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摘要：由于油田的开采时间比较长，油层中的能量消耗太多，油层压力不足。油田后期的开采出现原油粘度增加，导致油井产量降低甚至出现了停产现象。为把原油开采出来，可采用通过向油层中注水的工艺，来增加压力，降低原油稠度。本文系统论述采油注水工艺。
关键词：采油工程 注水技术 工艺探索
所谓采油注水就是把合格水质的水通过高压注水泵加压后经注水井注入油层，在整个油层内人工建立起水压驱动方式，恢复和保持油层压力的一整套工艺。由于油田的开采时间比较长，油层中的能量消耗太多，油层压力不足。油田后期的开采出现原油粘度增加，导致油井产量降低甚至出现了停产现象。为把原油开采出来，可采用通过向油层中注水的工艺，补充地层能量，保持和增加油层压力，降低原油稠度，提高采油速度和采收率，抽稀井网，减少钻井数，延长油井自喷期。下面系统论述采油注水工艺。
一、注水工艺中对注入水质的要求分析
1.注水水质目标。油田注水工艺中对注入水质的要求必须达到总目标是：不腐蚀注水流程，不堵塞油层（不腐不堵）。而对水质的基本要求是：一要严格控制注入水中悬浮固体（机械杂质）的浓度和粒经。二要严格控制注入水中溶解氧的含量。三要严格控制注入水中二氧化碳、硫化氢的含量。四要有效的抑制细菌的活动。五要注入水要与油层岩石地层水相配伍。
2.注入水水质标准的确定。制定注入水水质标准目的是为了利用最廉价的水来满足油田注水井对注入水量的需要。或在能满足注水井长期配注要求的前提下，水质标准可放宽。
3.水质测定方法。其一是采用悬浮固体含量测定，主要通过滤膜过滤法和比浊法测定；
其二是采用悬浮固体颗粒直径测定；其三是采用总铁含量分析测定，主要有磺基水扬酸，硫氰酸盐比色法和测铁管法三种方法；其四是采用溶解氧含量测定，包括测氧管法比色法和碘量法两种；其五是采用游离二氧化碳分析方法测定；其六是采用硫化物（二价硫）含量分析，主要是固体测硫管比色法和液体测硫管比色法；其七是通过硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和铁细菌含量分析；其八是通过滤膜系数分析测定，其中滤膜系数是指在0·14MPa压力条件下，让1000mL的水样通过滤膜（Φ47，孔径0·45μm）所需的时间的函数。MF值是衡量水样对滤膜的对细微孔道堵塞程度的综合性的指标， MF越大，反映的水质越好；反之说明水质差。
二、采油注水工艺中对水源和水处理的措施
1.采油注水工艺中对水源的选择。要考虑注水水源的四种因素：一是考虑水源类型，要从地下水（浅层水，深层水），地面水（江河、湖泊、泉水），污水和海水四种类型考虑。二是通过水源井采水（浅层水源井，深层水源井）
2.注水净化处理。对注水水源进行净化处理的目的是去除水中固体悬浮物和铁质，使水质澄清，达到合格标准。一是通过重力分异作用进行沉淀；二是通过机械阻挡作用进行过滤，即让含有悬浮物质的液体通过合格的介质，达到有效地除去液体悬浮物质的过程；三是采用真空脱氧技术进行水处理；四是通过氯气和季铵盐进行杀菌。
3.注水阻垢和缓蚀技术介绍。注水水源易结垢的原因有两种：一是两种水相混（污水与地层水相混；不同水源水相混；注入水与地层水相混）；二是注入水物理条件发生变化，主要是温度和压力的条件变化引起结垢问题。对于这个问题，可以采用阻垢的技术，即用阻垢剂（多元膦酸和低分子量聚羧酸）来控制结垢。另外是可以采用向水中投入加缓蚀剂或腐蚀抑制剂，控制水系统对金属的腐蚀。
