采油注水技术现状及发展浅析

采油注水技术现状及发展浅析

董鹏、张帆、苟枫凯

中石化胜利油田分公司东胜公司 山东东营 257000

摘要：注水开发油田生产管理过程中，需要提高注水工艺的效果，才能实现水驱的开发效率。合理解决油田注水工艺技术存在的问题，针对油田开发后期的特点，实施稳油控水的管理模式。降低高渗透储层的注水，提高低渗透储层的注水，通过水驱的作用，开采出更多的剩余油，提高油田的采收率。

关键词：采油；注水；技术发展

引言

油田注水模式不同，达到的注水效果也存在差异性。针对油田注水过程中存在的问题进行分析，及时调整注水剖面。促使油水井之间形成水驱的流动路径，保证注入水给油层补充能量，提高油井的产量，保持油田长期持续的稳定生产能力，达到油田生产企业管理的目标。

1. 油田注水概述

油田注水的通过对水源的来水进行净化处理，达到注入水的水质标准后，注入到油层中，通过高压注入的方式，从油管或者油套管环形空间向油层部位注水，在井下的油层部位形成均匀的水线，将油层中的油流驱替进入油井中，依靠抽汲的方式，将其开采到地面上来。油田注水的水源随着油田开发时期的不同，而进行了改善。油田开发初期的水源选择的地面水源，需要对水质进行沉淀、过滤、杀菌、脱氧、暴晒等程序，才能使其达到注水的标准，通过注水泵加压输送到注水干线，经过配水间调节控制，通过注水井注入到油层中。而油田开发进入后期，随着油田综合含水率的增加，越来越多的油田含油污水作为注水的水源处理，提高污水的回收利用率，节约其他水源的用量。同样达到油田注水对水质和水量的要求，含油污水的处理需要经过深度污水处理的工艺程序，使含油污水中的含油量及悬浮颗粒的含量达到注水的标准，实现了含油污水的再利用效果。

2. 采油注水工艺的注水流程

注水系统是由水源采水处理系统、注水站、注水管网、配水间和注水井等基本单元组成的。

1. 注水站管理。注水站的作用有两点：一是为注水井提供设计要求的稳定的泵压，二是向注水井连续均匀地泵送水质合格的注水量。注水站要接收水源来水；连续稳定的泵出高压注入水；水质检测合格和简易处理；注水干线计量等工作。注水站规模是指该站高压泵送出的水量的大小。由油田产油量（地下体积）、产水量和注水井洗井、作业用水量、生活与环境用水来确定。注水压力要取决于注水目的层的吸水能力的大小。油层渗透率低，吸水能力低，要求的注水压力高。选取有代表性的注水井进行试注，待注水量与注水压力稳定后，其注水井底压力即油层注水压力。同时还要注意两点：一是多油层合注水时，应以主力油层能完成配注水量压力为依据，并且这时的井底注入压力不得等于或大于油层的破裂压力；二是地形起伏较大的地区，要考虑到注水站和注水井之间位置的高差的影响。

2. 注水井管理。注水井管理的目的是每口注水井都能连续均衡地完成单井配注计划规定的注水量，不能少注，也不能多注，更不能无故停注；同时要使注水成本最低。管理时要求：必须是使整个注水系统稳定运行，做好注水动态分析，提高注水系统的运行效率，降低每立方米注水量的耗电量。

3. 注水泵压的管理。统一封闭的高压水流管网系统，稳定运行是关键。上下波动不能超过0.2MPa。同时要做好四方面的工作：一是注水站要连续记录注水泵出口压力；二是注水站要精心管理好设备；三是注水操作要做到平稳、协同；四是压力表要定期检查。

