论文部分内容阅读
摘 要：低渗透油藏水驱采收率一直受注水井欠注问题的影响较大，随着油田开发进入中后期，综合含水率逐渐升高，开发难度越来越大。某高压注入区块在注水开采过程中存在注入层配注合格率低、注入压力高、注入难度大等实际问题，致使区块油井的油液供应不足，原油产量明显下降，严重影响油田生产指标的顺利完成，同时制约了企业持续发展规划健康的实施。因此针对超低渗透油藏区块存在的高压欠注问题，必须采取有效措施，合理解决。
关键词：低渗透油田;注水井;高压欠注;注水系统
针对某区块存在的高压注水井欠注问题，从区块地层、注入水水质以及地面注水系统三个方面进行综合分析，制定科学的整改措施。通过实施地层有效治理，对欠注井平均注水压力降低和单井日均增注效果明显。对地面注水系统实施改造，会大幅降低管网末端管损和欠注率，有效解决区块高压欠注问题。
1.注水井欠注原因分析
通过对油田某区块注入水水质及注水井油层污染情况的调研，详细研究和分析了欠注水井周围的砂层展布和连通状况以及欠注水井的吸水剖面资料，结合该区块地面高压注水系统的运行现状，着重分析了油田某区块的油藏物性、油水井多年采取措施等因素，归纳总结出以下因素能够引起油田低渗透油层注水井高压欠注。
1.1区块地层条件的影响
（1）区块地层连通条件不理想。出现注入层与油井单侧连通现象是受断层遮挡作用的影响，由于注入层与油井的另一侧不连通，这样的注入层吸水能力极差，直接影响注水量。另外，由于本区块注采井网不够完善或者该地层非均质性特点也会造成注入层的吸水能力差。
（2）油层注采失衡造成高压现象。伴随某区块开发的逐年深入，原油采出量逐渐减少，而某些注采单元的注水量较多，这主要由油井套损被迫关井、油水井化学堵水造成的，从而导致地层的吸水能力变差。同时由于注水操作强度过大，破坏了地层岩石结构，造成沙堵也会使注入压力升高。
（3）注入层间的干扰。油田某区域的注水井中分注井较多，一根注水管柱对应多个注入层，每个注入层间的渗透率差别很大，这就出现中低渗透层注水量极小、高渗透层的水窜流现象。受注水井高低渗层间的干扰，造成低渗透层的注入压力过高。
1.2注入水水质的影响
注水系统间接产生的杂质混合物和添加到注水系统中的各种次生不溶物、注入水中原有的固体颗粒，都会造成注入水水质不达标，进一步造成地层堵塞，致使注水压力升高，造成了注水井高压欠注。
（1）固体悬浮颗粒。影响油层吸水能力、造成地层堵塞主要是由于注入水中高含量的悬浮固体颗粒造。（2）管道腐蚀。注入水会产生腐蚀性主要是由注入水成分中含有溶解氧、二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体引起的，会在满足化学反应条件时腐蚀注水管道内壁，在腐蚀过程中产生了硫化铁和氧化铁。另外，注入水中含有一定量的氯化物和硫酸盐，这些盐类对管线会产生不同程度的腐蚀作用，生成堵塞地层的固体物质。
（3）结垢。注入水进入地层后，与地层原生水之间混合产生化学不相容就会发生结垢现象，两种以上不同水源的水在地面混合后也容易结垢。注入水结垢后会加快对注水管道和注入井的腐蚀，并进一步生成含有铁离子的腐蚀物质，从而堵塞地层流道。
（4）微生物滋生。由于注入水中的细菌，容易在注水管道的管壁，贮水罐底等部位滋生，它会产生硫化氢气体和有机酸，使水的腐蚀性进一步增大，同时对金属铁产生腐蚀，并生成不溶性的硫化铁，容易堵塞水流通道。
