一、油田灌水生产概说 (一)油田灌水的意义和方式 1.油田灌水的意义 油田投入研发后,如果没有相应的驱油能量增补,油层压力将随着研发时间,逐渐下降,导致产量下降,使油田的最终采摘收获率下降。经由过程油田灌水,可以使油田能量患上到增补,保持油层压力,达到油田产油稳定,提高油田最终采摘收获率的目的。 2.油田灌水方式简介 根据油田面积大小,油层连通情况,油层渗入性及原油粘度等情况,可选择差别的灌水方式。 (1)边外灌水 在含油层外缘以外打灌水井,即在含水区灌水。灌水井的分布平行于含油层外缘,采油井在含油层内缘的内侧,并平行于含油内缘。边外灌水对于面积不太大、油层连通情况好、油层渗入性好、原油粘度不大的油藏比较合适。 (2)边内灌水 鉴于边外灌水不适合大油田,提出边内灌水方式,即在含油范围内,按一定方式布置灌水井,举行油田研发。边内灌水又分以下情势: ①行列式内部切割灌水:即用灌水井排将油藏人为地分割成若干区,每一个区是一个独立的单元,在两排灌水井之间布置成排的油井。 ②环状灌水或中央灌水:灌水井呈环状布置在油藏的腰部,所以又称腰部灌水,适用于面积不太大,油藏外围渗入性变差,不宜边外灌水的油藏。如边外渗入性好,也可以同时共同以边外灌水。 ③面积灌水:灌水井和生产井按一定几何形状均匀分布方法为面积灌水。它是一种强化灌水的方法。 按灌水井与生产井的井数比例和相互配布位置的差别,可构成差别的灌水系统,如三点法、四点法、五点法、九点法等等,这种方法灌水可使一口生产井受多口灌水井的影响,采油速度比较高。 (二)灌水井布井方法及井身结构 1.灌水井布井方法。根据油田研发方式及灌水方式,选择最合适的布井系统。 (1)网状布井。网状布井分为三角学形井网和正方形井网两种。两种情势比较,在同样面积上,用同样大小的井距布井,三角学形井网的井数比正方形井网多15.4%。 (2)排状或环状布井系统。这种布井系统适合用于水压驱动方式的油藏,水、气混合驱动方式的油藏,油层倾斜角陡的重力驱动方式的油藏以及采用排状或环状灌水及顶部注气的油藏。网状和排状布井系统有时也结合起来用。 2.灌水井井身结构 灌水井井身主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管等构成。导管用来保护井口相近的地层,一般采用螺纹管,周围用混凝土固定。表层套管用以封隔上部不稳定的松散绵软地层和水层。技术套管用以封隔难以控制的庞大地层,保证钻井工作顺利举行。油层套管的作用是保护井壁,造成油气通路,隔绝油、气、水层,下人深度视生产层层位和完井的方法来决定。一般采用4″~6″套管。 二、灌水井生产安全技术 (一)灌水井投注及安全技术 灌水井从完钻到正常灌水,一般要经过以下几个步骤。 1.排液:排液的目的是为了清除井地周围和油层内的"赃物";在井地相近造成适当低压带,别的靠弹性驱动可采用一定的油量。排液时应做到以下几条: (1)排液的程度以不破坏油层结构为原则,含砂量应控制在0.2%以内。 (2)排液前,必须测井压及井温以便为试注提供依据。 (3)油水界限外的灌水井排液时,要求定时取水样和计算产水指数。 (4)应以排净井底周围的"污物"为目的,同时,还要确定灌水的排液时间。 2.洗井:灌水并排液结束后,在试注之前,应举行洗井。目的是为了把井底的腐蚀物、杂物等冲刷出来。避免油层被脏物堵塞,影响试注和灌水效果。 2.灌水井洗井 (1)灌水井洗井:新灌水井排液后,试注前要举行洗井。灌水井注一段时间,也要举行洗井,经由过程洗井,使水井、油层内的腐蚀物、杂质等赃物被冲刷出来,带出井外。避免油层被赃物堵塞,影响试注和灌水效果。一般在以下几种情况下,必须洗井: ①排液井转入灌水前(试注前); ②正常灌水井、停注24h以上的; ③注入水质不合格时; ④正常灌水井,注入量明显下降时; ⑤动井下管注后。 洗井方法一般分正循环和反循环或称正洗和反洗。即洗井水由油管进入,从套管返出地面为正洗,与之相反,为反洗。对于下封隔器的灌水井只能反洗。 (2)洗井水对环境的影响:灌水井洗井用水量一般需几十立方米,洗井放出的污水,对没有洗井水回收管线的油田,凡是直接排放流人大地,或放进水池里,对环境影响很大,特别是人口密集区或农田,情况更为严重。近年来,油田洗井研究出专门用于灌水井洗井处理装置,由水处理车将洗井出口的污水直接处理,循环洗井,直到出口水水质合格为止,这样避免了洗井水外排对环境的污染,并减少水资源的华侈。 3.灌水井增注 在一个灌水系统中,由于地质情况的差异,灌水井洗水能力各不相同,灌水压力相差较大时,一般采用提高灌水泵泵压,调整灌水井阀门,控制灌水井的灌水压力和排量。当少数井需要高压时,在满足多数井的压力需要情况下,对高压灌水井则采用单井或几口井增压方法解决,这样可提高灌水系统效率,减少能耗。 根据灌水井压力和排量,选择合适的增压泵,将灌水站提供的已具有相当压力的水,再次升压,保证灌水井的需要。 4.灌水系统设备腐蚀和防腐 (1)灌水井对设备的腐蚀:不论什么金属设备都存在腐蚀问题,而在灌水系统中,金属设备直接同注入的水接触,腐蚀尤为严重。灌水系统的金属设备腐蚀,主要情势为电化学腐蚀。电化学腐蚀有可分为全面腐蚀和局部腐蚀,不论那种腐蚀,都削弱了金属的机械性能,都将给设备带来危害。在灌水系统中,水中溶解氧、二氧化碳、硫化氢、溶解盐类等含量,直接影响金属设备的腐蚀,还和水的温度和流量有关。 (2)灌水系统的防腐技术:解决灌水系统腐蚀的主要技术有以下几种。 ①设备合理选材或举行特殊处理。例如,可以采用耐腐蚀的合金材料或非金属材料,如不锈钢,工程塑料和玻璃钢等,取代一般的碳钢。同时,对碳钢材料采用防腐处理法,如水泥砂浆衬里,玻璃钢衬里或其他防腐涂料等方法,都可以有效的缓解水对设备的腐蚀。 ②改变媒质状态。可采用各种方法降低注入水中溶解气体(如H2S、CO2,O2等)的含量,改变pH值,使其更近中性,使灌水水质达到规定的标准,同时,应尽可能降低水的温度。 ③负极保护。应用电化学原理,使足够量的电流经由过程浸于水中的金属,以阻止设备的腐蚀。
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