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采油工程中注水工艺存在问题及改进措施宋海军

发表时间：2020/11/19 来源：《基层建设》2020年第22期作者：宋海军娄治生章清泉

[导读] 摘要：石油资源作为工业发展的重要基础，在国民经济发展中占据重要地位，当前，我国的石油开采进入了中后期阶段，开采难度和相应的技术要求也在提升，而作为采油工程的核心环节，注水工艺也存在着大大小小的问题，基于此，本文针对采油工程中注水工艺存在的问题进行了研究分析，在此基础上提出了相应的改进措施，希望能够为采油工程提供借鉴，推动石油行业的发展建设，实现石油行业稳定可持续发展。

        采油七厂第四油矿黑龙江省大庆市 163000
        摘要：石油资源作为工业发展的重要基础，在国民经济发展中占据重要地位，当前，我国的石油开采进入了中后期阶段，开采难度和相应的技术要求也在提升，而作为采油工程的核心环节，注水工艺也存在着大大小小的问题，基于此，本文针对采油工程中注水工艺存在的问题进行了研究分析，在此基础上提出了相应的改进措施，希望能够为采油工程提供借鉴，推动石油行业的发展建设，实现石油行业稳定可持续发展。
        关键词：采油工程；注水工艺；问题；处理对策
        引言
        石油是现代工业的基石，影响着人们的生产生活，石油开采工作应当予以重视，对于其中存在的问题，也应当及时处理解决。过去的石油开采工作，存在着过度开采以及利用率低的问题，导致油层的石油含量大大下降，产出的原油逐渐减少。注水工艺在提升原油产量和品质方面独具优势，能够保障开采效率和开采质量。注水工艺是采油工程的核心所在，是通过向油井注水增压的方式，来改善内部开采环境，使原油的粘稠度下降，提升开采效率和质量。这项工艺在石油开采工程中被广泛应用，实践证明了其技术价值，在行业内广受好评，但这项工艺也不是完美无缺，在应用的过程中也出现了一些问题，如果不对问题进行及时解决，那么，工艺效果也会大打折扣，因此，研究采油工程的注水工艺存在的问题，探讨问题的解决措施，具有很强的现实意义。
        1.采油工程注水工艺
        1.1采油注水工艺简介
        采油注水工艺，即开采油田的过程中，利用油井内安装的注水井对油层注水，提高油层的压力，使其压力维持在一定阶段，有利于提升油层的驱动力，从而提升原油的开采效率和开采质量。注水工艺的应用是为了改善油田的生产条件、实现油田开采效率最大化、保持油田产量稳定、促进环境保护。油田注水地面工艺流程复杂，通俗来讲，就是由水源到注水井的注水地面系统，这项系统比较复杂，环节众多，有供水站、注水站、配水站和注水井四个方面。配水间是其中用来对注水井水量进行调节、控制和计算的，其用到的主要设备是分水器、正常注水和压力表，配水间分为两种，一是单井配水间，二是多井配水间。注水站的作用就是对来水进行升压，达到注水井要求的压力标准，来水进站以后，对来水的水质进行净化，开展相关计量工作，通过出水罐和进泵的加压，将高压水输出。注水井的主要作用就是将地面水注入地层，此外，还具有悬挂井内管柱、控制吸水和洗井方式等作用。油田注水水源的选择一定要慎重，秉持节约用水、绿色环保的原则，首要的选择就是油田内的采出水，在采出水不够的情况下，再进行第二水源的选择，选择第二水源一定要做到以下三个方面，一是水量供给必须要满足需求；二是选择优质水源，符合地层的需要，这样处理起来也比较容易；三是混合两种或两种以上水源的时候，进行结垢计算，针对可混性进行试验，使其满足注水工艺的需求，保障石油开采工作的进行。
        1.2采油工程中注水工艺优势
        1.2.1改善地层压力
        注水工艺在石油开采中能够改善地层压力，具体来讲就是，注水工艺的应用对于地层压力稳定和提升具有重要作用，能够有效提升驱油效率，促进开采效率的提升，此外，在直井中，其吸水强度更大，大面积的注水，对于水驱速度的降低和水驱波、系数的增加具有明显作用，能够将采油的效率提升至新的高度，尤其是在我国西北地区的石油开采工作中，应用效果十分显著。
        1.2.2改善地层裂缝
        热裂缝是地层会经常出现的一种状况，此种现象属于正常情况，但是其存在会对原油开采造成不良影响，在我国，多数直井出现了独立裂缝问题，是地层压力分布不均导致的，为了保证原油开采的顺利进行，减少地层裂缝带来的不良影响，可以将注水工艺应用其中，它能够维持地层压力平衡，给开采工作降低难度。

