注水井标准井口示意图
合集下载
油田注水工艺及原理
35，38，45，51，57
35，38，45，51，57
127
127
Φ114 ×4
Φ114 ×4
Φ60.3 ×11
Φ88.9 ×12
110
185
380
380
1480 3650 ×2100 ×1765
6200
1480 3450 ×2020 ×1840
4600
1470 3450 ×2500 ×1840
7000
长庆油田公司第三采
第二部分 油田注水地面主要设备及管理
三、柱塞泵的使用及维护
2、运转中的维护
（1）新安装的泵连续运转5天后应换机油一次，经15天再换机油一次， 以后每三个月换一次机油。
（2）在运转中应经常观察压力表的读数。 （3）润滑油的温度不应超过30度。 （4）当油面低于油标时，应添加同种机油至要求高度。 （5）阀有剧烈的敲击声或传动部分的零件温升过高时，应停机检查。 （6）定期检查电器设备的连接及绝缘情况。 （7）详细记录在运转过程中和修理中的情况。
开发对注入水水质、
压力及水量的要
求；
；
2、管理方便、维
修量小、容易实现
自动化；
；
3、节省钢材及投 资、施工量小； ；
4、能注清水和含 油污水，既能单注 又能混住。 ；
长庆油田公司第三采
第一部分
油田注水地面工艺流程
长庆油田公司第三采
第一部分
油田注水地面工艺流程
长庆油田公司第三采
第一部分 油田注水地面工艺流程
二、水质及标准
1、注水水质 注水水源除要求水量充足、取水方便和经济合理外，还必须符合以下基 本要求： （1）水质稳定，与油层水相混不产生沉淀； （2）水注入油层后不使粘土产生水化膨胀或产生悬浊； （3）不得携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗滤通道； （4）对注水设施腐蚀性小； （5）当一种水源量不足，需要第二种水源时，应首先进行室内试验， 证实两种水的配伍性好，对油层无伤害才可注入。
井网部署布井方式
流度比 0.2 0.5 1.0 2.0 4.0 10.0 20.0 50.0 五点 0.833 0.752 0.662 0.541 0.410 0.242 0.160 0.095 七点 0.702 0.631 0.548 0.412 0.342 0.205 0.100 0.082 直线排状 0.793 0.675 0.570 0.460 0.350 0.207 0.103 0095 交错排状 0.775 0.720 0.640 0.530 0.400 0.240 0.160 0.082
矛盾加剧，
(二)划分开发层系是部署井网和规划生产设施的基础。
确定了开发层系，就确定了井网套数。
(三)
采油工艺技术的发展水平要求进行层系划分。
多油层，油层数目很多，往往多达十几个甚至几十个，开采井段有时长可达数百米。 采油工艺就是要充分发挥各油层作用，吸水均匀生产均衡。 分层技术：分层开采、分层注水、分层控制
3.3 井 网 部 署
一 布井方式 二 布井原则 三 井网密度 四 井数估算 五 基础井网的部署 六 布井方案
一、布井方式
图3-10
布井方式
布井方式与驱油能量分布及方向有关：
（一）能量具有方向性— 如气顶，边水驱动，布置环状或排状井网（见 图3-10） （二）能量均匀分布— 如底水驱动，溶解气驱，弹性驱动，布置规则 井网，例上图的三角形和正方形井网 （三）能量没有方向—布不规则井网。 断块，裂缝油藏
边缘注水的适用条件：
中小油藏，油层稳定，特别边部渗透性较好的地区
边缘注水的优点：
油水界面比较完整,逐步由外向油藏内部推 进,易于控制; 无水采收率和低含水率采收率较高；
缺点： 1.要求不断移动注水线，形成油田多阶段开发，地面工程
矛盾加剧，
