油田注水系统详解
(一)油田注水工艺及管理

适量等。
尤其十分重要的是,开泵前必须打开排出阀和排出管路上的其他所有闸 阀,即可开泵。
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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
往复泵在运转过程中禁止关闭排出阀,由于液体几乎是不可压缩的,因 此在启动或运转中如果关闭排出阀,会使泵或管路憋坏,还可能使电机烧 坏。 在运转过程中应当用“看声音、看仪表、摸电机温度”的办法随时掌握
2、地下水源
地下水源是指地下浅层水,一般产于河流和洪水冲击层中,水量丰富,经水文勘 探井队钻探而成。长庆油田目前地下水源的层位是:洛河层。
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第三部分 一、注水水源
3、含油污水
油田注入水水质净化及设备
含油污水是我国各油田所用的主要注水水源,它是由层中采出的含水原油经过脱 水后得到的。对含油污水进行处理和回注,一方面可作为油田注水稳定的供水水源, 节约清水;另一方面可以减少外排造成的环境污染。
(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。
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提
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
纲
油田注水地面工艺流程 油田注水地面主要设备及管理 油田注入水水质净化及设备 油田注水工艺技术指标、管理制度及要求
油田注水地面主要设备及管理
二、主要性能参数
2、泵的有效压头
单位重量的液体通过柱塞后获得的能量称为压头或扬程。它表示柱塞泵 的扬水高度,用H表示,单位是米(m)。柱塞泵的有效压头可表示为: H=p表/γ+p真/γ+(V2排-V2吸)/2g+H0 式中: H——泵的有效压头,m; p表——泵出口的压力值,Pa;
油田注水系统流程

三、 注水井的管理
1 注水目的:补充能量,保持油层压力,延长自 喷采油期,提高油田开采速度,提高采收率。
2 注水管柱:笼统注水管柱和分层配水管柱。常 用的有空心活动配水管柱和偏心配水管柱。
注水站
注水站主要是将供水站来水经 精细过滤、隔氧、加药等杀菌水质 净化工艺后,利用高压柱塞泵,将 高压水供至配水间或阀组,再分配 到各单井的作用。
(中二)注水站流程示意图
1#罐
2#罐
3#罐
中二供水站
中二区 中 301 配 中 208 配 中 209 配
空头
1
2
3
4
5
加
加
#
#
#
#
#
药
药
注
注
注
注
注
泵
含油污水处理方法
自然浮升分离法:完全靠污水中原油颗粒自身浮力实现油 水分离,主要用于除去浮油及部分颗粒较大的分散油。
混凝浮升分离法:在污水中投加混凝剂,把颗粒较小的油 粒凝结成颗粒较大的油粒,加快油水分离速度,可除去粒 径较小的部分散油。
气浮升分离法:在污水中加入空气,吸附周围油粒,托带 上浮分离。
粗粒化法;让污水通过憎水亲油材料组成的填料层,把小 油粒吸附与材料表面聚结成大油粒,加快油水分离速度。
过滤法除油及悬浮物:用石英砂、无烟煤或其它滤料过滤 污水,除去水中小颗粒油粒及悬浮物。
注水流程
注水系统的整个流程是从水源---净化处理---注水 站---配水间---注水井
一、注水站流程:注水站的主要任务是将处理后符 合质量标准的水升压,使其满足注水井注入压力的 要求。注水站的主要设备有储水罐、汇水管、高压 离心泵、分水管汇、流量计等。
油田注水与注采井网

