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油田開發過程中,通過專門的注入井將水注入油藏,保持或恢復油層壓力,使油藏有很強的驅動力,以提高油藏的開採速度和採收率(見油藏工程)。

1 注水開採 -注水開採

 

2 注水開採 -正文

  油田開發過程中,通過專門的注入井將水注入油藏,保持或恢復油層壓力,使油藏有很強的驅動力,以提高油藏的開採速度和採收率(見油藏工程)。
  注水 20世紀20年代開始出現了採用人工注水開發油田的方法,多在油藏天然能量枯竭后注水,使油藏恢復壓力,提高產量和採收率,稱為二次採油法;把前期依靠油藏天然能量開採階段稱為一次採油。由於注水方法的推廣應用,油田注水時間提前了。蘇聯在40年代末開發烏拉爾新油區時在油田開發的初期即大規模注水,稱保持壓力注水。此法在50年代得到廣泛應用。中國於50年代在玉門老君廟油田首先採用注水方法開採,60年代初大慶油田的開發採用了早期、內部、分層注水保持油層壓力的開採方法,取得了很好的開發效果,80年代初,中國90%以上的原油產自注水開發的油田。確定採用注水方法開採油田,通常要研究以下幾個問題。
  開始注水的時間和保持壓力的水平  這直接影響油田建設和經濟效益。確定油層壓力保持水平時,要充分利用天然能量,以實現用最簡便、最經濟的方法開發油田。同時要使油藏保持的壓力足以滿足一定採油速率的要求,還要使油、氣、水在地下的運動狀態有利於提高採收率。一般認為,在能達到要求的採油速率時,以油層壓力降至飽和壓力附近開始注水,較為適宜。
  注水方式和井網  依據油藏的構造形態、面積大小、滲透率高低、油、氣、水的分佈關係和所要求達到的開發指標,選定注水井的分佈位置和與生產井的相對關係,稱注水方式,它確定了水驅油的方向和油井受效特點。注水方式有:

①對有邊水活動、面積較小的油田,油水區間的傳導性能較好時,往往沿油水邊界附近布置注水井,形成環狀注水,也叫邊外注水;

②對面積較大、儲層連片較好、滲透率較高的油田,注水井排切割油藏,形成行列注水;

③對面積較大、儲層連片情況較差、滲透率較低的油藏,生產井和注水井按照一定幾何圖案,互相間隔地排列,稱面積注水。另外,還有注水井分佈比較靈活的點狀注水、選擇性注水等,這些方式也叫邊內注水。其井位分佈狀況見圖1。

注水開採注水開採

  為使油井充分受到注水效果,達到所需要的採油速率和所要求的油層壓力,還需確定井和井間的距離(井距),確定井距時,以大多數油層都能受到注水作用為原則。注水井和油井的井數比例和分佈形態,稱為井網,如面積注水井網有五點法 (注水井與生產井的比例為1:1)、四點法(比例為1:2)、反九點法(比例為1:3)等,其分佈形式見圖2。

注水開採注水開採

  通常,依據油井的產油能力、注水井的吸水能力和要求達到的採油速率、採收率、開採年限等,來對比、分析注水強度不同和布井方式不同的各種注水井網的開發效果,從中選用最佳的井網形式。注水井的吸水能力主要取決於油層滲透率和注水泵壓,為使油層正常吸水,注水泵壓應低於油層破裂壓力。
  調整吸水剖面  注水過程中要經常調整注水井的吸水剖面,改造吸水少的中、低滲透層,控制影響其他層吸水的特高吸水層,使更多的油層按照需要吸水,以提高注入水的體積波及係數,採油井也要定期監測產油剖面,了解各油層工作狀況,以便採取措施減少井筒內的層間干擾,發揮中、低滲透率油層的作用。
  提高注入水利用率  隨著對注水採油認識的加深,近年來又發展了各種提高注入水的體積波及係數的方法,並減少注入水的采出量,提高注入水的利用率。如對非均質性嚴重或帶有裂縫性的油層,將連續注水改為周期性注水;對高含水地區改變注水井的分佈,從而改變水驅油的液流方向等,已取得很好的試驗效果。
  注入水的水質和污水回注  注入油層中的水,如含有機械雜質,易使油層堵塞;含腐蝕物質,易使注水設備和注水管柱損壞,腐蝕物的堆積也易使井底油層堵塞;水中含有細菌和具有細菌生存的條件,會加劇腐蝕和結垢;這些都將妨礙注水工作的順利進行。必須依據油田的孔隙結構、礦物成分、地下水性質等,對注入水進行過濾、除鐵、脫氧、殺菌以及加緩蝕劑等處理。生產井中排出的含油污水,一般應回注油層以保護環境和節約用水。注入污水的處理原則和上述相同,但需增加脫油裝置。
  注水設備和流程  注水時要求注入壓力高於油藏壓力。所用的高壓泵有兩類:①多級離心泵,排量大,但在高壓下效率稍差,通常注水壓力較平穩,維修量小;②多缸柱塞泵(三缸或五缸),排量小,但調節範圍大,整機效率高,但維修工作量較大。泵型的選擇要根據油田具體情況和技術經濟綜合效益考慮。處理過的水經注水泵加壓,再經配水間分到各個注水井,注入水的流量在配水間進行計量。為防止設備和管線腐蝕,除在水中加入緩蝕劑外,還常在輸水管線中加上水泥砂漿內襯或其他塗料的塗層,注水井中的油管也常增加塗料內塗層。
  儘管注水工作近年來有很大的發展,但因受到注入水的體積波及係數和驅油效率的限制,許多油田的注水採收率,在目前的工藝技術條件下,難以超過50%。因此,需要研究改進注水方法,並在注水后還需要採用的新的提高石油採收率的方法。
  注氣 50年代前注氣和注水一樣作為二次採油方法得到一定程度的應用。注入油藏的氣體,一般為天然氣;注空氣時因所含的氧與油氣中的氣體相混合,有引起爆炸的危險;此外,還有腐蝕等問題,因此一般不用。油藏是否注氣,決定於油藏的地質條件和有無氣體來源。凝析油氣藏通過循環注干氣,可以提高凝析油的採收率,對有一定構造傾角的油藏注氣,可利用油氣重力分異驅油;巨厚塊狀油藏注氣,有利於改善驅油厚度,特低滲透層注水困難,注氣有較好的驅油效果。由於氣體的驅油能力較弱,來源有困難,注氣不如注水普遍。但是近年來從研究混相氣驅出發,高壓注氣技術又有某些發展;在某種情況下注水、注氣結合使用,可以改善體積波及係數,已受到注意和發展。

 

3 注水開採 -配圖

 

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