三、注水开发过程中存在的问题分析

随着油田开采时间的延续，油田的采出程度不断提高，导致油层井下的亏空现象比较严重，如果注采比不能达到一比一的情况下，就会导致注采的不平衡。油田的采出液的增多，注入水不能满足水驱开发的需要。对注采井网调整的难度增大，无法实现新的水驱的设计，细分油层的分层注水的模式，很难达到最佳的效果。注水干线的腐蚀严重，由于水质中的腐蚀成分的存在，极易导致注水干线发生泄漏情况，引起注水压力的下降，增加了注水泵的能量消耗，浪费了高压水，给注水系统增加了管理的难度。由于地层的连通性不好，实现一对一的水驱开发，不能够形成注采的井网布局，从多个方位实施水驱开发，降低油井的产量递减的速度，提高油井的生产能力，发挥注水开发的效能。存在水井欠注的问题，注入水无法波及的区域，导致剩余油的存在，大面积的剩余油的开采，增加了采油生产的成本。地面管网运行时间的延长，管道的腐蚀和结垢的现象比较严重，影响到注水的水质，极易导致地层的堵塞，影响到水驱的开发效率。分层注水的井下管柱系统的封隔器不能实现完全的密封，引起层间的干扰，影响到小层的吸水量，给注水系统带来不利的影响。

四、解决注水工艺技术问题对策

对油田注水的方式进行研究，结合采油注水工艺的现场经验，明确正注、反注或者合注方式的优缺点，针对油田不同的区块，实施专业的注水模式。不断研究和应用现代化的注水设备，通过井下配水器水嘴的智能化管理模式，提高注水的精度，保证小层的吸水量达到更加精准的目标。优化注水管网系统，尽可能缩短注水干线的长度，降低注水系统的摩擦阻力损失。对注水管网系统进行优选，选择耐腐蚀的管道和设备，避免由于注入水的腐蚀，而发生穿孔的现象，导致注入水的泄漏，而降低了注水的压力，引起油层出现欠注的情况。解决注入水水质过低的问题，通过对注水处理系统的优化设计，实施自动化的含油污水处理程序，保证注入水的水质达标。控制注入水中的各种化学药剂的加注量，如缓蚀剂、杀菌剂等，降低油田含油污水处理的成本。在保证水质标准的前提条件下，尽可能减少资金的投入。降低注水系统的成本，保证油田开发的经济效益指标。提高注水系统的精细管理的水平，加强对采油生产管理人员的培训，使其掌握安全操作的标准，杜绝由于人为的原因而引发事故，影响到注水的效果。如对注水井进行洗井作业，避免发生环境污染事故，按照技术标准进行放溢流的操作，保持洗井的水量达到设计要求，才能经过水质化验，达到水质标准后，继续进行注水，否则继续洗井，避免悬浮颗粒进入到储层中，而堵塞岩石孔隙，影响到储层的渗透性，给油田注水带来隐患问题。

5. 注水技术的发展趋势

提高分层注水的基础理论研究，并将研究成果运用于油田注水中。当油田开发进入后期，对油田实施精细地质研究，重新划分油层，实施精细的分层注水的模式，保证达到分层的开采效果。解决欠注层的开采技术难点问题，通过调整注水剖面，解除地层的堵塞问题，保证达到注水的标准，实现水驱的开发状态，从油井方面反映出油井的产量得到大幅度的提高。实施注水一体化技术措施，智能测试技术的应用，结合智能化的水表系统，达到精细注水的标准。实时监测分层注水的效果，及时调整小层的吸水量，保证达到分层注水的效果。提高注水井注水层位的合格率，避免注入水发生窜流的现象，充分发挥注入水的驱替能量，扩大注入水的波及区域，开采出更高的地质储量。

结论

通过对关于采油注水工艺技术问题的思考的研究，解决采油工程中注水的技术难点问题，提高注水的效率，促使油水井之间形成流动通道，为合理注水提供依据。保证油田达到水驱开发的效率，获得最佳的油气产能，满足油田开发的经济效益要求。不断提高采油注水工艺技术的作用效果，保证油田注水的顺利进行，达到水驱开发的效果。促进油田长期的稳产，避免油田综合含水率的增大，达到油田开发的产能目标。

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作者简介：

董鹏，男，山东东营市人，汉族，大学本科学历，采油技师，研究方向为油气田开发工作。