長(zhǎng)慶油田分公司采油一廠

杏南區(qū)采出水配注合格率的影響因素及治理措施

呂旭張智斌金小壯呂磊長(zhǎng)慶油田分公司采油一廠

安塞油田杏南區(qū)屬于特低滲透砂巖油藏。注水系統(tǒng)能力不足、計(jì)量誤差、閥門腐蝕失效和地層堵塞等因素導(dǎo)致注水井欠注和隱形超注，是影響杏南區(qū)采出水回注配注合格率的因素。因此，在杏南區(qū)采取了強(qiáng)化水質(zhì)監(jiān)控，強(qiáng)化活動(dòng)洗井車閉路循環(huán)洗井，強(qiáng)化注水系統(tǒng)流程維護(hù)，利用移動(dòng)式洗井車擠注活性水，以及實(shí)施酸化壓裂增注等措施。通過采取上述措施2014年杏南區(qū)采出水回注系統(tǒng)平均消除注水井欠注200m3/d，平均消除注水井隱形超注90m3/d，采出水配注合格率從91.7%提高到97.6%。

杏南區(qū)；特低滲透；采出水回注；配注合格率；欠注；隱形超注

1　采出水回注現(xiàn)狀

安塞油田杏南區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡東部，為特低滲透砂巖油藏，動(dòng)用儲(chǔ)量0.3×108t。開發(fā)油層為三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6層，平均埋深1580m，平均滲透率1.9mD。

杏南區(qū)塊采出水回注站2座，采出水回注井84口，日配注2300m3，分注井35口。采出水配出干線4條，采出水配水閥組28座。配水閥組采用LCKJ高壓流量自控儀計(jì)量注水井流量。數(shù)字化站控中心實(shí)施注水井遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程調(diào)配。

2　影響因素

2.1注水系統(tǒng)能力

（1）杏六注由于單井配注量增加、調(diào)剖供水量增加，導(dǎo)致2臺(tái)泵排量不足，3臺(tái)泵全部啟用。由于站內(nèi)無備用泵，注水泵頻繁維護(hù)，導(dǎo)致平均欠注30m3/d。

（2）由于杏二注主干線注水管網(wǎng)頻繁發(fā)生腐蝕破裂，實(shí)際承壓不能滿足需要，一方面導(dǎo)致注水時(shí)率較低，另一方面導(dǎo)致泵壓運(yùn)行較低，注水井油壓下降，導(dǎo)致下游單井注水量低[1]。杏二注下游注水井欠注80m3/d。

2.2計(jì)量誤差

LCKJ高壓流量自控儀屬于電磁式渦街流量計(jì)，通過檢測(cè)漩渦的頻率測(cè)試流體流速[2]。采出水中絮凝的油滴及固相雜質(zhì)，粘附在機(jī)芯三角柱上使漩渦發(fā)育異常，粘附在機(jī)芯探頭上使信號(hào)檢測(cè)異常，嚴(yán)重時(shí)還可導(dǎo)致機(jī)芯損壞。LCKJ高壓流量自控儀因此出現(xiàn)計(jì)量誤差。這時(shí)注水井通常計(jì)量流量不變或下降，油套壓反而上升，而實(shí)際流量卻超過配注流量，出現(xiàn)了隱形超注。管壓上升1MPa，對(duì)應(yīng)超注流量0.5～1m3/h。每天有2～3口注水井產(chǎn)生隱形超注50～80m3/d。

2.3閥門腐蝕失效

（1）洗井旁通閥腐蝕失效。在配水閥組，每口注水井均有一個(gè)與注水流程并聯(lián)的流程洗井旁通閥門。正常注水時(shí)流程洗井旁通閥處于關(guān)閉狀態(tài)。采出水的腐蝕導(dǎo)致該閥門頻繁失效，對(duì)應(yīng)注水井產(chǎn)生無計(jì)量的注水即隱形超注，單井可達(dá)30～70m3/d。