(二)划分开发层系是部署井网和规划生产设施的基础。
确定了开发层系，就确定了井网套数。
(三)
采油工艺技术的发展水平要求进行层系划分。
多油层，油层数目很多，往往多达十几个甚至几十个，开采井段有时长可达数百米。 采油工艺就是要充分发挥各油层作用，吸水均匀生产均衡。 分层技术：分层开采、分层注水、分层控制
3.3 井 网 部 署
一 布井方式 二 布井原则 三 井网密度 四 井数估算 五 基础井网的部署 六 布井方案
一、布井方式
图3-10
布井方式
布井方式与驱油能量分布及方向有关：
（一）能量具有方向性— 如气顶，边水驱动，布置环状或排状井网（见 图3-10） （二）能量均匀分布— 如底水驱动，溶解气驱，弹性驱动，布置规则 井网，例上图的三角形和正方形井网 （三）能量没有方向—布不规则井网。 断块，裂缝油藏
边缘注水的适用条件：
中小油藏，油层稳定，特别边部渗透性较好的地区
边缘注水的优点：
油水界面比较完整,逐步由外向油藏内部推 进,易于控制; 无水采收率和低含水率采收率较高；
缺点： 1.要求不断移动注水线，形成油田多阶段开发，地面工程
采油、采气、注水井井口装置选用技术规范(2014.10.22)
备注 1个 1个 1个 2个 1个 2个 1个 1个 2个
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
双管水力喷射泵井专用井口装置配置图（35MPa）
名称 捕捉器 防喷盒 清蜡闸门 采油树小四通 注入闸门 生产闸门 上油管头四通 下油管头四通 套管闸门
备注 1个 1个 1个 1个 4个 4个 1个 1个 4个
（9）套管头
用于悬挂和密封套管柱的装置。
（10）采油树、采气树
指安装在套管头上部用于控制油、气、水井的生产的闸门和附件的组合装置 总成。
（11）抽油机有杆泵井光杆密封装置
指安装在抽油机有杆泵井采油树上部的胶皮闸门和盘根盒组合装置，用于密 封采油树顶部和光杆间流体通道。
①胶皮闸门：用于关闭和开放采油树上部与光杆间流体通道的控制装置。 ②防喷盒（盘根盒）：用于密封采油树顶部光杆的装置。 ③密封盘根：也叫密封填料, 充填于防喷盒密封腔体内实现与光杆间的密封 ，通常由一定硬度、强度和压缩膨胀性的橡胶与纤维、石墨等材料混合制成。
汇报提纲自喷采油井井口装置配置图21mpa自喷采油井井口装置配置图35mpa自喷采气井井口装置配置图35mpa抽油机有杆泵井常规井口装置配置图21mpa抽油机有杆泵井常规井口装置配置图35mpa抽油机有杆泵井环空测试井口装置配置图1421mpa抽油机有杆泵井配套油管旋转器配置图21mpa抽油机有杆泵井配套油管旋转器配置图35mpa电动潜油泵井井口装置配置图21mpa电动潜油泵井井口装置配置图35mpa地面驱动螺杆泵井专用井口装置配置图21mp
（5）高压油气井
以地质设计提供的地层压力为依据，当地层流体充满井筒时，预测井口关井 压力可能大于或等于35MPa的井。
（6）含硫油气井
地层天然气中硫化氢含量大于75mg/m3(50ppm)或井筒内硫化氢含量（紧贴 井口闸门出口处测量）大于75mg/m3(50ppm)的井。
注水工艺
注水工艺技术
延长油田勘探开发技术研究中心 2012年9月
主要内容
注水开发概述 水源、水质及注水系统
注水井吸水能力分析 分层注水技术
注水指标曲线的分析与应用 堵水调剖技术
延长油田勘探开发技术研究中心
第一部分 注水开发概述
延长油田勘探开发技术研究中心
一、注水开发概述
1、注水的必要性
通过注水井向油层注水可以弥补原油采出后所造成的地层亏空，起到 保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，最终获得较高的采收率。
