针对油藏注水系统优化与提升的研究

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【摘要】石油矿藏作为一种重要的矿产能源，在世界各国的使用范围都十分的广阔。面对石油资源日渐稀缺的今天，提高石油的开采效率是一项重要的研究课题。面对油藏注水过程中的水质问题，其往往会给地层以及注水系统带来严重的隐患以及威胁。

【关键词】油藏；注水；系统优化；提升

前言

在进行油藏注水的过程中，确保油藏注水系统能够安全的使用是非常关键的事情。但是由于在注水过程中水质本身所存在的问题，往往导致了油藏注水系统内部问题频发现象的出现，以下我将针对油藏注水系统优化与提升进行简要的研究分析。

一、注水常见问题

1.1注水过程中单井管线损失出现超标问题是最长出现的，该问题主要是由于在进行注水的过程中，注水半径太大，沿线的管道铺设太长，使经过管线内部的水在流动过程中留下了大量的水垢，造成严重的沿程摩擦损失的不断增加。

1.2在进行施工建造的过程中，注水管网的管径往往与实际使用过程中水流流量并不匹配，造成管网使用的运行效率低下等问题原因的直接出现。加之在进行边外注水井的注水过程中，注水的流速偏大，进而导致了管损的的不断增加，使在注水过程中正常的注水井流速受到影响，不断降低，进而沉积了大量的水垢；这种问题出现的根本原因往往是由于相关的系统运行人员没有正确的按照系统运行参数进行调整，造成了系统运行参数不合理，使余量不断增加。

1.3在进行水泵的使用过程中，由于其长期处在工作的状态，所以造成了注水泵满负荷运载时间过程长，维修人员需要不断的进行水泵的维修，面对大排量注水给占内部本就存在的较大的管线压力，这就容易造成管线在高压下出现穿孔。所以，如果经常停止水泵进行长时间的水泵维修，势必会造成注水的水压不稳以及地层内部激荡而出大量尘沙，从而导致恶性循环，增加了水泵的维修作业频率。

1.4在整个油藏注水的过程中，集油站的作用是非常关键的，但是由于实际发展过程中集油站对油水分离以及污水处理的能力存在一定的不足，致使通过注水站出来的水也同样面临不达标的窘困境地，加之注水站没有正规的污水净化处理系统，不能够对污水进行有效的二次处理，使得在进行油藏注水的过程中所使用的水质是不达标的水，在这种不达标水质的影响下，井内的所有设备都会遭到严重的腐蚀，久而久之大量的水垢也会将内部管路封堵，导致油藏注水系统瘫痪。

1.5在进行污水回收处理的过程中，由于输出的水质就相对较差，面对大量的注水，最终导致在向境内注水的过程中困难重重、维修频繁，即使及时维修，在短时间内还会再次发生问题，严重的影响了污水的处理。

1.6油藏注水系统使用的一般为柱塞泵，该泵的实际功效较低，使电机一直处在低负荷、小负载的工作环境下，导致了大马拉小车现象的出现。

二、注水水质分析

2.1水样离子分析 实验分析得出，集油站水样pH值弱低于7，其矿化度均在15200mg/L左右，存在一定量的铁、钙、镁、碳酸氢根结垢离子，而锶、钡、硫酸根的含量一般，可能存在结铁垢、碳酸钙和碳酸镁垢的趋势。

2.2悬浮固体含量含量分析 集油站节点平均悬浮固体含量逐步升高，悬浮物含量从4.3mL（沉降罐出水）升高到12.4mg/LG'b输）。说明污水体系在不断产生新的悬浮物，水质稳定性差

