張成

【摘要】隨著油田開采時(shí)間的變長(zhǎng)，油層的能量消耗殆盡，導(dǎo)致油層壓力降低，加之后期的原油粘度增加，使得油井產(chǎn)量降低或停產(chǎn)。為了將地層中的原油開采出來，在采油過程中可以通過向油層中注水，增加壓力，降低原油稠度。本文就采油工程中注水工藝的問題談個(gè)人幾點(diǎn)看法。

【關(guān)鍵詞】采油工程 注水技術(shù) 工藝探索

隨著油田開采時(shí)間的變長(zhǎng)，油層的能量消耗殆盡，導(dǎo)致油層壓力降低，加之后期的原油粘度增加，使得油井產(chǎn)量降低或停產(chǎn)。為了將地層中的原油開采出來，在采油過程中可以通過向油層中注水，增加壓力，降低原油稠度。下面就采油工程中注水工藝的問題談個(gè)人幾點(diǎn)看法。

1 注水井存在的問題和原因探討

1.1 注水井出砂問題和原因探討

注水井的注水過程中，油井下地層是不向外部吐液的，地層也不會(huì)出現(xiàn)出砂現(xiàn)象。但是隨著油井投產(chǎn)的時(shí)間變長(zhǎng)，注水設(shè)備、管網(wǎng)的腐蝕和老化，出現(xiàn)注水管線穿孔、注水站停泵現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。不得不中途停井，如果中途對(duì)油井停止注水，而泵壓的波動(dòng)又比較大的話，就會(huì)導(dǎo)致注水量大幅變化，地層就會(huì)出砂，當(dāng)然其它原因也可能引起地層壓力波動(dòng)，而出現(xiàn)注水井出砂。出砂的危害比較大：一是短期中，不斷地出砂會(huì)掩埋油層，導(dǎo)致注水井躺井；二是如果長(zhǎng)期得不到控制，會(huì)導(dǎo)致套管變形甚至井點(diǎn)報(bào)廢?？梢哉f，注水井出砂問題不容小覷。所以，為了延長(zhǎng)注水井的生產(chǎn)期限，一定要采取有效措施進(jìn)行防砂，與此同時(shí)加強(qiáng)對(duì)注水井的日常管理工作，加強(qiáng)資料錄取和分析，出現(xiàn)問題需要及時(shí)處理，就能夠有效地避免問題的發(fā)生。

1.2 注水井的結(jié)垢問題和原因探討

結(jié)垢在注水井開發(fā)中危害特別大，具體表現(xiàn)在會(huì)腐蝕油井的地面集輸系統(tǒng)，如果在油井內(nèi)的油管壁上結(jié)垢，就是腐蝕油管。還會(huì)導(dǎo)致測(cè)試遇阻現(xiàn)象，從而無法對(duì)水井進(jìn)行調(diào)配。若在地層中結(jié)垢，又會(huì)對(duì)地層造成污染，使得井筒周圍的油層滲透率下降。從而影響到地層注入能力，使注水井無法進(jìn)行配注，或者注水井不能吸水。注水井出現(xiàn)結(jié)垢的原因主要有兩個(gè)，其一是外來流體和地層流體不配伍，導(dǎo)致出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，一旦形成，治理難度比較大。其二是由于油井周邊條件發(fā)生變化，導(dǎo)致油井的生產(chǎn)過程中其地層水出現(xiàn)化學(xué)失衡（即化學(xué)平衡遭到破壞），從而出現(xiàn)沉淀，從而形成結(jié)垢。結(jié)垢的化學(xué)成分主要有：碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鍶、硫酸鍶、硫酸鋇等。結(jié)垢對(duì)油管的腐蝕情況比較嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致油管出現(xiàn)刺裂現(xiàn)象。地面管線也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)垢，總之，結(jié)垢出現(xiàn)將嚴(yán)重影響注水。

1.3 注水井套管損壞問題和原因探討

注水井容易造成套管損壞以及套管漏失、縮徑變形等問題。引起的原因有許多：

一是注水后引起地應(yīng)力變化導(dǎo)致套管損壞。二是因鉆井而導(dǎo)致的套管損壞。三是因?yàn)楦叩V化度的地層水、硫酸還原菌、硫化氫和電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致套管損壞。四是鉆井操作時(shí)，如下套管時(shí)損壞套管、作業(yè)磨損、高壓作業(yè)、拇空射孔等導(dǎo)致套管損壞。

2 采油工程中提高注水工藝的措施探討

2.1 注水工藝一：解決注水井出砂問題

為了延長(zhǎng)注水井的生產(chǎn)期限，一定要采取有效措施進(jìn)行防砂，與此同時(shí)加強(qiáng)對(duì)注水井的日常管理工作，加強(qiáng)資料錄取和分析。

一要加強(qiáng)日常管理，工作人員要每天錄取注水井的油壓和日注水量，通過數(shù)據(jù)對(duì)比反映注水井吸水能力的變化。如果油壓上升的幅度大于零點(diǎn)五兆帕，日注水量下降大于百分之十五時(shí)，就要核實(shí)數(shù)據(jù)資料，判斷注水井吸水能力是否下降。