常 用 的 聚 凝 剂
硫酸铝 硫酸铁 三氯化铁 偏铝酸钠
延长油田勘探开发技术研究中心
二、水源、水质及注水系统
3.2 过滤
过滤是用容器(过滤设备)除去水中悬浮物和其它杂质的工艺。
过滤罐(或池、器)自上而下装有滤料，支撑介质等。滤料一般为石英砂、 大理石、无烟煤屑及硅藻土等，支撑介质常用砾石。水自上而下经过滤层、支 撑层，而后从罐底部排出清水。
延长油田勘探开发技术研究中心
二、水源、水质及注水系统
3.6 含油污水处理
含油污水的优点：
1) 污水中含表面活性物质，能提高洗油能力； 2) 高矿化度污水回注后，不会使粘土颗粒膨胀而降低渗透率； 3）污水回注保护了环境提高了水的利用率。 污水回注应解决的问题：
1）处理后的污水应达到注水水质标准；
2）水在设备和管线中既不结垢，又不严重腐蚀； 3）和地层水不起化学反应产生沉淀，以免堵塞油层。
（1）与储层性质不配伍； （2）不科学的水质处理及注水工艺。
注水引起的油层损害主要类型： 堵塞、腐蚀、结垢。
机械杂质浓度、粒径 1. 粘土膨胀 1. 溶解氧 细菌含量：腐生菌、硫酸还原菌 2. 机械杂质 2. CO、CO2 3. 微粒运移 铁离子含量 1. 无机垢 3. H2S 4. 细菌堵塞 2. 有机垢 溶解氧含量细菌 4. 5. 反应沉淀物 含油量 6. 原油 硫化物含量 pH值 矿化度
延长油田勘探开发技术研究中心 2012年9月
主要内容
注水开发概述 水源、水质及注水系统
注水井吸水能力分析 分层注水技术
注水指标曲线的分析与应用 堵水调剖技术
延长油田勘探开发技术研究中心
第一部分 注水开发概述
延长油田勘探开发技术研究中心
一、注水开发概述
1、注水的必要性
通过注水井向油层注水可以弥补原油采出后所造成的地层亏空，起到 保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，最终获得较高的采收率。
常 用 的 聚 凝 剂
硫酸铝 硫酸铁 三氯化铁 偏铝酸钠
延长油田勘探开发技术研究中心
二、水源、水质及注水系统
3.2 过滤
过滤是用容器(过滤设备)除去水中悬浮物和其它杂质的工艺。
过滤罐(或池、器)自上而下装有滤料，支撑介质等。滤料一般为石英砂、 大理石、无烟煤屑及硅藻土等，支撑介质常用砾石。水自上而下经过滤层、支 撑层，而后从罐底部排出清水。
延长油田勘探开发技术研究中心
二、水源、水质及注水系统
3.6 含油污水处理
含油污水的优点：
1) 污水中含表面活性物质，能提高洗油能力； 2) 高矿化度污水回注后，不会使粘土颗粒膨胀而降低渗透率； 3）污水回注保护了环境提高了水的利用率。 污水回注应解决的问题：
1）处理后的污水应达到注水水质标准；
2）水在设备和管线中既不结垢，又不严重腐蚀； 3）和地层水不起化学反应产生沉淀，以免堵塞油层。
（1）与储层性质不配伍； （2）不科学的水质处理及注水工艺。
注水引起的油层损害主要类型： 堵塞、腐蚀、结垢。
机械杂质浓度、粒径 1. 粘土膨胀 1. 溶解氧 细菌含量：腐生菌、硫酸还原菌 2. 机械杂质 2. CO、CO2 3. 微粒运移 铁离子含量 1. 无机垢 3. H2S 4. 细菌堵塞 2. 有机垢 溶解氧含量细菌 4. 5. 反应沉淀物 含油量 6. 原油 硫化物含量 pH值 矿化度
潜油泵井与同井抽注井技术简介
F05井采油树
内层：使用了NU 2’ 7/8 的 油管生产。 中层：使用NU 4’ ½的管柱 注水。 外为9’ ½套管。
F05井管柱示意图
F05井管柱示意图 蓝色箭头代表：注水的 通道。 黑色箭头代表：油流的 通道。
六、智能三通的结构及工作状态示意图
