低滲透油田欠注井治理對(duì)策分析

程飛 程宇

摘 要：低滲透油藏水驅(qū)采收率一直受注水井欠注問題的影響較大，隨著油田開發(fā)進(jìn)入中后期，綜合含水率逐漸升高，開發(fā)難度越來越大。某高壓注入?yún)^(qū)塊在注水開采過程中存在注入層配注合格率低、注入壓力高、注入難度大等實(shí)際問題，致使區(qū)塊油井的油液供應(yīng)不足，原油產(chǎn)量明顯下降，嚴(yán)重影響油田生產(chǎn)指標(biāo)的順利完成，同時(shí)制約了企業(yè)持續(xù)發(fā)展規(guī)劃健康的實(shí)施。因此針對(duì)超低滲透油藏區(qū)塊存在的高壓欠注問題，必須采取有效措施，合理解決。

關(guān)鍵詞：低滲透油田;注水井;高壓欠注;注水系統(tǒng)

針對(duì)某區(qū)塊存在的高壓注水井欠注問題，從區(qū)塊地層、注入水水質(zhì)以及地面注水系統(tǒng)三個(gè)方面進(jìn)行綜合分析，制定科學(xué)的整改措施。通過實(shí)施地層有效治理，對(duì)欠注井平均注水壓力降低和單井日均增注效果明顯。對(duì)地面注水系統(tǒng)實(shí)施改造，會(huì)大幅降低管網(wǎng)末端管損和欠注率，有效解決區(qū)塊高壓欠注問題。

1.注水井欠注原因分析

通過對(duì)油田某區(qū)塊注入水水質(zhì)及注水井油層污染情況的調(diào)研，詳細(xì)研究和分析了欠注水井周圍的砂層展布和連通狀況以及欠注水井的吸水剖面資料，結(jié)合該區(qū)塊地面高壓注水系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀，著重分析了油田某區(qū)塊的油藏物性、油水井多年采取措施等因素，歸納總結(jié)出以下因素能夠引起油田低滲透油層注水井高壓欠注。

1.1區(qū)塊地層條件的影響

（1）區(qū)塊地層連通條件不理想。出現(xiàn)注入層與油井單側(cè)連通現(xiàn)象是受斷層遮擋作用的影響，由于注入層與油井的另一側(cè)不連通，這樣的注入層吸水能力極差，直接影響注水量。另外，由于本區(qū)塊注采井網(wǎng)不夠完善或者該地層非均質(zhì)性特點(diǎn)也會(huì)造成注入層的吸水能力差。

（2）油層注采失衡造成高壓現(xiàn)象。伴隨某區(qū)塊開發(fā)的逐年深入，原油采出量逐漸減少，而某些注采單元的注水量較多，這主要由油井套損被迫關(guān)井、油水井化學(xué)堵水造成的，從而導(dǎo)致地層的吸水能力變差。同時(shí)由于注水操作強(qiáng)度過大，破壞了地層巖石結(jié)構(gòu)，造成沙堵也會(huì)使注入壓力升高。

（3）注入層間的干擾。油田某區(qū)域的注水井中分注井較多，一根注水管柱對(duì)應(yīng)多個(gè)注入層，每個(gè)注入層間的滲透率差別很大，這就出現(xiàn)中低滲透層注水量極小、高滲透層的水竄流現(xiàn)象。受注水井高低滲層間的干擾，造成低滲透層的注入壓力過高。

1.2注入水水質(zhì)的影響

注水系統(tǒng)間接產(chǎn)生的雜質(zhì)混合物和添加到注水系統(tǒng)中的各種次生不溶物、注入水中原有的固體顆粒，都會(huì)造成注入水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，進(jìn)一步造成地層堵塞，致使注水壓力升高，造成了注水井高壓欠注。

（1）固體懸浮顆粒。影響油層吸水能力、造成地層堵塞主要是由于注入水中高含量的懸浮固體顆粒造。（2）管道腐蝕。注入水會(huì)產(chǎn)生腐蝕性主要是由注入水成分中含有溶解氧、二氧化碳和硫化氫等腐蝕性氣體引起的，會(huì)在滿足化學(xué)反應(yīng)條件時(shí)腐蝕注水管道內(nèi)壁，在腐蝕過程中產(chǎn)生了硫化鐵和氧化鐵。另外，注入水中含有一定量的氯化物和硫酸鹽，這些鹽類對(duì)管線會(huì)產(chǎn)生不同程度的腐蝕作用，生成堵塞地層的固體物質(zhì)。

（3）結(jié)垢。注入水進(jìn)入地層后，與地層原生水之間混合產(chǎn)生化學(xué)不相容就會(huì)發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，兩種以上不同水源的水在地面混合后也容易結(jié)垢。注入水結(jié)垢后會(huì)加快對(duì)注水管道和注入井的腐蝕，并進(jìn)一步生成含有鐵離子的腐蝕物質(zhì)，從而堵塞地層流道。

（4）微生物滋生。由于注入水中的細(xì)菌，容易在注水管道的管壁，貯水罐底等部位滋生，它會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體和有機(jī)酸，使水的腐蝕性進(jìn)一步增大，同時(shí)對(duì)金屬鐵產(chǎn)生腐蝕，并生成不溶性的硫化鐵，容易堵塞水流通道。

（5）水中含油。某油田要求采出液經(jīng)現(xiàn)場分離處理后，將含油污水全部就地回注目的層。這種油水混合物中分散或乳化的原油可作為因腐蝕產(chǎn)生的硫化鐵類良好的粘結(jié)劑，同時(shí)這種原油可在地層中形成乳化液，都能加劇對(duì)地層的堵塞，從而增大注入層的注入壓力。另外，井壁或地層孔隙間隙不斷捕獲含油污水中超標(biāo)的雜質(zhì)和懸浮顆粒，日積月累會(huì)在地層內(nèi)部形成橋堵帶，堵塞地層孔隙，隔斷地層的注入流道。

