‘壹’ 注入水的水量是根据什么配置的
对一个完整封闭的油层,注水量的配置要进行很多研究、试验分析和计算。
知道了油层的厚度和面积,再用仪器测出从油层取出的含油岩石的孔隙度就能计算出整个油层的孔隙体积,这个体积就是要用水去驱替油气的总体积。在开发实践中,注入水并不能全部留在油层中并把油气全部驱替出来。而是在注水一段时间后,注入水中的一部分就随着石油一起被采出来。且随着注水时间延长,出水量逐渐增加,直到油井完全出水时,油层顷衡型中仍然有相当数量的油气没有被驱替出来。因此,注入水的总量需按油层的总孔隙体积的几倍来预测。
油层的孔隙体积常用波义耳定拦厅律孔隙仪法、液体饱和法和真空法等方法测定。对于不同渗透率的岩心(钻井时用特殊钻头钻取的油层岩石),不同测定方法测试的数值会有些偏差,需根据岩心特点选用某种方法。岩心总体积一般用排开液体法测定。孔隙度雀猜可在实验室测试并计算,其定义是:油层岩心的孔隙体积占同一块岩心总体积的百分数。孔隙度与油层厚度和油层面积的乘积就是油层的总孔隙体积。
根据理论计算和现场经验,一般是在测算了油层产出水能充分利用的基础上,再按总孔隙体积的1.5~1.7倍准备水源。
在注水过程中,为保持油层压力和驱油效率,一般情况下一个油层的日注入水量与日采出液量保持1∶1的关系。至于每口注水井应注多少水,由于注水井数与油井数的比例不同,油层各部位的注水井控制的油层情况也不相同,因此,分配到每口注水井上的日注水量也是有差异的,可能是1∶1,也可能是1∶2或1∶3等。但对一个油层、一个油藏乃至一个油田,其注水总量与采出液总量一般都控制在1∶1的水平上。
‘贰’ 什么是注水采油
注水采油,简单说就是向油藏中注入一定水,来将石油换取出来,以水换油。
油田注水开发的原理就是通过打注水井向油层注入水,在整个油层内建立起水压驱动方式,恢复和保持油层压力,从而达到:抽稀井网,减少钻井口数;提高采油速度,缩短油田开发的年限;延长油井自喷期;提高油田最终采收率。由于注水工艺容易掌握,水源也比较容易得到,因此油田注水开发的方式迅速推广,成为一种应用最广泛的方法。习惯上将利用天然能量开发油田称为一次采油法,注水开发油田称为二次采油法。
研究注水采油技术,需要关注注入水水质及水源选择、水质处理及污水处理、注水工艺流程等。用石油人通俗的说法,叫做“注好水”、“注准水”、“注够水”。
注水地面系统是由水源采水系统、注水站、注水管网、配水间、注水泵和注水井等基本单元组成(图5.5)。
图5.5注水开发示意图
‘叁’ 油田为什么注水
油井停止自喷后,你知道怎样使其恢复青春继续生产原油吗?你知道如何尽量多地把埋藏在地下的原油开采出来吗?
