試論采油注水技術(shù)的發(fā)展

屈凡

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)調(diào)整的發(fā)展，工業(yè)與基礎(chǔ)建設(shè)活動的不斷增加，對能源的需要持續(xù)走高，石油作為影響社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源之一，隨著油田開采時間的越來越長，油層自身的能量被大量消耗，油層問題逐漸呈現(xiàn)，開采不斷難度加大，注水是油田開采的重要技術(shù)之一，通過不同注水工藝的應(yīng)用，能很好的恢復(fù)和提高地層滲透性，減少油氣流入井底的阻力和提高注水井注入能力，是保持油田穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的重要開采手段之一。

關(guān)鍵詞：采油注水;技術(shù)發(fā)展

前言：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動下，油田開發(fā)程度不斷深入，油層的動用程度也在不斷提高;隨著注水開發(fā)的長期深入，儲層內(nèi)部容易產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，并且注入水在進(jìn)入地層之后容易引起礦物粘土的膨脹、脫落和運移等問題，導(dǎo)致地層堵塞，注水便越來越困難，嚴(yán)重影響油田的注水效果和開采率;本文就油田部分注水技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行簡單闡述。

1.影響注水效果的因素分析

影響注水系統(tǒng)效率主要受水質(zhì)、設(shè)備、操作流程等因素的影響;隨著油田開采時間的增長，近井地帶存在著多種污染因素，導(dǎo)致注水水質(zhì)的不斷惡化，壓力升高;影響油田注入水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的主要因素為粒徑中值、懸浮物含量、油田注水管道腐蝕、總礦化度、二氧化碳和總鐵含量。各油區(qū)影響其水質(zhì)達(dá)標(biāo)的指標(biāo)各不相同;如：注水站處理過程中影響注入水水質(zhì)的主要因素為來水含油量較高，給后面的水處理流程和設(shè)備帶來極大的壓力和危害;罐容量小，則會縮短有效的沉降時間，使懸浮物含量和粒徑中值難以達(dá)到所要求的水處理效果;同時不合理的清罐方式造成許多注水站的注水罐二次污染，導(dǎo)致所使用的水處理劑效果較差或基本無效;設(shè)備方面的影響，一是小排量離心泵機(jī)組效率低;二是設(shè)備設(shè)計能力與實際生產(chǎn)能力不匹配，設(shè)備運行工況達(dá)不到較好的水平，在管網(wǎng)效率方面，受到了閥控?fù)p失影響和管線壓降損失影響。

2.注水設(shè)備的現(xiàn)狀

我國地域廣，油藏類型豐富多樣，油藏特征各不相同，所應(yīng)用的注水技術(shù)和配套注水系統(tǒng)也不盡相同，通常高滲透，整裝大油田，以大排量離心注水泵為主要注水設(shè)備;而斷塊油田和中低滲透油田，對配注量的壓力要求高，變化大，通常以柱塞泵為主要注水設(shè)備;對高于系統(tǒng)壓力的注水井則采用增壓注水泵。

3.注水技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1納米降壓增注工藝技術(shù)

納米降壓增注工藝是一項針對低滲透注水井欠注的新興技術(shù)，其原理是通過納米材料與巖石表面羥基相結(jié)合并吸附于巖石表面形成超疏水界面后產(chǎn)生水流表面的滑移效應(yīng)，以此來減弱水流阻力，改變巖石的潤濕性，避免粘土膨脹，延長增注的有效期，一定范圍內(nèi)納米材料的粒徑越小所產(chǎn)生降壓增注效果越明顯;影響納米降壓工藝有效實施的因素是油藏儲層的滲透率、儲層巖石礦物中碳酸鹽的含量以及滲流界面特征等。在一定程度的滲透率、含油飽和度范圍內(nèi)通過采用納米材料降壓增注工藝能夠取得最佳的增注效果，事先采取酸化預(yù)處理工藝去除巖石表面碳酸鹽礦物，能更好的提高巖石對納米材料的吸附活性，提高增注效果。

3.2分層注水防砂技術(shù)