三、采油注水工艺的注水流程
注水系统是由水源采水处理系统、注水站、注水管网、配水间和注水井等基本单元组成的。
1.注水站管理。注水站的作用有两点：一是为注水井提供设计要求的稳定的泵压，二是向注水井连续均匀地泵送水质合格的注水量。注水站要接收水源来水；连续稳定的泵出高压注入水；水质检测合格和简易处理；注水干线计量等工作。注水站规模是指该站高压泵送出的水量的大小。由油田产油量（地下体积）、产水量和注水井洗井、作业用水量、生活与环境用水来确定。注水压力要取决于注水目的层的吸水能力的大小。油层渗透率低，吸水能力低，要求的注水压力高。选取有代表性的注水井进行试注，待注水量与注水压力稳定后，其注水井底压力即油层注水压力。同时还要注意两点：一是多油层合注水时，应以主力油层能完成配注水量压力为依据，并且这时的井底注入压力不得等于或大于油层的破裂压力；二是地形起伏较大的地区，要考虑到注水站和注水井之间位置的高差的影响。
2.注水井管理。注水井管理的目的是每口注水井都能连续均衡地完成单井配注计划规定的注水量，不能少注，也不能多注，更不能无故停注；同时要使注水成本最低。管理时要求：必须是使整个注水系统稳定运行，做好注水动态分析，提高注水系统的运行效率，降低每立方米注水量的耗电量。
3.注水泵压的管理。统一封闭的高压水流管网系统，稳定运行是关键。上下波动不能超过0·2MPa。同时要做好四方面的工作：一是注水站要连续记录注水泵出口压力；二是注水站要精心管理好设备；三是注水操作要做到平稳、协同；四是压力表要定期检查
四、采油工艺的注水作业
注水作业是指为了使注水系统正常运行，尤其是油田能够进行有效注水而利用注水流程在注水井上进行的各种常规作业。注水作业包括：注水井洗井、试井、井下测试和稳注等作业。同时包括利用专门设备进行的分注和增注。
1.洗井。洗井指在其他注水井正常注水的情况下，利用注水泵对某口井所进行的洗井作业。目的是清洁井筒，改善井下水质，稳定和在一定程度上恢复注水井的吸水能力。洗井的几种情况是：当停注时间超过24小时，恢复注水前要先洗井；为了稳定注水量，按一定周期对注水井所进行的洗井，目的是在一定 程度上恢复注水量。（例行洗井）修井作业后洗井，或配合其他措施，如增注、分注所进行的洗井（措施洗井）。新井投注前洗井（投注洗井）。
2.洗井方式。洗井方式分为正洗和反洗。正洗的特点：冲力大，携砂能力弱。反洗的特点：冲力小，携砂能力强。要通过正洗——反洗——正洗，综合利用正反洗特点，达到将井洗干净的目的。另外还有平衡洗井，即进、出口排量相等，说明在洗井过程中，注水的目的层即不吐水，也未吸水。还有诱导洗井，是指出口排量大于进口排量，说明在洗井中，油层内的水被又出，称诱导洗井。
3.洗井工艺要求。洗井工艺要求是平衡洗井——诱导洗井——平衡洗井交替进行，以提高洗井效果。洗井过程的要求：控制出口压力，严防出口排量小于进口排量。在注水井口的进口处利用压缩机连续泵入高压气体，以减小洗井液的密度，将洗井液对地层的回压降低到油层压力以下，同时利用混气水洗井还能增大冲刷力，有利于提高洗井效果。
五、结束语
综上，笔者围绕着采油注水的工艺系统地谈了注水水质、水源选择、注水系统和注水作业及流程等方面的问题，希望能对采油注水的工艺有一个全面地认识。
参考文献
[1]王同斌，扈道明；空心抽油杆在采油工程中的应用[J]；石油钻采工艺；2012年06期
[2]耿玉广；对编制和用好采油工程微机软件的几点认识[J]；钻采工艺；2012年01期
