油田注水系统运行优化研究

2022-09-12

油田实际开发过程中, 随着开采时间的推移, 会大量消耗掉油层自身能量, 导致油层压力持续下降, 地下原油大量脱气, 粘度增加, 油井产量大大减少, 严重者将出现停喷停产情况, 造成地下残留大量死油采不出来。为了有效解决原油采出后而引起地下亏空问题, 稳固油层压力, 保证油田高产量及采收率, 做好油田注水工作是关键。

一、油田注水系统运行优化的必要性

油田实际投入开发过程中, 原油产量得到了较大的提升, 其属于裂缝--溶洞型碳酸盐岩油藏, 存在较小的基岩孔隙度, 渗透率也较低, 将通过古岩溶作用下而产生的溶蚀洞穴当做主要的储集场所, 具有明显的非均质性, 它的递减速度较快但采收率十分的低。随着油藏开发力度的进一步深入, 出现了能量不足的情况, 对油田高效开发造成了严重的阻碍。

不过, 碳酸盐岩油藏和砂岩油藏不同, 其二次采油过程中无法使用常规的注水驱油方式。所以结合碳酸盐岩油藏特征, 该油田研发了“注水吞吐替油”方式, 实际效果显著。

由于供注水系统目前还缺乏一定的完善性, 所以注水替油只适合在部分区域中的单井与部分单元中使用, 所采用的注水模式十分的单一, 需要投入大量的运行成本, 并且没有对采出的污水进行及时处理利用, 所以要想保证较大的注水范围, 增强整个油田的开发效率, 就必须积极开展油田注水系统运行优化设计工作。

二、油田注水系统运行优化

1. 注水生产模式优化

该油田注水具有强度高、周期性的特征, 其实际注水压力等级、注水强度、生产周期三方间千差万别。为了使地面注水系统正常有序的运转, 防止由于注水站规模太大而引起本不应该发生的损失, 把类型相同的注水井放到一起, 明确经济合理的生产模式, 科学优化注水站、管网设计规模及压力。

在深入分析所有注水井运行参数后, 应在注水压力与井点位置的基础上确立具体的注水模式:第一种, 对于具有5MPa注水压力且注水时间在30d/a以上的单元注水井以及具有5-6MPa的水替油井, 因他们具有较大的压力等级, 用以高压注水钻模式为主。第二种, 对于具有1.5-2.5MPa注水压力的单元注水井, 因其不具备高的压力、需要花费较长的注水时间, 所以应以低压注水站模式为主, 通过小型的多级离心泵对污水进行适当的提压后输送至所有注水井中。第三种, 对于注水时间在30d/a以下的单元压锥井以及具有10-12MPa注水压力的注水替油井, 由于它们具有较大的注水强度、无需花费太多的注水时间、井位不集中, 所以应以撬装注水泵活动式注水模式为主。

2. 总体布局优化

首先, 注水站布局;所有辖区中的注水井都必须结合井位的实际分布情况, 充分考虑注水压力、每天的注水量以及生产周期等各方面的参数, 分区域的进行地面注水设施的布局, 明确相应的规模, 开展分压注水工作, 集固定式注水站及活动式撬装泵为一体, 从而与油田开发实际需求相一致。此外, 注水站的管辖范围, 井网的布置及注入量的大小应通过经济技术对比予以明确;注水站应设在负荷中心和注水压力要求较高的区域, 靠站越近, 注水压力越高;站址应选择在交通便利, 地势较高且易于排水的有利地形处;注水站宜与变电、供水、污水处理、脱水转油等共建联合站。

其次, 拓展回灌系统;因该油田中存在大量的污水需要进行回灌处理, 所以应进一步拓展回灌站规模, 以保证污水及时的回灌处理。当系统管网形成后, , 可把已经建成的供水管线当做回灌系统的核心供水管线。

3. 注水管材优化

该油田含油污水矿化度较大, 含有大量的氯、钙、镁离子, 腐蚀、结垢现象显著。如果污水系统以钢管为主, 不但不具备高的使用寿命, 还会对注水水质造成严重的影响。所以实际应选择非金属管材, 以防止污水腐蚀现象提高水质, 保障良好的水利条件。

现阶段, 塑料合金复合管 (内层为防腐、隔热、防渗的合金层, 中间位置处是强度和钢度大的结构层, 外层为抗老化、耐冲击的塑料保护层) 玻璃钢复合管 (以优质硬PVC管为内衬, 界面经特殊理化处理, 并涂布有PVC和FRP两亲成份的R胶粘剂过度层, 外用玻璃纤维和树脂螺旋或环向机械缠绕玻璃钢增强。耐腐蚀性好、强度高、耐温性好) 等各类非金属管材实际使用效果显著。在进行一番对比之后发现该油田采用塑料合金复合管较为理想。结论

综上所述可知, 构建一套健全高效的油田注水系统, 不仅要达到碳酸盐岩油藏“注水吞吐替油”注水方式的具体要求, 还对现代油田中越来越严重的污水出路问题进行充分解决。实际运行过程中, 可采用各类具有显著节能效果的技术如分压注水技术、管材优化等, 以不断提高注水系统效率。本文主要是通过已经建成的站场与管线分布, 对地面系统总体布局予以了优化, 结合注水井设计参数, 明确了相应的生产运行模式。

摘要：油田注水主要指的是通过注水井把水注入油层, 以补充和保持油层压力的措施称为注水。本文主要以某油田为例, 首先对油田注水系统运行优化的必要性进行了分析, 其次从注水生产模式优化、总体布局优化、注水管材优化三方进行了阐述。

关键词：油田,注水系统,运行优化