（5）水中含油。某油田要求采出液经现场分离处理后，将含油污水全部就地回注目的层。这种油水混合物中分散或乳化的原油可作为因腐蚀产生的硫化铁类良好的粘结剂，同时这种原油可在地层中形成乳化液，都能加剧对地层的堵塞，从而增大注入层的注入压力。另外，井壁或地层孔隙间隙不断捕获含油污水中超标的杂质和悬浮颗粒，日积月累会在地层内部形成桥堵带，堵塞地层孔隙，隔断地层的注入流道。
1.3注入系统的影响
（1）注入系统设计压力不能满足注入需求。在管路阀门产生节流压力损失和注水管网压力损失保持不变的条件下，注水系统的设计压力越高，则注入压力越高。注水区域注水井最大井口注入压力和该区域地形地貌状况直接影响注水系统设计压力的大小。由于地层原因导致注水区压力升高，实际注入压力很难满足注入要求，这就造成了注水井的高压欠注。
（2）注入管网末端压力损失较高。注水作业时，注水管网压力损失量必须满足相关标准的规定，如果超过一定范围，在造成注水井欠注的同时，还会导致注水管网效率过低，造成能源浪费。因此，注水管网压力损失量是衡量注水系统的一个重要指标。影响管网末端压力损失因素较多，主要有：区块地形地貌特性、注水半径、管路的管径大小以及管路中阀门的节流损失等。某区块注水井欠注的主要原因之一就是由注入管网末端压力损失较高造成的。
2.解决欠注的技术对策
针对油田某区域欠注井地面注入系统实际状况和该区注入水水质及地层水的特征，结合该区块低孔隙、低渗透的油藏特性，对地面注水系统中注水井注入效果不理想，达不到注入要求的原因进行全面分析，对该类注水井进行分类管理，并制定相应的整治措施。
2.1地层疏通治理
根据某区块原油生产动态数据、地层连通情况和注入时出现的高压现象，对欠注井逐井逐层进行分析研究，分类治理。①对油水井对应状况较差地层、处在断层附近连通状况很差、砂体发育连续性差的地层均不需要增注;②针对地层连通条件较好、中高渗透地层中油层开发利用程度较低的地层可以进行酸化增注;③对砂体平面渗透率变差部位的较厚油层、分布面积大、注采系统较完善的地层均可进行压裂增注;④基于油层处套管防护方面的考虑，对压力不断升高导致吸水能力差的地层不进行增注。
2.2注入水质指标有效控制
为了更好地从整体上降低注水井的注入压力，应合理控制注入水质指标：①进一步加强注入水水质的日常监测和科学管理，必须严格执行集团公司制定的注入水水质标准;②合理选择井筒酸洗工艺对井筒结垢堵塞注入流道的欠注井进行清洗增注;③优化地面注入工艺，采取“水源直供、二级精细过滤、密闭隔氧”的清水处理工艺、“一级过滤、二级沉降”的采出水处理工艺;④为有效降低注入水中硫酸根的含量采用先进的工艺对注入水进行脱硫处理，破坏注入水与地层水混合后存在生成结垢的趋势，防止沉淀的形成，确保地层流道畅通。
2.3在用注入系统升级改造
对某区块在用注水站注入系统存在的问题进行分析研究，按照以区块分压、局部进行增压、合理进行搭配的原则，制定切实可行的整改措施，对高压欠注井进行分片管理，分区块进行治理：①增加注水撬装移动设备，对于距离较远区域的注水井采用注水撬实现注水，解决由于注水距离过长而引起的管损问题;②通过对注入系统升压和管网末端增压等措施，解决地面注水系统设计压力匹配不合理的问题;③通过搭设注水复线和更换部分小管径支干线等措施解决注水干线管径小的问题，降低管网水流速度;④为大幅降低注入管线结垢速率，应该严格控制注入水水质标准和制定行之有效的管线防腐措施。
3.结论与认识
为有效解决超低渗透油藏区块注水井的高压欠注问题，合理改善区块地层的物理化学增注手段，最大程度消除地层因素的影响显得十分重要;从注水作业的实际状况、区块地层、注入水水质等多方面进行分析，动静结合，找清原因，分类治理;按照以区块分压、局部进行增压、合理搭配的原则，制定科学措施，进行划片管理和分区治理。