[3]边志家；徐龙海；显微扫描技术在采油工程中的应用[J]；国外油田工程；2012年06期
[4]沈孝邦；新疆石油学会采油工程专业学会召开专题技术研讨会[J]；新疆石油科技；2010年02期
关键词：采油工程 注水技术 工艺探索
所谓采油注水就是把合格水质的水通过高压注水泵加压后经注水井注入油层，在整个油层内人工建立起水压驱动方式，恢复和保持油层压力的一整套工艺。由于油田的开采时间比较长，油层中的能量消耗太多，油层压力不足。油田后期的开采出现原油粘度增加，导致油井产量降低甚至出现了停产现象。为把原油开采出来，可采用通过向油层中注水的工艺，补充地层能量，保持和增加油层压力，降低原油稠度，提高采油速度和采收率，抽稀井网，减少钻井数，延长油井自喷期。下面系统论述采油注水工艺。
一、注水工艺中对注入水质的要求分析
1.注水水质目标。油田注水工艺中对注入水质的要求必须达到总目标是：不腐蚀注水流程，不堵塞油层（不腐不堵）。而对水质的基本要求是：一要严格控制注入水中悬浮固体（机械杂质）的浓度和粒经。二要严格控制注入水中溶解氧的含量。三要严格控制注入水中二氧化碳、硫化氢的含量。四要有效的抑制细菌的活动。五要注入水要与油层岩石地层水相配伍。
2.注入水水质标准的确定。制定注入水水质标准目的是为了利用最廉价的水来满足油田注水井对注入水量的需要。或在能满足注水井长期配注要求的前提下，水质标准可放宽。
3.水质测定方法。其一是采用悬浮固体含量测定，主要通过滤膜过滤法和比浊法测定；
其二是采用悬浮固体颗粒直径测定；其三是采用总铁含量分析测定，主要有磺基水扬酸，硫氰酸盐比色法和测铁管法三种方法；其四是采用溶解氧含量测定，包括测氧管法比色法和碘量法两种；其五是采用游离二氧化碳分析方法测定；其六是采用硫化物（二价硫）含量分析，主要是固体测硫管比色法和液体测硫管比色法；其七是通过硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和铁细菌含量分析；其八是通过滤膜系数分析测定，其中滤膜系数是指在0·14MPa压力条件下，让1000mL的水样通过滤膜（Φ47，孔径0·45μm）所需的时间的函数。MF值是衡量水样对滤膜的对细微孔道堵塞程度的综合性的指标， MF越大，反映的水质越好；反之说明水质差。
二、采油注水工艺中对水源和水处理的措施
1.采油注水工艺中对水源的选择。要考虑注水水源的四种因素：一是考虑水源类型，要从地下水（浅层水，深层水），地面水（江河、湖泊、泉水），污水和海水四种类型考虑。二是通过水源井采水（浅层水源井，深层水源井）
2.注水净化处理。对注水水源进行净化处理的目的是去除水中固体悬浮物和铁质，使水质澄清，达到合格标准。一是通过重力分异作用进行沉淀；二是通过机械阻挡作用进行过滤，即让含有悬浮物质的液体通过合格的介质，达到有效地除去液体悬浮物质的过程；三是采用真空脱氧技术进行水处理；四是通过氯气和季铵盐进行杀菌。
3.注水阻垢和缓蚀技术介绍。注水水源易结垢的原因有两种：一是两种水相混（污水与地层水相混；不同水源水相混；注入水与地层水相混）；二是注入水物理条件发生变化，主要是温度和压力的条件变化引起结垢问题。对于这个问题，可以采用阻垢的技术，即用阻垢剂（多元膦酸和低分子量聚羧酸）来控制结垢。另外是可以采用向水中投入加缓蚀剂或腐蚀抑制剂，控制水系统对金属的腐蚀。
三、采油注水工艺的注水流程
注水系统是由水源采水处理系统、注水站、注水管网、配水间和注水井等基本单元组成的。