（2）井口閥門腐蝕失效。采出水的腐蝕導(dǎo)致注水井口單流閥或套管進(jìn)口閥失效。當(dāng)注水站壓力下降、停注、倒泵，或下游管線破裂時(shí)，地層壓力高，管網(wǎng)壓力低。由于井口單流閥或套管進(jìn)口閥失效，地層水直接返吐至破裂的注水管網(wǎng)，或者從高壓井地層水返吐注入低壓注水井。返排流量較大時(shí)，攜帶出一定的地層原油或地層砂、調(diào)剖堵劑，誘發(fā)地層堵塞，注水井欠注。返吐原油進(jìn)入地面流程，污染整個(gè)閥組所有注水井LCKJ高壓流量自控儀機(jī)芯，這也是LCKJ高壓流量自控儀頻繁產(chǎn)生計(jì)量誤差的主要原因之一。

2.4地層堵塞

長(zhǎng)期回注采出水后，懸浮油或固相雜質(zhì)堵塞注水井地層，注水井地層滲透率下降。與注清水井相比采出水回注井的井口壓力上升更快[3]，更加容易發(fā)生欠注。此外，當(dāng)井口閥門腐蝕失效和注水系統(tǒng)壓力下降時(shí)，地層水向管網(wǎng)反吐，攜帶出地層原油或調(diào)剖堵劑、地層砂，誘發(fā)地層堵塞。2014年因?yàn)榈貙佣氯骄a(chǎn)生欠注130m3/d。

3　治理措施

杏南區(qū)采出水回注系統(tǒng)，通過注水系統(tǒng)維護(hù)減少欠注90m3/d，減少隱形超注80m3/d，通過擠注活性水減少欠注120m3/d，通過注水井增注減少欠注100m3/d。

（1）強(qiáng)化采出水水質(zhì)監(jiān)控。強(qiáng)化采出水水質(zhì)監(jiān)控，提高采出水水質(zhì)。嚴(yán)格實(shí)施過濾器反沖洗，及時(shí)更換濾料。確保含油量≤20mg/L、懸浮物含量≤10mg/L。優(yōu)化殺菌劑和緩蝕劑的添加，確保細(xì)菌含量和腐蝕率合格。兩年清理一次采出水處理站、注水站儲(chǔ)水罐罐底沉積污泥，防止產(chǎn)生次生污染。

（2）強(qiáng)化移動(dòng)式洗井車閉路循環(huán)洗井。采出水回注井每季度洗井一次。采用活動(dòng)洗井車循環(huán)洗井，屬于車載式注水井閉路循環(huán)污水處理系統(tǒng)[4]循環(huán)洗井作業(yè)。洗井壓力與地層壓力平衡，避免發(fā)生地層返吐、地層漏失。洗井排量20～40m3/h，洗井水量達(dá)到3次循環(huán)。注水管柱下深要求射孔段以下5～10m，循環(huán)洗井可以洗出井底泥砂。2014年通過移動(dòng)式循環(huán)洗井解除了7口分注井調(diào)配遇阻。

（3）強(qiáng)化注水系統(tǒng)流程維護(hù)。杏六注配注增加后，采取更換大柱塞的方式，確保2臺(tái)泵運(yùn)行、1泵備用，避免因修泵產(chǎn)生欠注，確保堵水調(diào)剖順利實(shí)施，2014年平均每天減少欠注20m3；每個(gè)注水系統(tǒng)配套1～2臺(tái)注水泵配套自動(dòng)變頻調(diào)速裝置，監(jiān)控分水器壓力變化，根據(jù)設(shè)定的分水器壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)注水泵排量，確保注水系統(tǒng)壓力運(yùn)行穩(wěn)定；杏二注更新腐蝕段注水管網(wǎng)，注水系統(tǒng)提壓0.6MPa，注水時(shí)率提高5%，2014年減少下游單井欠注70m3/d；每季度標(biāo)定LCKJ自控儀誤差1次，每天對(duì)油套壓異常上升的注水井清洗維護(hù)機(jī)芯。2014年清洗維護(hù)機(jī)芯約850井次，平均每天減少隱形超注60m3；2014年排查并更新配水閥組旁通閥門12個(gè)，減少隱形超注30m3/d，更新注水井口17套，減少了地層返吐造成的地層堵塞和LCKJ自控儀機(jī)芯污染，減輕了機(jī)芯清洗工作量；嚴(yán)格實(shí)施三年一次注水管柱檢查和井下工具更新。