二要通過注水井的油壓和日注水量大小的變化情況，結(jié)合套壓變化，檢測(cè)注水井情況是否存在異常。檢測(cè)方法是，根據(jù)下水力壓差式封隔器的注水井套壓標(biāo)準(zhǔn)為0.5—0.7兆帕的壓差，注水井如果出現(xiàn)油、套壓平衡或者出現(xiàn)套壓伴隨油壓變化，出現(xiàn)注入量增加，就能夠確定因?yàn)榉飧羝魇?，而上下串通，?dǎo)致吸水能力高的控制層出現(xiàn)水量增加現(xiàn)象，這是第一級(jí)封隔器失效的判斷方法；對(duì)于第一級(jí)下面的各級(jí)封隔器失效的判斷方法是：如果油壓下降，套壓不穩(wěn)，注入量上升，則可以確定為多級(jí)封隔器一級(jí)以下的某一級(jí)出現(xiàn)了不密封現(xiàn)象。

三要根據(jù)注水指示曲線情況來檢測(cè)注水井。注水指示曲線是注水層段注入壓力和注水量的相關(guān)曲線。油井的地層條件和井下配水設(shè)置的實(shí)際工作狀況決定著曲線的形狀。工作人員可以根據(jù)油井同一層段在同一時(shí)間和不同時(shí)間里測(cè)得的指示曲線的變化來檢測(cè)注水情況是否出現(xiàn)了異常。

四要要加深數(shù)據(jù)資料的匯總和分析，防患未燃。工作人員要對(duì)注水井單井作業(yè)資料、躺井資料等原始數(shù)據(jù)、原始材料進(jìn)行整理匯總并認(rèn)真分析，找出油井單井的出砂周期和防砂有效期，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，對(duì)注水到達(dá)或超出周期情況嚴(yán)加防范。出現(xiàn)問題要及時(shí)處理，就能夠有效地避免出砂問題的發(fā)生或?qū)⑽：抵磷畹汀?/p>

2.2 注水工藝二：解決注水井的結(jié)垢問題

為了治理水井結(jié)垢現(xiàn)象，要認(rèn)真分析其原因，解決結(jié)垢問題的主要措施有：

一是因?yàn)榻Y(jié)垢主要有周邊的水質(zhì)發(fā)生改變引起的，所以要確保油井注入水質(zhì)合格，控制結(jié)垢的發(fā)生。

二是及時(shí)清除油管內(nèi)的結(jié)垢。主要通過機(jī)械方法和化學(xué)方法。

機(jī)械除垢的優(yōu)點(diǎn)是除垢徹底，效率高。方法是是采用高壓水射流除垢。利用柱塞泵產(chǎn)生的高壓水，經(jīng)過特殊噴嘴噴向結(jié)垢層。碎石除垢是利用高壓水?dāng)y帶碎石高速運(yùn)動(dòng)。碎石和污垢發(fā)生碰撞與摩擦，將污垢脫落，然后隨高壓水排出管外，這種物理方法操作簡(jiǎn)單方便，成本低廉。

化學(xué)除垢則通過分析垢層的化學(xué)成分，通過合適的化學(xué)制劑，與垢層發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)爾消除或溶垢層的方法。由于油井的垢層千差萬別，需要針對(duì)不同的油井進(jìn)行化學(xué)分析才能找到具體有效的辦法，因此，化學(xué)制劑的適用范圍有限，即便能夠?qū)ΠY下藥，在施工過程中也易發(fā)生腐蝕管道和污染環(huán)境的現(xiàn)象。

三是對(duì)于易結(jié)垢的設(shè)備管道采用防腐材料，防止腐蝕出現(xiàn)，減少結(jié)垢的發(fā)生和危害。

2.3 注水工藝三：解決注水井套管損壞問題

對(duì)于注水井套管損壞問題要以預(yù)防為主。主要方法有三：其一，預(yù)防治理泥巖層的套管變形，通過控制注入壓力，防止注入水竄入軟弱夾層（保證層間互不相竄），還有提高固井質(zhì)量來預(yù)防注水井套管損壞問題的出現(xiàn)。其二，采用高鋼級(jí)、大壁厚的套管來提高套管抗擠強(qiáng)度，進(jìn)而保護(hù)套管。其三，防止套管腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，通過提高注入水質(zhì)量，減少腐蝕對(duì)套管的危害，還可以采用環(huán)空保護(hù)技術(shù)，采用陰極保護(hù)技術(shù)提高套管使用壽命等等。

3 結(jié)束語

總之，對(duì)于采油工程中特別是油井的開發(fā)后期，存在產(chǎn)量降低，原油粘度變大的問題，通過注水的辦法加以解決。本文主要針對(duì)注水工藝中易出砂、結(jié)垢等問題進(jìn)行了研究，分析了它們對(duì)注水井的危害和形成的原因，并有針對(duì)性地提出了解決的方案。

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