注水井转大修原因与预防
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摘 要：本文通过对比分析作业大队2012年至2017年施工的平方王油田46口注水井大修经验与做法，探讨了造成注水井转大修的主要原因。论文通过典型井例介绍，详细分析阐述了因管柱腐蚀与结垢造成注水井转大修的原因和机理，并针对原因分析提出了自己的见解与建议。
关键词：水井;大修;预防原因;措施
1 课题背景
平方王油田构造复杂，储层物性差异较大。在注水开发过程中长期回注不合格的污水，不仅对油层造成的伤害，也造成的大修工艺的复杂化，修井周期长，难度大，成功率低。该油田除了因套管破损、变形、错断造成水井故障外，其中37口是因管柱腐蚀、结垢造成停注转大修，占修井总数的80.4%。由此可见，管柱腐蚀、结垢是造成停注转大修的主要原因。
2 目的意义
在油田的各种设施中，注水井对于油田的稳定和高效生产具有十分重要的意义，然而水井的腐蚀现象却非常普遍。这些注水井长期与水，尤其是富含各种杂质的油田污水接触，从而面临更多的腐蚀威胁。通过对平方王油田各井施工经验总结和统计验证分析资料数据，对比查找各类型井的内在规律和原因，优化工艺和措施，现场施工验证，不断总结改进，为该油区的合理开发及治理提供可靠依据。使其有效缩短修井周期，提高打捞成功率，减少报废井。
3 注水井转大修原因分析
平方王油田是开发近四十年的老油田，油田构造复杂，储层物性差异较大。在注水开发过程中长期回注不合格的污水，增加了中、低渗透油藏的注水难度，导致部分水井注水压力升高，同时也对油层造成了伤害。加上管理和技术手段的相对滞后，致使注水井大量带病注水，甚至造成停注转大修。经统计分析1996年至2006年XX作业大队作业X队在平方王油田施工的46口水井资料，主要归纳为以下几种转大修类型：一是油管腐烂锈蚀造成的管柱落井，二是多见于分层配注井的垢卡管柱，三是套管破损、变形或错断。
3.1 腐蚀原因造成的水井大修
①注入注水井的水中通常含有一定量的氯化物和硫酸盐，这些物质会对管材有不同程度的腐蚀作用，金属管材在受到腐蚀后，产生的主要是可溶物，这些可溶物对于管材后续遭到腐蚀起不到任何屏蔽作用。同时，注入水中的氯离子等活性离子还会继续破坏管材表面上已有的钝化膜或其它保护膜。这些一系列反应，会使得被破坏的部分成为原电池反应的阳极，而未被破坏的部分就成为阴极，电池反应会让已经被腐蚀的地方腐蚀更为剧烈，产生点蚀，长期下来会导致管材局部的穿孔;
②注入水中溶解气体导致的化学腐蚀。在平方王油田，大多是将含油污水经简单处理后直接送入注水系统。但是污水中所含有的溶解氧、硫化氢或二氧化碳等腐蚀气体，在条件适合的情况下，很容易对注水管材及套管产生腐蚀。例如二氧化碳的存在会使污水的pH值产生明显的下降，使系统的酸性腐蚀更为显著;
③在许多注水井中因为硫酸盐还原菌（SRB）的存在，产生十分典型的硫化氢腐蚀现象。这类细菌有很多种，生存的范围也比较广，常见是在温度为30°-35°，pH值为5.5-9.0左右的环境中活动。这种细菌不仅可以还原硫酸盐产生硫化氢，使水中的硫化氢含量提高，令水质恶化变为“黑水”，而且可以在水中产生FeS等物质堵塞和破坏管材，从而对注水管材产生综合性的破坏。因此，抑制SRB的繁殖也成了注水井防腐蚀的一个重要环节。
3.2 结垢引起的管柱卡
油田垢产生的最根本的原因是由于注水井的注入水组成复杂—由于该油田长期使用处理并不是很好的污水，在不同的环境中会发生各种不同的物理和化学变化。具体原因是：一些离子结合后会形成在水中不溶、难溶和微溶的物质，这些物质都很容易成为积累的水垢，也就是盐类垢。这种结垢现象最为频繁也最具代表性和危害性。
4 预防措施及结论
预防措施：分析了以上各种水井大修的原因，根据不同井况选择不同的施工方案，有利于修井成功。然而，通过分析、查找原因来确定切实可行的预防措施是当务之急。
①改善注入水水质。加大投入，科学规划，逐步提高注入水合格率，降低对水井的侵蚀;
②强化管理，认真实行定期洗井制度。由于注入水中含有溶解气、氯化物、硫酸盐、硫酸盐还原菌以及其它杂物，特别是SRB在流动的水中生长受到抑制，但在静态水质中细菌腐蚀产物的生长迅速。目前，基本采用正注水方式，油套环空水质流动性差，特别是分层注水的井，环空水质处于“死水”状态，为细菌的腐蚀提供了较好的环境，因此，通过定期洗井，可冲洗出井筒内的大量污物，减少腐蚀环境;
③设计完井时适当增加水泥返高，可减少水井套破、套变的发生。
5 结论
①分层注水产生垢卡的可能性比较大;
②水的流速会明显地影响结垢的趋势和SRB细菌的腐蚀速度;
③改善水质，定期洗井可有效减少和防止水井大修的发生;
④建立完善的油管鉴定和管理体系，严把材质关，杜绝劣质油管入井，确保水井安全。
参考文献：
[1]张百龍，王振华，张系斌，等.石油套管研究情况概述[M].石油机械，1987，15（4）.
[2]刘合.油田套管损坏防治技术[M].北京：石油上业出版社，2003.
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