第五章
注
水
通过注水井向油层注水补充能量,保持油层压力,是在依靠天然能量进行采油之后, 或油田开发早期为了提高采收率和采油速度而被广泛采用的一项重要的开发措施. 在我国大部分油田采用早期注水开发.经过多年的实践在多油层,小断块,低渗透 和稠油油藏进行注水开发方面逐步形成了适合油藏特点的配套技术,特别是近些年来, 对注水油田高含水期为实现"控水稳油"发展了以注水井调剖为核心的注水配套新工艺. 本章就水质处理,注水工艺和改善吸水剖面等基本问题加以介绍.
5.1
5.1.1
水源,水质及注水系统
水源及水质要求
油田注水要求水源的水量充足, 水质稳定. 水源的选择既要考虑到水质处理工艺简便,
又要满足油田日注水量的要求及设计年限内所需要的总注水量. 目前作为注水用的水源有: (1) 地面水源 江,河,湖,泉的地面淡水已广泛应用于注水.随着国家建设的发展,工农业对这种 水源使用也愈来愈广,加上可能遇到自然干旱,对注水可能供不应求.所以使用这种水源 要得到有关部门的批准.地面水源的特点是:水质随着季节变化很大,高含氧,携带大量 悬浮物和各种微生物. 浅海和海上油田注水,一般用海水.它既多又方便,但其高含氧和盐,腐蚀性强,悬 浮的固体颗粒随季节变化大,为改善这一点,通常钻一些浅井到海底以下,使其过滤从而 减少水的机械杂质. (2) 来自河床等冲积层水源 它是通过在河床打一些浅井到冲积层的顶部而得到的淡水水源. 其特点是: 水量稳定, 水质变化不大,通常无腐蚀性;由于自然过滤,混浊度不受季节影响;水中含氧稳定便于 处理,但由于硫酸还原菌深埋地下,这种水仍可能受到它的污染. (3) 地层水水源 地层水水源是根据地质资料,通过钻探而找到的地下淡水或盐水水源.能找到高压, 高产量的淡水层最好,盐水层也行.若找不到单一水层,多层水也可以,但应注意,不同 水层的水彼此不能产生化学反应而结垢.盐水的好处,可以防止注水所引起的粘土膨胀. (4) 油层采出水 有些油田可能随同原油采出很多地层水或注入水, 对这些水考虑回注是合理的. 当然,
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这些水必须是适应于注水要求(或经过简单处理之后). 注水对油层的损害是众所周知的,特别对低孔低渗油藏,制定合理水质标准是保证油 田正常注水的关键.注水引起的油层损害主要是堵塞,腐蚀和结垢三大类型.因此制定水 质要从这三方面着手. 关于水质的标准,我国石油工业部于 1979 年,1983 年都作出过若干规定.实践表明, 对水质的要求应根据油藏孔隙结构和渗透性分级,流体物理化学性质以及水源的水型通过 试验来确定.水质主要控制指标见表 5-1,水质辅助性指标包括溶解氧,硫化氢,侵蚀性 二氧化碳和铁质的含量以及 pH 值等.水质主要控制指标已达到注水要求,注水又较顺利, 可不考虑辅助性指标,如果达不到要求,为查其原因可进一步检测辅助性指标.在实际工 作中往往是在表 5-1 的基础上根据具体油藏特点制定相应的控制指标. 表 5-1
注 入 层平 均空 气 渗 透 率, ×10 -3 μ m2 标 准 分级 悬 浮 固体 含量 , mg/l 悬 浮 物颗 粒直 径 中 值,μm 控 制 指 标 点腐蚀 SRB 菌 ,个 /ml 铁 细 菌, 个 /ml 腐 生 菌, 个 /ml 0 <10 <10 3 <10 3 含 油 量, mg/l 平 均 腐蚀 率,mm/a A1 <1.0 <1.0 <5.0 < 100 A2 <2.0 <1.5 <6.0 A3 <3.0 <2.0 <8.0 B1 <3.0 <2.0 <8.0
水质主要控制指标
100～ 600 B2 <4.0 <2.5 <10.0 <0.076 A1, B1, C1 级 : 试片 各面 都 无点 腐蚀 A2, B2, C2 级 : 试片 有轻 微 点腐 蚀 A3, B3, C3 级 : 试片 有明 显 点腐 蚀 <25 0 <10 <10 4 <10 4 <25 0 <10 <10 5 <10 5 <25 B3 <5.0 <3.0 <15.0 C1 <5.0 <3.0 600 C2 <7.0 <3.5 <20 C3 <10.0 <4.0 8.7 时,呈棉絮状的胶体物,特别当 pH 值>4～4.5 以后的氢 氧化铁,注入地层后将发生明显的堵塞作用,从而降低吸水能力. 当注入水中含有铁菌时,铁菌的代谢作用也会产生 Fe(OH) 3 的沉淀.水中的铁菌由它 周围环境(水)中吸取二价铁盐和氧,而同时在它的机体内进行近似于下列方程的反应,从 而生成氢氧化铁沉淀: 4Fe(HCO 3) 2+2H 2O+O2 → 4Fe(OH) 3+8CO2 ② 硫化亚铁(FeS)沉淀的生成 当注入水含有硫化氢(H2 S)时,其腐蚀变得更加严重.

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