采油工程中注水工艺问题及改进探讨

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　　【摘 要】随着经济的快速发展，社会在不断的进步，现代生活中，石油资源的需求量越来越大，对油田的开发力度也在不断加强。在油田的长时间开发过程中，会出现油层能耗消耗殆尽、油层压力降低的问题，而在后期原油的粘度也会增加，是不利于油田进一步开采的，会造成油井产量降低甚至停产。要提高油田的生产效率，常用的办法就是向油层注水，使油层的压力增加，而原油的稠度降低，便于油田地层中的原油被进一步开采。但在注水工艺的实施过程中，会出现一些问题影响到操作效果，需要进一步明确问题类型，并提出解决措施。本文主要对采油工程中油田注水工艺问题及改进进行探讨。
　　【关键词】采油工程；注水工艺；问题；改进
　　引言
　　我国作为能源的大国，石油中的注水工艺在我国采用的时间较为久远，伴随着石油开采技术的不断发展进步，注水工艺也随之有所提升，但考虑到诸多原因，现阶段的注水工艺的实施过程中还存在着许多的弊端，在实际的开采过程中，应该及时的采取有效的措施解决出现的问题和避免开采中出现问题，从而有效的保障石油开采中注水工艺的合理进行。
　　1采油工程中注水工艺存在的问题
　　1.1注水井管道套管容易发生损害
　　注水井管道是其工艺流程的重要基础设施，注水井管道会应用管套对其进行连接保护，进而保证水能够持续注入采油层，而在实际工作中，却常常出现注水井管道套管的变形、损坏以及泄露等问题。根据相关事故处理经验，将管套损害原因主要归结为以下几个方面：其一，在注水过程中由于水压的压力过大，导致井下的压力也随之产生变化，管套在外界的强压环境中造成损坏；其二，钻井作业没有对井下环境进行全面观察和有效管理；其三，地下水中含有腐蚀性物质，对管套造成腐蚀作用。
　　1.2注水井出砂问题及原因
　　在注水工艺的实施过程中，当向油井注水的时候，相关设备良好的情况下，油井下的地层是不会出现外部吐液的情况，即油层并不会向外界渗出液体，也就不会出现出砂的问题。但油井在长时间的使用过程中，其注水设备等会出现腐蚀、老化现象导致注水管线出现穿孔，或注水站停泵等问题。在这种情况下就需要对油井停止注水，但在中断注水的过程中，可能会引起较大的泵压波动，使水量大幅度改变，进而产生出砂问题。引起出砂的原因是多方面的，出砂问题的产生短期之内会持续出砂，导致油井被掩埋，造成注水井躺井；长期来看如果不能有效控制出砂现象，就会使套管发生变形，甚至会使油井荒废。所以，出砂问题是非常严重的，在采油工程中一定要注意防范，通过采取防砂措施来延长注水井的使用寿命。
　　1.3注水井结垢问题
　　在注水井的施工过程中，结垢现象对注水井的影响最大，危害度最强。结垢会造成油管的腐蚀，影响测试的精准度，进而导致注水井内的工作无法协调，影响注水井施工的进度。如果结垢出现在地面的层中，会污染到地层，影响注水井壁的油层渗透质量和速度，造成注水井的比例分配无法确定，可能还会造成注水井不能够有效的吸水。结垢在注水井中形成的原因主要有两方面：一方面是外来的流体与地层的流体不能够匹配，从而形成结垢，如果结垢形成，解决的措施比较复杂，难度系数较大；另一方面是油井周边的环境发生变化，就会导致油井在注水的过程中的各个组成部分的化学比例失调，沉淀过多形成结垢。结垢会严重的腐蚀油管，进而出现裂痕。总而言之，结垢的形成会直接的影响到油井的注水。
　　2处理注水工艺存在问题的有效对策
　　2.1处理管道以及管套易损问题的对策
