关于油田注水开发技术的细节阐述

【摘 要】本文以油田注水开发的技术作为论述要点，以实验作为基础出发点，讨论了注水方法，注水水质的问题及注水泵填料等部分细节问题，以此作为实践中注水的参考。

【关键词】注水；井网；砂层；填料

一、注水实验

在通常的条件下，即常温常压的状态下，注水与地下水混合后均可以产生白色沉淀。滤出的清水不调节pH值时，加热到接近真实油层温度后又有少量白色沉淀产生。原因是pH值小于8.35时，水中几乎没有CO32-，全部以HCO3-离子的形式存在。而金属离子与HCO3-离子结合生成的盐类，溶解度很大，故不会析出沉淀；但当温度升高时，CO2从水中逸出，当pH值大于8.35时，会有沉淀析出。

调节溶液pH值，使pH大于8.35，部分HCO3-与碱反应生成CO32-离子，由于溶液中有足量的Ca2+存在，使得碳酸钙沉淀不断析出，化学平衡向右移动，直到HCO3-全部转变为CO32-并与Ca2+形成CaCO3沉淀，则能够同时除去水中的CO2，HCO3-，CO32-，使碳酸盐和重碳酸盐在流入输水管道前沉淀而被消除。

地层水与注入水以1∶4的比例混配后，产生的沉淀量最大，达126.65mg（表2）。此时结垢程度亦最高。将pH值调成大于8.35，溶液中Ca2+，Ba2+，Sr2+，Fe3+，Fe2+等阳离子与OH-，CO2-3，HCO-3， SO2-4，S2-等阴离子可相互反应，全部生成沉淀，静止1h，沉淀完全沉降。

试验结果显示，以1∶4的比例混配地层水与注入水，并将pH值调节至大于8.35后，将滤出清水再加入注入水、地层水或加温到真实油层温度，均不产生沉淀。

二、注水方法

1、调节井网

在对井网水驱进行调节时，要适当的控制注采井距与注采井数比，适当的要缩小这个比值，达到一个比较理想的数值，这样可以对井网进行的有效的水驱控制，这个指标决定了油田开发的好坏程度，是比较重要的一个指标，在砂体分布面积达到一定数值时，采取同步控制注水采油，是保持袖层能量的基础。

2、分层注水

为减缓含水油的上升，须对层间矛盾较大的进行早期分层注水处理，在开发过程中，要注意层间的渗透性，从油田水井吸水层面分析油层个数的和含水的上升速度，及早的进行早期处理。

初期考虑岩石砂土的吸水性，因此在初期注水要多些，对于新井在分层上的砂体规模要综合考虑，配合注水量，逐渐控制分层之间的水位，早期同步分层注水须加强细分层面的注水要求，对于开采潜力较大的油层，要时刻监控其水位的动态分布，因厚度较大，层段比较复杂，而层段内的溪水差异又比较显著的井，须进行细分式注水。对于套管的使用要结合具体实际，尽量使用体积较小，承压较高，而密封性能较好的封隔器，以此缓和地层复杂的情形。

3、注水的水质高

注水的水质在油层复杂的情形下要求比较严格，在水质的处理上要做到惊喜，尽量使水质达到地层的需求，在对水质进行全面控制的基础上，要求对地面的管线系统进行全面监控，不能使管线出现锈蚀，应做到全网防腐，注水在到达油层时不能出现被污染的情形，高水质的注水能够保证油层的稳定。

水质对注水的具体影响的详细论述如下：渗透率变异系数与采收率的关系：不合格的注水水质可引起层面的损害，由渗透率变异系数的增大而引起水驱采收率的下降，从而导致层间的矛盾不断加剧，引起开发单元的不稳定性加剧，对于此种情形的解决唯一办法是尽快调整注水水质，以适应层面的要求，通过实践中的采用的常用的经验公式进行实时计算，以确保水质的影响，尽量消除不合格水质的影响。

4、凝胶处理

通过实验室的实验来对实践中的油田进行有效的开采，对于渗透率较好的一般到中后期会出现含水过高，导致注水采油平面出现较大的矛盾，此时进行若凝胶处理，以此改善突出的矛盾，对吸水面提高采收率大有好处，在凝胶处理调剂后，再注入表面活性剂，建立注采良性体系。聚表二元体系，均能在弱凝胶调剖的基础上再提高采收率达十个百分点。两体系相比之下，表面活性剂体系，能更明显地提高非均质性突出的注水油田的采收率。

三、注水泵填料的种类及其优缺点

纤维盘根：其特点是性能比较好，而其强度比较低，由碳纤维制造而成，通常情形下，要求泵的压力小于16MPa，当泵的压力超过这个数值时，便要求采用增强型的纤维盘根。普通型的在压力超过20MPa时，其实使用寿命较短。

芳伦盘根：注水泵上较少采用，其强度比较高，能耐高压，但其自身的性能较差，一般情形下，容易堵塞栓塞，导致栓塞磨损较严重。

纶组合式填料：其特点是本身的化学稳定性较好，具有耐热耐冷，通常情形下能在-15～+120℃条件下使用，其制造的基础材料为芳纶5号，能够改善和减小摩擦，增强弹力，对于填料的性能的提高起到了很大的作用，其耐腐蚀性和使用寿命都较好。在每个填料之间设置有填充四氟隔环，有利于每个填料均匀压紧，还可以起到辅助的作用，填料寿命由原来的750h提高到1200h。