参考文献：
[1]张宏平;欠注井综合治理网络的建立与管理措施[J];中国新技术新产品;2011年02期
[2]景文杰;關于高压欠注问题的思考[J];科技与企业;2013年13期
（新疆油田吉庆油田作业区）
关键词：低渗透油田;注水井;高压欠注;注水系统
针对某区块存在的高压注水井欠注问题，从区块地层、注入水水质以及地面注水系统三个方面进行综合分析，制定科学的整改措施。通过实施地层有效治理，对欠注井平均注水压力降低和单井日均增注效果明显。对地面注水系统实施改造，会大幅降低管网末端管损和欠注率，有效解决区块高压欠注问题。
1.注水井欠注原因分析
通过对油田某区块注入水水质及注水井油层污染情况的调研，详细研究和分析了欠注水井周围的砂层展布和连通状况以及欠注水井的吸水剖面资料，结合该区块地面高压注水系统的运行现状，着重分析了油田某区块的油藏物性、油水井多年采取措施等因素，归纳总结出以下因素能够引起油田低渗透油层注水井高压欠注。
1.1区块地层条件的影响
（1）区块地层连通条件不理想。出现注入层与油井单侧连通现象是受断层遮挡作用的影响，由于注入层与油井的另一侧不连通，这样的注入层吸水能力极差，直接影响注水量。另外，由于本区块注采井网不够完善或者该地层非均质性特点也会造成注入层的吸水能力差。
（2）油层注采失衡造成高压现象。伴随某区块开发的逐年深入，原油采出量逐渐减少，而某些注采单元的注水量较多，这主要由油井套损被迫关井、油水井化学堵水造成的，从而导致地层的吸水能力变差。同时由于注水操作强度过大，破坏了地层岩石结构，造成沙堵也会使注入压力升高。
（3）注入层间的干扰。油田某区域的注水井中分注井较多，一根注水管柱对应多个注入层，每个注入层间的渗透率差别很大，这就出现中低渗透层注水量极小、高渗透层的水窜流现象。受注水井高低渗层间的干扰，造成低渗透层的注入压力过高。
1.2注入水水质的影响
注水系统间接产生的杂质混合物和添加到注水系统中的各种次生不溶物、注入水中原有的固体颗粒，都会造成注入水水质不达标，进一步造成地层堵塞，致使注水压力升高，造成了注水井高压欠注。
（1）固体悬浮颗粒。影响油层吸水能力、造成地层堵塞主要是由于注入水中高含量的悬浮固体颗粒造。（2）管道腐蚀。注入水会产生腐蚀性主要是由注入水成分中含有溶解氧、二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体引起的，会在满足化学反应条件时腐蚀注水管道内壁，在腐蚀过程中产生了硫化铁和氧化铁。另外，注入水中含有一定量的氯化物和硫酸盐，这些盐类对管线会产生不同程度的腐蚀作用，生成堵塞地层的固体物质。
（3）结垢。注入水进入地层后，与地层原生水之间混合产生化学不相容就会发生结垢现象，两种以上不同水源的水在地面混合后也容易结垢。注入水结垢后会加快对注水管道和注入井的腐蚀，并进一步生成含有铁离子的腐蚀物质，从而堵塞地层流道。
（4）微生物滋生。由于注入水中的细菌，容易在注水管道的管壁，贮水罐底等部位滋生，它会产生硫化氢气体和有机酸，使水的腐蚀性进一步增大，同时对金属铁产生腐蚀，并生成不溶性的硫化铁，容易堵塞水流通道。
（5）水中含油。某油田要求采出液经现场分离处理后，将含油污水全部就地回注目的层。这种油水混合物中分散或乳化的原油可作为因腐蚀产生的硫化铁类良好的粘结剂，同时这种原油可在地层中形成乳化液，都能加剧对地层的堵塞，从而增大注入层的注入压力。另外，井壁或地层孔隙间隙不断捕获含油污水中超标的杂质和悬浮颗粒，日积月累会在地层内部形成桥堵带，堵塞地层孔隙，隔断地层的注入流道。