2.3含铁量分析 水样中的含铁量测定按原子吸收方法进行。有的集油站节点的含铁量相当高，斜板罐出水达到6.89mg/L，严重超标；斜板罐出水的含铁量急剧升高，从4.29mg/L升高到6.89mg/L，含铁量升高的主要原因是水处理设备因为腐蚀产生的铁离子进入了污水体系。综上所述，斜板罐的内部实际上存在者严重的腐蚀，需要在间隔周期较短的时间内进行全面的检查，避免由于腐蚀引起的损失。在油田的注水过程中，油田的污水内部含有大量的铁，这就导致了在达到一定含量之后，铁元素就会开始沉淀，最终促使沿程污水的内部悬浮物含量开始不断升高。如果在不经意的情况下将大量大含有铁元素的油田污水注入进油藏当中，这就必然会导致油藏的内部产生大量的铁沉淀，这种铁沉淀会持续的危害油藏，如果该油藏属于低渗透油藏，那将遭受更为庞大的伤害。

三、储层敏感性评价

3.1速敏性评价 速敏性是指因流体速度变化引起地层中微粒运移，堵塞喉道，造成渗透率下降的现象。注水过程中水流速敏感性有三种主要表现形式：随注入速度增加渗透率较大幅度下降，具有明显的临界流速：随注入速度的增加渗透率大幅度升高，为表非速敏特征：渗透率基本不随流速的变化而改变或者略有升高，为非速敏地层。高渗透或者疏松砂岩储集层常常表现为前两种形式，渗透率的变化反应了地层微粒运移的明显特征。胶结致密的地层即使含有一定数量的伊利石和高岭石等速敏矿物成分，但也不容易出现速敏伤害。多数致密低渗透油藏因为微孔隙较发育，所以多出现随流速增加渗透率升高的现象，对于该类储集层适当增加注入速度可以提高注入水的波及系数，提高水驱效果。

3.2水敏性评价 当储层注入较低矿化度的注入水，引起蒙脱石、伊/蒙混层等水敏粘土矿物成分的水化膨胀，使得渗流通道变小，渗透率降低。在注水过程中，水敏感性主要有以下几种表现形式：当淡水同地层接触后地层渗透率迅速下降，有的甚至很小的注入量就可以使得地层渗透率下降70%以上，甚至完全丧失渗流能力，属于典型的强水敏地层；地层渗透率随着低矿化度注入水注入量的增加逐渐下降，但下降幅度在30%--70%之间，这一类地层属于中等水敏地层：注入淡水后地层渗透率下降幅度较小，表现为弱水敏，在某些成岩作用强，粘土矿物含量低的油田属于该类储集层。

3.3水驱指数评价 水驱指数是指某个时间内每采出单位体积地下原油存入地层的注入水体积，其值越大，则表示注入水的水驱油强度越大。水驱指数等于0时，说明注入水没有起到驱油效果；大于或等于1时，属于强化注水开发，说明留在地层里的注入水体积大于采出原油在地下的体积；介于0～1之间，注入水水驱油作用较弱，属于混合驱油开发阶段。

四、注入水与地层流体和地层岩石的配伍性

4.1与地层流体的配伍性 如果在注水检测过程中，发现水源井的内部还有超标的水质悬浮固相，并且在检测过程中内部的固相颗粒含量一直处在不稳定的状态，这时就需要进行精细的过滤，使注入地层水中的注入水与地层水的配伍性相同、矿化程度相近。

4.2与岩石的配伍性 通过水井抽出后注入地下的水，往往是需要流经地层岩石的，在整个注水流动的过程中，固相颗粒以及油滴会不断的媳妇在地层岩石上，造成地层岩石堵塞，进而使地层岩石的渗透率不断的发生降低，这种现象的出现直接导致了地层内部出现了大面积的污染；所以在后续的注水过程中应该使用达标的注水井，面对严重污染超标的井源应该进行封井处理。

结语

综上所述，面对油藏注水系统使用过程中存在的问题，通过科学的优化设计以及提升的方案，将有效解决在注水过程中问题的出现，提高油藏注水系统的利用价值。

参考文献

[1]赵兴君.低渗透油藏注采系统优化提高采收率研究.科技与企业，2013年第7期