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        1.2.3近线性驱动
        线性驱动在推动原油开采方面作用显著，不过，我国许多油井周围环境以及地形地势较为险峻，达不到驱动条件，无法发挥驱动的效果，此时，将注水工艺应用其中，能够使原油达到近线性驱动状态，提高驱动效率，进而推动原油开采工作的进行。
        2.当前采油工程中注水工艺现状
        2.1注水井管道套管损害问题
        注水井管道是采油注水工艺流程的重要设备设施，能够为油层持续注水提供保障，由于注水井管道十分重要，常采用管套对其进行保护。然而在开展工作的过程中，管道管套变形、管套损坏以及相关泄露问题频发。根据以往经验，笔者对此问题进行了总结，主要有三个方面的原因：第一，注水过程水压过大导致井下压力改变，形成了强压环境，在这种环境中，强压极易损坏管套。第二，井下环境的勘测和观察不够充分，在进行钻井作业时，不够严谨。第三，地下水物质含有腐蚀成分，腐蚀成分会对管套造成影响，诱发管套腐蚀问题。
        2.2注水井结垢问题
        在注水工艺应用的过程中，注水井结垢问题频发，因此，必须引起重视，避免结垢问题引起的其他问题。结构物质一般含有腐蚀性的成分，例如，硫酸钙、碳酸钙等，会引起地下油管和水管的腐蚀，影响注水井的应用，更甚者会使集输系统呈现瘫痪状态，严重影响注水工作的进行。导致结垢的原因大致分为以下两个部分：首先是，外来流体与地层内的原油密度不一样，在流动的过程中会造成
        物质沉淀，从而出现难以清理的结垢问题；其次是，油井周围温度变化导致地层水结构和成分变化，构成地层水的物质重组，成分发生变化，致使物质形态随之变化，其中一些物质沉淀下来，产生了结垢问题。
        2.3注水井出砂问题
        注水井、管网口等设备经过长期使用，设备老化和腐蚀现象随之产生，一旦管道穿孔以及泄露的情况发生，井内注水就会中断，地层压力随之变化，引起注水量变化，注水异常会诱发出砂问题。出砂问题如不及时采取措施，就会损坏管套，更严重时注水井会跟着报废，所以，出砂问题必须要予以重视。
        3.采油工程中注水工艺改进措施
        3.1出砂问题改进措施
        为了有效遏制出砂问题，可采取以下三种手段：第一，实现注水过程的有效管理，提高注水工作的科学性；第二，使注水量保持稳定，从而实现井下压力的平衡，在此基础上绘制注水量图，对井下状况做到及时检测和管理，避免注水问题的发生；第三，对出砂问题做到及时解决，快速处理，避免套管损坏引起更严重的问题。
        3.2套管破损问题改进措施
        针对套管破损问题，主要有三点改进方法：一是控制注水的水流速度，减少水和套管之间的摩擦，预防套管破损问题发生；二是提高套管质量，在挑选套管材料的时候，应对套管材质进行调研，选择防腐性能强的材料；三是净化注水水源，过滤水中含有的杂质，实时监测水质状况，避免水质原因致使套管损坏。
        3.3结垢问题改进措施
        在注水工作中，结垢问题频发，为了解决这一问题，可以净化水质，将水中的杂质去除，以此降低结垢速度；还可以及时清理垢层，垢层的清理主要从两方面入手，一是利用高压水进行冲洗，二是使用化学物质对垢层进行溶解；此外，开采单位资金充足的情况下，可以对井内设备进行升级，使用防腐性能更好的材料。
        4.结语
        注水工艺的应用，不仅提高了石油的开采效率，也减少了环境污染，在应用的过程中要特别注意出砂、结垢、套管磨损等问题，采取行之有效的措施进行防范，保证采油工程的顺利进行，促进相关行业的发展。
        参考文献：
        [1]焦秉礼，惠小龙.采油工程中注水工艺存在问题及改进措施[J].化工设计通讯，2018，（3）：50.
        [2]侯平伟.采油工程中水平井注水工艺存在问题及改进措施[J].中国高新技术企业（中旬刊），2016，（9）：142-143.