正常生产通道： 在油井生产状态，原油在电泵的 驱动下向上流动，推动密封塞7向上 移动，密封塞7从密封塞移动通道体 9下部向上移动，当密封塞7移过通 道槽口8时，通道槽口8打开，原油 就会从槽口8流出，流到短接上出口 5，进而流入油管内通道1，通过油 管内通道1流到地面井口。这时密封 塞7移动到密封塞移动通道体9的上 部，从而把反循环通道3密封，形成 正常生产通道。
油井用自切换三通循环接头结构示意图（反循环状态）
F05井同井抽注技术的优、缺点
F05井同井抽注作业 同井抽注应用于生产井，可以实现一口井中不同层位注水和产油同时 进行，互不影响。既能动用注水井中有产油价值的未注水油层，又能 保证油田注水，可谓一举两得。同井抽注的实现依靠新型的井下管柱 布局以及新型井下工具——定位桥式导流接头、导流Y接头、智能三通 ，这三个部件是同井抽注的核心技术，依靠它们来实现油水通道的互 换以及互不干扰。 同井抽注优点： 保证住水，增加产量，效益好。
四、电潜泵分采管柱简介
电潜泵“Y”管 柱
采用分采的原因： 为了适用于不同储层，同时为 了降低层间矛盾的影响及有效 的开采相应的储层，可以使用 分层开采技术。该技术需要生 产管柱下到油层位置，使用定 位密封装置封堵各层，当打开 各层的生产滑套，即可实现分 层开采。
五、F05井同井抽注技术简介
F05井同井抽注技术 目的：为了完善注采井网，同时动用注水井中有生产价值的采油层， 采用同井抽注技术。提高开发井利用效率。 概况：该井2006年5月25日投产，筛管防砂井，分三段防砂，2007年 6月4日转为注水井，注第一防砂段，第二、三防砂段关闭，二、三防 砂段无对应生产井，油层厚度合计12m，待动用砂体储量合计 230×104m3 。同井抽注技术维持第一段注水，对第二、三防砂段进 行采油。
吉林油田采油、注水井口装置技术规范(修订)
吉林油田采油、注水井口装置技术规范（修订）1 编制目的及适用范围1.1 目的为适应油田地面工程标准化建设和满足油田安全生产的需求，进一步加强井口装置安全防范能力，特制定本规范。
本规范在基本维持现有井口装置结构的基础上，规定了吉林油田有杆泵采油井井口装置、注水井井口装置的主要构成、尺寸、压力等级及材料类别等。
1.2 适用本规范适用于吉林油田有杆泵采油井、注水井常规生产用井口装置，不可用于其它特殊作业及硫化氢环境作业。
2 引用标准GB/T22513-2008中华人民共和国石油天然气工业标准《钻井和采油设备井口装置和采油树》SY/T6327-2005中华人民共和国石油天然气行业标准《石油钻采机械产品型号编制方法》JB/T 308-2004 中华人民共和国机械行业标准《阀门、型号编制方法》3 性能要求3.1 材料类别a) 井口装置所用材料类别应符合表1规定要求。
b) 井口装置各主要部件材料应符合表2规定要求3.2 额定压力值a) 采油井口装置主体、连接管线、三通及四通的额定工作压力均按13.8MPa、20.7 MPa 压力级别设计制造，配套管阀配件压力等级均应与井口同等，具体压力等级按用户要求执行。
b) 注水井口装置暂选用13.8MPa、 20.7MPa和34.5MPa三个压力级别，其配套管阀配件压力等级均应与井口同等，具体压力等级按用户要求执行。
3.3 额定温度值吉林油田井口装置设计应满足冬季寒冷环境温度和热洗等高温作业温度要求。
因此，其井口装置温度类别应同时满足L的最低温度和U的最高温度要求（L－U），具体见表3所示。
3.4 产品规范级别（PSL）本规定规定了吉林油田采油井口装置应满足PSL1产品规范级别要求；注水井口装置机械性能应满足PSL2规范级别，但其它不作具体要求。
4 法兰本规范中的法兰专指井口装置的上、下大法兰，API法兰应按API阀门和井口装置标准化委员会制定的设计准则和方法设计。
