試論采油注水技術的發展

屈凡

摘要：隨著我國經濟持續調整的發展，工業與基礎建設活動的不斷增加，對能源的需要持續走高，石油作為影響社會經濟發展的重要能源之一，隨著油田開采時間的越來越長，油層自身的能量被大量消耗，油層問題逐漸呈現，開采不斷難度加大，注水是油田開采的重要技術之一，通過不同注水工藝的應用，能很好的恢復和提高地層滲透性，減少油氣流入井底的阻力和提高注水井注入能力，是保持油田穩產、高產的重要開采手段之一。

關鍵詞：采油注水;技術發展

前言：在經濟發展的驅動下，油田開發程度不斷深入，油層的動用程度也在不斷提高;隨著注水開發的長期深入，儲層內部容易產生結垢現象，并且注入水在進入地層之后容易引起礦物粘土的膨脹、脫落和運移等問題，導致地層堵塞，注水便越來越困難，嚴重影響油田的注水效果和開采率;本文就油田部分注水技術的應用和發展進行簡單闡述。

1.影響注水效果的因素分析

影響注水系統效率主要受水質、設備、操作流程等因素的影響;隨著油田開采時間的增長，近井地帶存在著多種污染因素，導致注水水質的不斷惡化，壓力升高;影響油田注入水水質達標的主要因素為粒徑中值、懸浮物含量、油田注水管道腐蝕、總礦化度、二氧化碳和總鐵含量。各油區影響其水質達標的指標各不相同;如：注水站處理過程中影響注入水水質的主要因素為來水含油量較高，給后面的水處理流程和設備帶來極大的壓力和危害;罐容量小，則會縮短有效的沉降時間，使懸浮物含量和粒徑中值難以達到所要求的水處理效果;同時不合理的清罐方式造成許多注水站的注水罐二次污染，導致所使用的水處理劑效果較差或基本無效;設備方面的影響，一是小排量離心泵機組效率低;二是設備設計能力與實際生產能力不匹配，設備運行工況達不到較好的水平，在管網效率方面，受到了閥控損失影響和管線壓降損失影響。

2.注水設備的現狀

我國地域廣，油藏類型豐富多樣，油藏特征各不相同，所應用的注水技術和配套注水系統也不盡相同，通常高滲透，整裝大油田，以大排量離心注水泵為主要注水設備;而斷塊油田和中低滲透油田，對配注量的壓力要求高，變化大，通常以柱塞泵為主要注水設備;對高于系統壓力的注水井則采用增壓注水泵。

3.注水技術的應用現狀

3.1納米降壓增注工藝技術

納米降壓增注工藝是一項針對低滲透注水井欠注的新興技術，其原理是通過納米材料與巖石表面羥基相結合并吸附于巖石表面形成超疏水界面后產生水流表面的滑移效應，以此來減弱水流阻力，改變巖石的潤濕性，避免粘土膨脹，延長增注的有效期，一定范圍內納米材料的粒徑越小所產生降壓增注效果越明顯;影響納米降壓工藝有效實施的因素是油藏儲層的滲透率、儲層巖石礦物中碳酸鹽的含量以及滲流界面特征等。在一定程度的滲透率、含油飽和度范圍內通過采用納米材料降壓增注工藝能夠取得最佳的增注效果，事先采取酸化預處理工藝去除巖石表面碳酸鹽礦物，能更好的提高巖石對納米材料的吸附活性，提高增注效果。

3.2分層注水防砂技術

分層注水防砂技術采用偏心注水管柱配水器的工作筒中加入單流閥結構，能有效避免泄壓或洗井作業后造成地層返吐和出砂而使水嘴堵塞、注水管柱砂埋等影響分注的情況;正常注水時，注入水壓縮彈簧后通過單流閥進入地層，在停注或壓力波動時，地層液流無法倒流至井筒，進而實現注水井防砂的目的;除此之外，單流閥結構還能提高洗井效果，有效減少洗井過程中的短路現象，通過加強易出砂注水井的管理與采用防砂工藝技術雙管齊下，能較好的提高采收率。

4.注水技術和設備的發展方向

4.1優化注水設備，提高注水泵機組效率

注水系統效率的高低與注水泵機組有著直接的關系，目前注塞泵的機組效率普遍在78%左右，一般的高壓離心泵的機組效率不超過66%;所以選擇高效注水泵是提高注水系統效率的重要保障;在此情況下，可以停用離心泵，增開注塞泵的方式，通過注塞泵運行的臺數來調節注水量，實現增注節能的目的，注水泵優化運行后，注水泵機組效率和注水系統效率指標大部分達到石油行業標準中規定的指標。

4.注水實時監測與控制技術

由于油藏注水的變化性與差異性，即使注水基礎較好的油田仍然面臨著分層注水量變化快的問題，已經分注并達到油藏配注方案的井，由于層間差異，注水量并不穩定，動態合格率低;同時，對分層流量和嘴后壓力等重要參數無法長期，態模擬的需求，因此，注水技術向著現代化智能化方向發展，通過對井下狀況進行實時監測和自動控制方向，由電池、控制器，溫度監測，壓力監測，流量監測，執行器，天線等組成的智能配水器應運而生，通過智能配水器實時監測并存儲井下溫度，壓力和流量數據，同時依據預設配注方案和實時監測的分層流量結果，通過微電機按指定周期調節配注閥開度，實現配注量的自動控制;井下智能配水器存儲的長期監測數據通過通訊短節以短距離無線傳輸方式傳送到地面，為高產、穩產提供有效的技術支撐。

結束語：為了實現注水工藝的有效應用，進一步提高油田注水井的吸水能力，增加油田產量，需要加強對油藏的地質特征科學、全面、細致的分析，進一步提高油田注水井增注工藝技術的研究，并結合油田的實際生產條件，從儲層物性、巖性資料分析、酸液篩選等各方面著手，不同的油藏特征應用相應的注水技術，并不斷的優化增注施工工藝，有效的提高注水系統效率和水驅開發效果。

參考文獻：

[1]袁士義 王強 中國油田開發主體技術新進展與展望《石油勘探與開發》2018年 第4期 657-668頁

[2] 馬建兵 關于采油注水工藝技術問題的思考《化學工程與裝備》2019年 第5期 120-121頁

[3]謝超? 淺述油田注水開發后期提升采油率的技術措施《化工管理》2019年 第23期 206-207頁