1.注水站管理。注水站的作用有两点：一是为注水井提供设计要求的稳定的泵压，二是向注水井连续均匀地泵送水质合格的注水量。注水站要接收水源来水；连续稳定的泵出高压注入水；水质检测合格和简易处理；注水干线计量等工作。注水站规模是指该站高压泵送出的水量的大小。由油田产油量（地下体积）、产水量和注水井洗井、作业用水量、生活与环境用水来确定。注水压力要取决于注水目的层的吸水能力的大小。油层渗透率低，吸水能力低，要求的注水压力高。选取有代表性的注水井进行试注，待注水量与注水压力稳定后，其注水井底压力即油层注水压力。同时还要注意两点：一是多油层合注水时，应以主力油层能完成配注水量压力为依据，并且这时的井底注入压力不得等于或大于油层的破裂压力；二是地形起伏较大的地区，要考虑到注水站和注水井之间位置的高差的影响。
2.注水井管理。注水井管理的目的是每口注水井都能连续均衡地完成单井配注计划规定的注水量，不能少注，也不能多注，更不能无故停注；同时要使注水成本最低。管理时要求：必须是使整个注水系统稳定运行，做好注水动态分析，提高注水系统的运行效率，降低每立方米注水量的耗电量。
3.注水泵压的管理。统一封闭的高压水流管网系统，稳定运行是关键。上下波动不能超过0·2MPa。同时要做好四方面的工作：一是注水站要连续记录注水泵出口压力；二是注水站要精心管理好设备；三是注水操作要做到平稳、协同；四是压力表要定期检查
四、采油工艺的注水作业
注水作业是指为了使注水系统正常运行，尤其是油田能够进行有效注水而利用注水流程在注水井上进行的各种常规作业。注水作业包括：注水井洗井、试井、井下测试和稳注等作业。同时包括利用专门设备进行的分注和增注。
1.洗井。洗井指在其他注水井正常注水的情况下，利用注水泵对某口井所进行的洗井作业。目的是清洁井筒，改善井下水质，稳定和在一定程度上恢复注水井的吸水能力。洗井的几种情况是：当停注时间超过24小时，恢复注水前要先洗井；为了稳定注水量，按一定周期对注水井所进行的洗井，目的是在一定 程度上恢复注水量。（例行洗井）修井作业后洗井，或配合其他措施，如增注、分注所进行的洗井（措施洗井）。新井投注前洗井（投注洗井）。
2.洗井方式。洗井方式分为正洗和反洗。正洗的特点：冲力大，携砂能力弱。反洗的特点：冲力小，携砂能力强。要通过正洗——反洗——正洗，综合利用正反洗特点，达到将井洗干净的目的。另外还有平衡洗井，即进、出口排量相等，说明在洗井过程中，注水的目的层即不吐水，也未吸水。还有诱导洗井，是指出口排量大于进口排量，说明在洗井中，油层内的水被又出，称诱导洗井。
3.洗井工艺要求。洗井工艺要求是平衡洗井——诱导洗井——平衡洗井交替进行，以提高洗井效果。洗井过程的要求：控制出口压力，严防出口排量小于进口排量。在注水井口的进口处利用压缩机连续泵入高压气体，以减小洗井液的密度，将洗井液对地层的回压降低到油层压力以下，同时利用混气水洗井还能增大冲刷力，有利于提高洗井效果。
五、结束语
综上，笔者围绕着采油注水的工艺系统地谈了注水水质、水源选择、注水系统和注水作业及流程等方面的问题，希望能对采油注水的工艺有一个全面地认识。
参考文献
[1]王同斌，扈道明；空心抽油杆在采油工程中的应用[J]；石油钻采工艺；2012年06期
[2]耿玉广；对编制和用好采油工程微机软件的几点认识[J]；钻采工艺；2012年01期
[3]边志家；徐龙海；显微扫描技术在采油工程中的应用[J]；国外油田工程；2012年06期
[4]沈孝邦；新疆石油学会采油工程专业学会召开专题技术研讨会[J]；新疆石油科技；2010年02期