4.1 法兰型式本规范规定吉林油田有杆泵采油井井口装置、注水井井口装置采用6B型法兰。
精细注水PPT1讲解
精细注水
主要内容：
一、管柱设计理论及方法 二、长效分层注水技术及配套工具 三、采出水处理工艺技术 四、细分注水技术国内外前沿技术进展
一、管柱设计理论及方法
在油田注水工艺中，注水管柱是连接地面注水管网系统 和油层之间的通道。注水井管柱的组成包括油管、封隔器、 配水器、工作筒、缓冲器、循环凡尔、钢球与球座等井下工 具，根据现场生产的需要有选择的配套连接而组成不同的管 柱结构。 油管的主要作用是串联其他结构单元并形成流体通道； 封隔器的主要作用是用来分隔密封油层和保持管柱的稳定 性，实现分层注水； 工作筒在注水井管柱结构中，可与活动芯子配套使用，达 到分层配水的目的。
一、管柱设计理论及方法
注水管柱的温度效应计算如下。 当封隔器坐封以后，正常注水时会使管柱温度发生变化。若 温度升高，则引起管柱增长；若温度降低，则引起管柱缩短。由 于温度效应发生在整个管柱上，因此计算温度效应时须用油管柱 的平均温度：
式中 Ts——井口温度，℃ Tb——井底温度，℃。
一、管柱设计理论及方法
一、管柱设计理论及方法
其中,注水管柱上所产生的摩擦阻力hf=hf·ρ2·gπ·d2,在 y截面处引起的轴向应力σy2为:
一、管柱设计理论及方法
3. 注水管柱的周向应力σθ和径向 应力σr：
注水管柱的周向应力和径向应 力分布如图1-4所示,注水管柱所受内 压力P内作用在内半径为r的内表面 上;外压力P外作用在外半径为R的外 表面上,根据承受内外压力的厚壁圆 筒的通解有:
一、管柱设计理论及方法
表1-2 20＃钢注水管壁厚一览表 单位：mm
一、管柱设计理论及方法
表1-3 L485钢注水管壁厚一览表 单位：mm
一、管柱设计理论及方法
（六）注水管柱的腐蚀及选材 1. 注水过程中系统的腐蚀机理 注水的腐蚀危害是众所周知的，影响腐蚀的因
主要内容：
一、管柱设计理论及方法 二、长效分层注水技术及配套工具 三、采出水处理工艺技术 四、细分注水技术国内外前沿技术进展
一、管柱设计理论及方法
在油田注水工艺中，注水管柱是连接地面注水管网系统 和油层之间的通道。注水井管柱的组成包括油管、封隔器、 配水器、工作筒、缓冲器、循环凡尔、钢球与球座等井下工 具，根据现场生产的需要有选择的配套连接而组成不同的管 柱结构。 油管的主要作用是串联其他结构单元并形成流体通道； 封隔器的主要作用是用来分隔密封油层和保持管柱的稳定 性，实现分层注水； 工作筒在注水井管柱结构中，可与活动芯子配套使用，达 到分层配水的目的。
一、管柱设计理论及方法
注水管柱的温度效应计算如下。 当封隔器坐封以后，正常注水时会使管柱温度发生变化。若 温度升高，则引起管柱增长；若温度降低，则引起管柱缩短。由 于温度效应发生在整个管柱上，因此计算温度效应时须用油管柱 的平均温度：
式中 Ts——井口温度，℃ Tb——井底温度，℃。
一、管柱设计理论及方法
一、管柱设计理论及方法
其中,注水管柱上所产生的摩擦阻力hf=hf·ρ2·gπ·d2,在 y截面处引起的轴向应力σy2为:
一、管柱设计理论及方法
3. 注水管柱的周向应力σθ和径向 应力σr：
注水管柱的周向应力和径向应 力分布如图1-4所示,注水管柱所受内 压力P内作用在内半径为r的内表面 上;外压力P外作用在外半径为R的外 表面上,根据承受内外压力的厚壁圆 筒的通解有:
一、管柱设计理论及方法
表1-2 20＃钢注水管壁厚一览表 单位：mm
一、管柱设计理论及方法
表1-3 L485钢注水管壁厚一览表 单位：mm
一、管柱设计理论及方法
（六）注水管柱的腐蚀及选材 1. 注水过程中系统的腐蚀机理 注水的腐蚀危害是众所周知的，影响腐蚀的因