（4）利用移動(dòng)式洗井車擠注活性水。向地層擠注表面活性劑溶液，使油水界面張力大大降低，提高地層對(duì)水的滲透率[4-5]，解除地層堵塞，是一種低成本的增注技術(shù)。平均單井?dāng)D入活性水10～20m3，8608表面活性劑濃度2%～4%，擠注排量5～10m3/h。一般利用1臺(tái)水泥車和1～2臺(tái)水罐車，從井口測(cè)試閥門堵頭處注入。由于非注水專用車輛組織難度大，難以及時(shí)實(shí)施。2014年杏南區(qū)利用移動(dòng)式洗井車擠注活性水。利用手搖計(jì)量加油泵或鏟車舉升，提前將藥品倒入移動(dòng)式洗井車5m3儲(chǔ)水罐。擠注前將閥組來水從注水井口單流閥前端堵頭倒入移動(dòng)式洗井車儲(chǔ)水罐。待表面活性劑被有效稀釋后，關(guān)閉井口油管進(jìn)口閥和套管進(jìn)口閥，再利用移動(dòng)式洗井車將活性水從井口測(cè)試閥門堵頭擠入。加水稀釋和擠注作業(yè)還可以同時(shí)進(jìn)行。大大提高了擠注作業(yè)效率，節(jié)省了罐車的費(fèi)用。2014年擠活性水增注14口20井次，10口有效、日增注120m3，平均增注60m3/d。有效井中6口井平均有效期3個(gè)月，連續(xù)擠注兩次，仍然有效，還有4口井增注長(zhǎng)期有效。利用移動(dòng)式洗井車擠注活性水，下一步將針對(duì)井筒污染情況，采用先洗井后擠注活性水、洗井和擠注活性水聯(lián)作，達(dá)到降低費(fèi)用、提高效率和增強(qiáng)效果的目的。

（5）酸化壓裂增注。擠注活性水增注無效或有效期短，則實(shí)施酸化增注或壓裂增注。初次酸化增注，一般采用緩速酸，解除污油和無機(jī)垢堵塞。多次酸化配合水力射流解堵或加入一定土酸，解除污油、無機(jī)垢和基質(zhì)堵塞。少數(shù)地層壓力特高井實(shí)施小型水力壓裂。2014年實(shí)施6口井，有效5口井，日增注100m3，平均增注50m3/d，平均注水壓力下降1.2MPa，目前仍然有效。

4　認(rèn)識(shí)與結(jié)論

（1）注水系統(tǒng)能力不足、計(jì)量誤差、閥門腐蝕失效和地層堵塞等因素，使杏南區(qū)產(chǎn)生注水井欠注和隱形超注，是影響杏南區(qū)采出水回注合格率的主要因素。

（2）強(qiáng)化采出水水質(zhì)監(jiān)控，強(qiáng)化注水井循環(huán)洗井，是提高采出水配注合格率的基礎(chǔ)。注水流程維護(hù)、擠注活性水、酸化壓裂增注是提高采出水配注合格率的主要手段。

（3）2014年杏南區(qū)采出水回注系統(tǒng)平均消除注水井欠注200m3/d，平均消除注水井隱形超注90m3/d。注水井欠注從160m3/d下降到40m3/d，隱形超注從55m3/d下降到20m3/d，采出水配注合格率從91.7%提高到97.6%。

[1]冉令菲．影響注水合格率的因素[J]．油氣田地面工程，2012，23（10）：94.

[2]莫德舉，李立，郭紅曉．電磁法檢測(cè)漩渦頻率的渦街流量計(jì)[J]．北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，28（1）：70-72.

[3]王曉娥，王昌齡，黃遠(yuǎn)．杏河油田污水回注定量動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)[J]．石油天然氣學(xué)報(bào)，2007，29（3）：240-242.

[4]時(shí)廣霞．注水井洗井工藝的改進(jìn)[J]．油氣田地面工程，2014，33（2）：37.

[5]閆飛，劉東．低滲透油田降壓增注提高采收率技術(shù)研究[J]．石油天然氣學(xué)報(bào)，2005，27（1）：104-105.

（欄目主持張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.12.019

呂旭：工程師，2003年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）石油工程專業(yè)，從事注水工藝工作。（029）86504261、lxu_cq@petrochina.com.cn

2015-05-08