1.3注入系统的影响
（1）注入系统设计压力不能满足注入需求。在管路阀门产生节流压力损失和注水管网压力损失保持不变的条件下，注水系统的设计压力越高，则注入压力越高。注水区域注水井最大井口注入压力和该区域地形地貌状况直接影响注水系统设计压力的大小。由于地层原因导致注水区压力升高，实际注入压力很难满足注入要求，这就造成了注水井的高压欠注。
（2）注入管网末端压力损失较高。注水作业时，注水管网压力损失量必须满足相关标准的规定，如果超过一定范围，在造成注水井欠注的同时，还会导致注水管网效率过低，造成能源浪费。因此，注水管网压力损失量是衡量注水系统的一个重要指标。影响管网末端压力损失因素较多，主要有：区块地形地貌特性、注水半径、管路的管径大小以及管路中阀门的节流损失等。某区块注水井欠注的主要原因之一就是由注入管网末端压力损失较高造成的。
2.解决欠注的技术对策
针对油田某区域欠注井地面注入系统实际状况和该区注入水水质及地层水的特征，结合该区块低孔隙、低渗透的油藏特性，对地面注水系统中注水井注入效果不理想，达不到注入要求的原因进行全面分析，对该类注水井进行分类管理，并制定相应的整治措施。
2.1地层疏通治理
根据某区块原油生产动态数据、地层连通情况和注入时出现的高压现象，对欠注井逐井逐层进行分析研究，分类治理。①对油水井对应状况较差地层、处在断层附近连通状况很差、砂体发育连续性差的地层均不需要增注;②针对地层连通条件较好、中高渗透地层中油层开发利用程度较低的地层可以进行酸化增注;③对砂体平面渗透率变差部位的较厚油层、分布面积大、注采系统较完善的地层均可进行压裂增注;④基于油层处套管防护方面的考虑，对压力不断升高导致吸水能力差的地层不进行增注。
2.2注入水质指标有效控制
为了更好地从整体上降低注水井的注入压力，应合理控制注入水质指标：①进一步加强注入水水质的日常监测和科学管理，必须严格执行集团公司制定的注入水水质标准;②合理选择井筒酸洗工艺对井筒结垢堵塞注入流道的欠注井进行清洗增注;③优化地面注入工艺，采取“水源直供、二级精细过滤、密闭隔氧”的清水处理工艺、“一级过滤、二级沉降”的采出水处理工艺;④为有效降低注入水中硫酸根的含量采用先进的工艺对注入水进行脱硫处理，破坏注入水与地层水混合后存在生成结垢的趋势，防止沉淀的形成，确保地层流道畅通。
2.3在用注入系统升级改造
对某区块在用注水站注入系统存在的问题进行分析研究，按照以区块分压、局部进行增压、合理进行搭配的原则，制定切实可行的整改措施，对高压欠注井进行分片管理，分区块进行治理：①增加注水撬装移动设备，对于距离较远区域的注水井采用注水撬实现注水，解决由于注水距离过长而引起的管损问题;②通过对注入系统升压和管网末端增压等措施，解决地面注水系统设计压力匹配不合理的问题;③通过搭设注水复线和更换部分小管径支干线等措施解决注水干线管径小的问题，降低管网水流速度;④为大幅降低注入管线结垢速率，应该严格控制注入水水质标准和制定行之有效的管线防腐措施。
3.结论与认识
为有效解决超低渗透油藏区块注水井的高压欠注问题，合理改善区块地层的物理化学增注手段，最大程度消除地层因素的影响显得十分重要;从注水作业的实际状况、区块地层、注入水水质等多方面进行分析，动静结合，找清原因，分类治理;按照以区块分压、局部进行增压、合理搭配的原则，制定科学措施，进行划片管理和分区治理。
参考文献：
[1]张宏平;欠注井综合治理网络的建立与管理措施[J];中国新技术新产品;2011年02期
[2]景文杰;關于高压欠注问题的思考[J];科技与企业;2013年13期
（新疆油田吉庆油田作业区）