第05章注水
(1) 铁的沉淀 氢氧化铁 硫化亚铁 (2) 碳酸盐沉淀 (3) 细菌堵塞 (4) 粘土膨胀
三、改善吸水能力的措施
(1) 加强注水井日常管理
① 及时取水样化验分析，发现水质不合格
时，应立即采取措施，保证不把不合格的水
注入油层； ② 按规定冲洗地面管线、储水设备和洗井，
保证地面管线、储水设备和井内清洁； ③ 保证平稳注水，减少波动，以免破坏油
有机堵塞物 藻类和细菌 甲醛水溶液、盐酸或土酸处理
① 稀酸活性液不排液法
② 醋酸缓冲—稀酸活性液增注
③ 逆土酸增注法
④ 胶束（活性柴油）逆土酸增注法
(4) 粘土防膨
无机盐类: KCl、NH4Cl 有效期短
无机物表面活 铁盐类 施工条件要求严，
性剂:
成本高，有效期短
离子型表面活 聚季胺 有效期长，成本较
③ 污水回注保护了环境，提高了水的利用率。
污水回注应注意的问题：
水质要达标！
四、注水系统
注水系统是指从水源至注水井的全套设备和
流程，包括水源泵站、水处理站、注水站、
配水间、注水井和管网系统。
1.注水站
主要作用：将来水升压，以满足注水井对注入压力 的要求 工艺流程：来水进站→计量→水质处理→储水灌→ 泵出
4.试注
试注目的：确定能否将水注入油层并取
得油层吸水启动压力和吸水指数等资料，
根据要求注入量选定注入压力。 5. 正常注水 注水井通过排液、洗井、试注，取全取 准试注的资料，再经过配水就可以转为 正常注水。
第二节 注水井吸水能力分析
一、注水井吸水能力
注水井指示曲线：
注 入
稳定流动条件下，注入压力 压
视吸水指数： 日注水量除以井口压力.
三、改善吸水能力的措施
(1) 加强注水井日常管理
① 及时取水样化验分析，发现水质不合格
时，应立即采取措施，保证不把不合格的水
注入油层； ② 按规定冲洗地面管线、储水设备和洗井，
保证地面管线、储水设备和井内清洁； ③ 保证平稳注水，减少波动，以免破坏油
有机堵塞物 藻类和细菌 甲醛水溶液、盐酸或土酸处理
① 稀酸活性液不排液法
② 醋酸缓冲—稀酸活性液增注
③ 逆土酸增注法
④ 胶束（活性柴油）逆土酸增注法
(4) 粘土防膨
无机盐类: KCl、NH4Cl 有效期短
无机物表面活 铁盐类 施工条件要求严，
性剂:
成本高，有效期短
离子型表面活 聚季胺 有效期长，成本较
③ 污水回注保护了环境，提高了水的利用率。
污水回注应注意的问题：
水质要达标！
四、注水系统
注水系统是指从水源至注水井的全套设备和
流程，包括水源泵站、水处理站、注水站、
配水间、注水井和管网系统。
1.注水站
主要作用：将来水升压，以满足注水井对注入压力 的要求 工艺流程：来水进站→计量→水质处理→储水灌→ 泵出
4.试注
试注目的：确定能否将水注入油层并取
得油层吸水启动压力和吸水指数等资料，
根据要求注入量选定注入压力。 5. 正常注水 注水井通过排液、洗井、试注，取全取 准试注的资料，再经过配水就可以转为 正常注水。
第二节 注水井吸水能力分析
一、注水井吸水能力
注水井指示曲线：
注 入
稳定流动条件下，注入压力 压
视吸水指数： 日注水量除以井口压力.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
标准注水井井口
目前在用KZ65-25(8阀)注水井标准井口如图所示，连接管线规格为DN65。
1.注水阀门 2.套管进口阀门 3.单流阀 4.取样口 5.油管压力表 6.油管进口阀门
7.油管出口阀门 8.测试阀门 9.总阀门 10.套管压力表 11.弯头 12.放空阀门 13.
套管出口阀门 14.下法兰 15.大四通体 16.上法兰 17.铭牌 18.小四通体 19.套管
L=320