阅读了“采油篇”后,你已经知道一个油田在开采初期大多数油藏能依靠油层原始地层压力驱动原油和天然气通过油井管柱自己喷到地面的管道中来。但是,生产一定时间后油井就停止喷油了。这是因为随着油气的不断喷出,地层内部的压力逐渐降低,当油层的剩余压力降低到低于油井管柱中液体给油层造成的回压时,就不能再把原油举升到地面上来了。这时,我们在这个油田的边部或油层低部位或油井相间的位置打一部分注水井,通过高压注水泵把合格的水注入到与油井出油层相同的层位。一方面用水来占据原先贮存油气的位置,使原油不断被水挤推到油井井底并喷流到地面;另一方面补充油气流出后造成的地下压力损失,这种方法叫油田注水。油田注水是国内外普遍采用的一种保持油井稳定生产,并最大限度地把原油从地下驱替到地面上来的有效办法。根据一个国家的石油开采政策和油藏性质,油田注水有早期注水和后期注水之说。中国绝大多数油田都采用早期注水方式,即当油井开始生产时,同时开始注水。而在西方各国则多数是先采油,以最低的成本,迅速回收投资,获取利润。当地层压力降低了很多,原油生产量大幅度下降时,才开始注水。大庆油田采用早期注水技术使油田稳产30年,在世界上都享有较高声誉。
油田注水示意图
‘肆’ 石油在开采时,为什么要同时注入清水呢
按照世界地理的划分,中东地区的面积很大,基本上算起来包括埃及、以色列、巴勒斯坦、黎巴嫩、约旦、叙利亚、伊拉克、土耳其、沙特阿拉伯、科威特,伊朗、巴林、阿联酋、也门、阿曼和卡塔尔等国,而且不是所有的中东国家都有油气资源,比如约旦、叙利亚,以色列,巴勒斯坦、土耳其和埃及的油气资源就非常少。
中东地区的石油天然气资源主要集中在波斯湾地区,当然中东地区是世界石油天然气资源最丰富的地区,其中石油资源占全世界石油资源接近50%,占全世界天然气资源的40%。像沙特阿拉伯伊朗,科威特,伊拉克、阿联酋都是世界产油大国,在世界上都是能排上号的国家。
‘伍’ 打井的水,是注清水还是注混水为什么
打井时往租滚郑井里注水,一般是注入清水。注入清水的原因是是为了防备脊止沌水对水源的污染。在井里注水是为了增强负压和在打水机操作的过程中难免有一弊颂些加热的水混入抽出水当中。
‘陆’ 在石油开采后期,常向井中注水来提高产量的原理
其实,石油开采并不是在开采后其才注水的,而是在开采初期(或早期)就开始注水。注水的目的是保持地层压力,将油层的压力始终保持在原始地层压力附近,这样对稳定油田产量,提高采收率有重要的作用。水具有不可压缩性,注入水进入油层后就要占据一部分空隙,并产生压力驱动能量,从而将空隙中的原油驱动,使其向油井方向流动。
‘柒’ 油田开发注上水、注够水、注好水、精细注水如何正确理解如何有效实施只有高含水油田才精细注水吗
注上水是整体有水源并且尽可能每口井都能注上水,注茄逗够水是有足够的水源,注足够的水,注好水是指缓纳好注的水水质好,精细也就是你说的分层。
你说的不太对,刚开始实施注水开发的油田,要根据其地质,层间渗透率的差异来决定是否分层注水。比如层间的渗透率差异很多,那还是要分层注水的。
了解更多可以读下
《分层注采新技术》苗丰裕,刘东升主编 | 北京市:石油工业出版社扰铅 | 2010.03 | 147页
《大庆油田注水开发技术与管理》王永春,隋军,李彦兴等编着 | 北京市:石油工业出版社 | 2010.11 | 334页
‘捌’ 注入水的来源是什么
油田注水用水量很大,假如一个油田日产油1万吨,这些油在地下占的孔隙体积大约是1万多立方米,那么,为了保证油田稳产一般就要日注1万多吨水,才能保证油层压力平衡。随着开发时间延长,由于流体对孔隙的冲刷,油层中的孔隙通道会发生变化,这时部分注入水会无效循环,注水量还要逐渐增加。同样日产1万吨石油,到后期就可能需要日注水几万立方宴基米。由此推算,1年的用水量,10年、20年的用水量就是个非常大的数字。因此,注入水的水源是否稳定、有无保证长期供应的能力是个不小的难题。
注入水的水源,从大的方面说,可以是淡水或海水,也可以是油田开发中随原油产出的水。淡水水源可以是江、河、湖、泉水或浅层地下井水。因为淡水资源匮乏,地面水又是农业用水的主要来源,加上受自然条件的限制和季节变化的影响,地面水水源很不稳定。况且地面水水中杂质和各种细菌含量较高,净化的成本也高,一般油田都尽量不用其作为主要水源。
目前多数油田注水用水都是打一些水源井,有浅井和深井,浅井是淡水,一般很少用。深井地层水可能是淡水,也可能是高矿化度水。就油田注水用水来说要比地面水清洁得多。
最有发展前途的是用海水,近海或海上油田多以海水作为注入水。但因高含氧和盐,腐蚀性强,净悔稿化处理和防腐问题也会增加注水的成本。
油田开发初期,注入的水多以上述各类水源为主。在油田开发中、后期,注入的水或地层原有的水随原油大量晌前谨产出,可将这些水进行油水分离、净化处理(俗称污水)后作为注水的主要水源,既做到了重复利用,又防止了排放造成的环境污染。井水或海水只作为不足部分的补充。