　　针对管道以及管套容易出现损害问题的有效措施，主要涵盖以下几个方面：其一，油田在对采油作业面进行勘探时，便需要对地层的应力进行科学测试，能够保证进行的注水压力方案设定，控制在其应用接受范围之内；其二，在进行开井以及钻井作业流程时，需要严格控制注水井的水压，减轻水流对地层产生的外力冲击作用，同时需要重视固井工作，加强对于泥沙等外界因素的治理，避免管道出现外界作用力变形的现象；其三，积极进行高级钢等新型材料的应用，加大管道强度；其四，应用阴极保护等技术方式，避免管道出现腐蚀现象，并定期对管道进行检修，及时发现小问题，以避免作业面大事故的发生。
　　2.2结垢问题改进措施
　　针对结垢问题，可以采取以下三点改进措施：①水质净化。洁净的水质能有效地减缓结垢速率；②对出现的垢层进行清理，垢层的存在会加速结垢过程，清理垢层的措施有两种，分别是通过高压水冲洗垢层和通过化学物质溶解垢层，大多数油田单位均采用高压水冲洗垢层的物理措施；③如果油田单位的资金较为雄厚，可以将井内的金属设备换为防腐性能较好的不锈钢材料或其他高科技材料。
　　2.3出砂问题的解决措施
　　出砂问题会对采油工程造成严重影响，因此施工人员必须要高度重视这一问題，加强对出砂问题的管理和防范。具体可以从以下两方面展开，一方面要强化采油工程中的常规管理，严格按照要求进行施工操作，及时记录好油压、注水量等信息，并对数据进行分析以明确油井的吸水性能。出现异常情况比如油压上升、注水量下降时，要及时核对数据，确认是否存在吸水性能方面的问题。另一方面，要切实掌握油井的情况，结合油井每天的油压和注水量，分析其中存在的差距，并判断油井所处的状态。在此过程中需要充分考虑套压情况，根据水平井套压的标准进行注水，油压和套压要实现良好的结合。在油压变化而引发套压变化的情况下，变化值为正值能够保证油压和套压的平衡。此时可以在瞬间增加注入量的基础上保证上下串通无阻，可以进行对封隔器封闭性的检测。如果是猛增注水量的情况，就要对两个层进行吸水量分析，并判断哪一级的封隔器出现了问题。对于出现问题的封隔器，要及时进行修复处理，避免出现出砂的问题。
　　3采油工程中注水工艺优势
　　3.1改善地层压力
　　通过注水工艺可以使地层的压力保持在较高的状态，使得驱油效率大幅提高，进而提高采油效率。在另一方面，对于直井而言，吸水强度较高，通过大幅注水，可以降低水驱速度，增加水驱波及系数，进而使采油效率提高。注水工艺在我国西北部地形复杂地区优势明显。
　　3.2改善地层裂缝
　　地层内存在热裂缝属于正常现象，但是热裂缝的存在不利于原油开采，同时，我国很多直井内存在独立裂缝，这主要是由于地层压力分布不均匀所产生的，这种状况也不利于原油开采，通过注水工艺，可以使地层压力维持在相对平衡的状态，使得原油开采效率大幅提高。
　　3.3近线性驱动
　　线性驱动有利于原油开采，但是由于很多油井所处的地形较为复杂，完全达不到线性驱动的要求，但是通过注水工艺可以使原油的驱动变为近线性的状态，从而增加驱油效率，进而提高开采效率。
　　结语
　　综上所述，在采油工程中的收尾阶段，通常都会存在生产量减少，原有的粘稠度过大等现象，这些都可以采油注水的解决办法解决。本论文对注水工艺中产生的出砂、结垢等现象问题作出了深入的研究，详细的分析了注水井危害的形成过程和形成的原因，并且提出了有效的解决措施。采油工程中的注水工艺相对于油田生产而言具有至关重要的作用，作者希望本文总结的油井注水工艺对未来油井注水开采技术的发展起到推动作用。
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　　（作者单位：1大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿；2大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿；3大庆油田有限责任公司第七采油厂敖包塔作业区）
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