分層注水防砂技術(shù)采用偏心注水管柱配水器的工作筒中加入單流閥結(jié)構(gòu)，能有效避免泄壓或洗井作業(yè)后造成地層返吐和出砂而使水嘴堵塞、注水管柱砂埋等影響分注的情況;正常注水時，注入水壓縮彈簧后通過單流閥進(jìn)入地層，在停注或壓力波動時，地層液流無法倒流至井筒，進(jìn)而實現(xiàn)注水井防砂的目的;除此之外，單流閥結(jié)構(gòu)還能提高洗井效果，有效減少洗井過程中的短路現(xiàn)象，通過加強(qiáng)易出砂注水井的管理與采用防砂工藝技術(shù)雙管齊下，能較好的提高采收率。

4.注水技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展方向

4.1優(yōu)化注水設(shè)備，提高注水泵機(jī)組效率

注水系統(tǒng)效率的高低與注水泵機(jī)組有著直接的關(guān)系，目前注塞泵的機(jī)組效率普遍在78%左右，一般的高壓離心泵的機(jī)組效率不超過66%;所以選擇高效注水泵是提高注水系統(tǒng)效率的重要保障;在此情況下，可以停用離心泵，增開注塞泵的方式，通過注塞泵運行的臺數(shù)來調(diào)節(jié)注水量，實現(xiàn)增注節(jié)能的目的，注水泵優(yōu)化運行后，注水泵機(jī)組效率和注水系統(tǒng)效率指標(biāo)大部分達(dá)到石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)。

4.注水實時監(jiān)測與控制技術(shù)

由于油藏注水的變化性與差異性，即使注水基礎(chǔ)較好的油田仍然面臨著分層注水量變化快的問題，已經(jīng)分注并達(dá)到油藏配注方案的井，由于層間差異，注水量并不穩(wěn)定，動態(tài)合格率低;同時，對分層流量和嘴后壓力等重要參數(shù)無法長期，態(tài)模擬的需求，因此，注水技術(shù)向著現(xiàn)代化智能化方向發(fā)展，通過對井下狀況進(jìn)行實時監(jiān)測和自動控制方向，由電池、控制器，溫度監(jiān)測，壓力監(jiān)測，流量監(jiān)測，執(zhí)行器，天線等組成的智能配水器應(yīng)運而生，通過智能配水器實時監(jiān)測并存儲井下溫度，壓力和流量數(shù)據(jù)，同時依據(jù)預(yù)設(shè)配注方案和實時監(jiān)測的分層流量結(jié)果，通過微電機(jī)按指定周期調(diào)節(jié)配注閥開度，實現(xiàn)配注量的自動控制;井下智能配水器存儲的長期監(jiān)測數(shù)據(jù)通過通訊短節(jié)以短距離無線傳輸方式傳送到地面，為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供有效的技術(shù)支撐。

結(jié)束語：為了實現(xiàn)注水工藝的有效應(yīng)用，進(jìn)一步提高油田注水井的吸水能力，增加油田產(chǎn)量，需要加強(qiáng)對油藏的地質(zhì)特征科學(xué)、全面、細(xì)致的分析，進(jìn)一步提高油田注水井增注工藝技術(shù)的研究，并結(jié)合油田的實際生產(chǎn)條件，從儲層物性、巖性資料分析、酸液篩選等各方面著手，不同的油藏特征應(yīng)用相應(yīng)的注水技術(shù)，并不斷的優(yōu)化增注施工工藝，有效的提高注水系統(tǒng)效率和水驅(qū)開發(fā)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁士義 王強(qiáng) 中國油田開發(fā)主體技術(shù)新進(jìn)展與展望《石油勘探與開發(fā)》2018年 第4期 657-668頁

[2] 馬建兵 關(guān)于采油注水工藝技術(shù)問題的思考《化學(xué)工程與裝備》2019年 第5期 120-121頁

[3]謝超? 淺述油田注水開發(fā)后期提升采油率的技術(shù)措施《化工管理》2019年 第23期 206-207頁