1.3注入系統(tǒng)的影響

（1）注入系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力不能滿足注入需求。在管路閥門產(chǎn)生節(jié)流壓力損失和注水管網(wǎng)壓力損失保持不變的條件下，注水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力越高，則注入壓力越高。注水區(qū)域注水井最大井口注入壓力和該區(qū)域地形地貌狀況直接影響注水系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力的大小。由于地層原因?qū)е伦⑺畢^(qū)壓力升高，實(shí)際注入壓力很難滿足注入要求，這就造成了注水井的高壓欠注。

（2）注入管網(wǎng)末端壓力損失較高。注水作業(yè)時(shí)，注水管網(wǎng)壓力損失量必須滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，如果超過一定范圍，在造成注水井欠注的同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致注水管網(wǎng)效率過低，造成能源浪費(fèi)。因此，注水管網(wǎng)壓力損失量是衡量注水系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。影響管網(wǎng)末端壓力損失因素較多，主要有：區(qū)塊地形地貌特性、注水半徑、管路的管徑大小以及管路中閥門的節(jié)流損失等。某區(qū)塊注水井欠注的主要原因之一就是由注入管網(wǎng)末端壓力損失較高造成的。

2.解決欠注的技術(shù)對(duì)策

針對(duì)油田某區(qū)域欠注井地面注入系統(tǒng)實(shí)際狀況和該區(qū)注入水水質(zhì)及地層水的特征，結(jié)合該區(qū)塊低孔隙、低滲透的油藏特性，對(duì)地面注水系統(tǒng)中注水井注入效果不理想，達(dá)不到注入要求的原因進(jìn)行全面分析，對(duì)該類注水井進(jìn)行分類管理，并制定相應(yīng)的整治措施。

2.1地層疏通治理

根據(jù)某區(qū)塊原油生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、地層連通情況和注入時(shí)出現(xiàn)的高壓現(xiàn)象，對(duì)欠注井逐井逐層進(jìn)行分析研究，分類治理。①對(duì)油水井對(duì)應(yīng)狀況較差地層、處在斷層附近連通狀況很差、砂體發(fā)育連續(xù)性差的地層均不需要增注;②針對(duì)地層連通條件較好、中高滲透地層中油層開發(fā)利用程度較低的地層可以進(jìn)行酸化增注;③對(duì)砂體平面滲透率變差部位的較厚油層、分布面積大、注采系統(tǒng)較完善的地層均可進(jìn)行壓裂增注;④基于油層處套管防護(hù)方面的考慮，對(duì)壓力不斷升高導(dǎo)致吸水能力差的地層不進(jìn)行增注。

2.2注入水質(zhì)指標(biāo)有效控制

為了更好地從整體上降低注水井的注入壓力，應(yīng)合理控制注入水質(zhì)指標(biāo)：①進(jìn)一步加強(qiáng)注入水水質(zhì)的日常監(jiān)測(cè)和科學(xué)管理，必須嚴(yán)格執(zhí)行集團(tuán)公司制定的注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);②合理選擇井筒酸洗工藝對(duì)井筒結(jié)垢堵塞注入流道的欠注井進(jìn)行清洗增注;③優(yōu)化地面注入工藝，采取“水源直供、二級(jí)精細(xì)過濾、密閉隔氧”的清水處理工藝、“一級(jí)過濾、二級(jí)沉降”的采出水處理工藝;④為有效降低注入水中硫酸根的含量采用先進(jìn)的工藝對(duì)注入水進(jìn)行脫硫處理，破壞注入水與地層水混合后存在生成結(jié)垢的趨勢(shì)，防止沉淀的形成，確保地層流道暢通。

2.3在用注入系統(tǒng)升級(jí)改造

對(duì)某區(qū)塊在用注水站注入系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行分析研究，按照以區(qū)塊分壓、局部進(jìn)行增壓、合理進(jìn)行搭配的原則，制定切實(shí)可行的整改措施，對(duì)高壓欠注井進(jìn)行分片管理，分區(qū)塊進(jìn)行治理：①增加注水撬裝移動(dòng)設(shè)備，對(duì)于距離較遠(yuǎn)區(qū)域的注水井采用注水撬實(shí)現(xiàn)注水，解決由于注水距離過長而引起的管損問題;②通過對(duì)注入系統(tǒng)升壓和管網(wǎng)末端增壓等措施，解決地面注水系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力匹配不合理的問題;③通過搭設(shè)注水復(fù)線和更換部分小管徑支干線等措施解決注水干線管徑小的問題，降低管網(wǎng)水流速度;④為大幅降低注入管線結(jié)垢速率，應(yīng)該嚴(yán)格控制注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和制定行之有效的管線防腐措施。

3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

為有效解決超低滲透油藏區(qū)塊注水井的高壓欠注問題，合理改善區(qū)塊地層的物理化學(xué)增注手段，最大程度消除地層因素的影響顯得十分重要;從注水作業(yè)的實(shí)際狀況、區(qū)塊地層、注入水水質(zhì)等多方面進(jìn)行分析，動(dòng)靜結(jié)合，找清原因，分類治理;按照以區(qū)塊分壓、局部進(jìn)行增壓、合理搭配的原則，制定科學(xué)措施，進(jìn)行劃片管理和分區(qū)治理。

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[2]景文杰;關(guān)于高壓欠注問題的思考[J];科技與企業(yè);2013年13期

（新疆油田吉慶油田作業(yè)區(qū)）