油田注水的原因: 补充保持地层的能量,补充能量,提高开采速度。 中国90%以上的油田需要注水开发,这与具体的沉积环境有关。天然能量充 足的只有1.3亿吨占2-3%,97%的需要注水开发。此外天然能量局限性大,发 挥不稳定,初期快,后期慢,采油速度小,采油效率低。 保护油层及流体性质。 提高驱替效率,降低生产成本。 便于开发调整。
特点: 适用的油藏范围广,油井见效快,采油速度高。井网不同,油藏的开发动态 以及最终的开发效果也不同。 主要分正方形井(美国,适用于强注强采)网和三角形井网两种(前苏联,驱 油效率高)。
根据油井和注水井相互位置的不同,面积注水可分为四点法面 积注水、五点法面积注水、七点法面积注水、九点法面积注水等。
局部密封局部开启 高压开启:在低压注水时是密封的,在高 压注水的情况下开启,即使地层压力再恢 复到原来的水平,此时的断层的性质是部 分开启或开启的。
切割方向最好不平行于断层,以及注水井排跨越断层的两边。
裂缝的存在与作用 1 裂缝的存在使一些本身不具备储集特性的岩石成为储集层。例如页岩、泥岩、花 岗岩等,由于构造作用的风化,可以形成裂缝,进而形成孔洞。例如四川的嘉陵江 统储气层即是这种性质。低渗透油藏也普遍存在裂缝。
0.403 0.402 0.401 0.399 0.398 0.396 0.395 0.395
0.526
0.523 0.522 0.52 0.518 0.516 0.515 0.513 0.513
0.384
0.382 0.381 0.38 0.379 0.377 0.376 0.375 0.375
0.604
kh 3) 边缘和内部的连通性能比较好,具有较高的流动系数 / 。
优点: 1) 无水采油期比较长,油水界面比较完整,水线推进比较均匀,无水采 收率比较高。 2) 比较容易进行调整,需要注水井少投资小。 缺点: 1) 注水利用率比较低。
油田注水工艺及原理 ppt课件

第一部分 油田注水地面工艺流程
3、注水系统工艺流程图
(2)单干管单井配水流程图
。
水源来水
注水站
配
配
水
水
间
间
Ⅱ Ⅰ
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第一部分 油田注水地面工艺流程
3、注水系统工艺流程图
(3)注水站直接配水流程图
。
水源来水
注水站
至注水井
至注水井
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第一部分 油田注水地面工艺流程
N=ρ×H×Q/1000
式中:ρ
N——泵的有效功率,kW; ρ——液体密度,kg/m3;
H——扬程,m; Q——液体流量,m3/s。
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第二部分 油田注水地面主要设备及管理 二、主要性能参数
3、功率和效率
泵的输入功率为轴功率N轴,由于泵在工作时,泵内存在各种损失,轴功 率与有效功率之差为泵内损失功率,损失功率的大小用泵的效率衡量。因此 泵的效率η等于有效功率与轴功率的之比,其表达式为:
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第一部分 油田注水地面工艺流程
从水源到注水井的注水地面系统通常包括供水站、注水站(水处理站) 、 配水间和注水井。
水源井
供
水水源井站来自水源井注 水 站
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注水井
配
水
间
注水井
注水井
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第一部分 油田注水地面工艺流程
1、注水井站工艺流程
配水间
配水间是用来调节、控制和计量注水井注水量的操作间,主要设施为分
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油田注水

※测定水的温度、密度、粘度,悬浮固体浓度及颗粒分
布、腐生菌、硫酸盐还原菌、铁细菌和平均腐蚀率等。
※测定注水层位岩心的渗透率、孔道分布规律、粘土矿
物组成及其含量,岩心的阳离子交换量(C.E.C)以及水 敏指数。
水质标准的制定方法
水的配伍性评价
※含钡、锶、钙离子的水与含有硫酸根离子的水混合时,
阴离子:氯根、碳酸根和碳酸氢根及硫酸根
相关指标: PH值 温度 含油:mg/L
水 质 的 指 标 体 系
综合类: 悬浮固体含量 悬浮固体颗粒直径
平均腐蚀率
总铁含量 膜滤系数MF 总矿化度
注 入 水 水 质 标 准
注水水质标准沿革
SY/T5329-94标准规范
化油。浮油稍加静臵即浮到水面,分散油如果有足
够的静臵时间,也能浮升至水面。 重力分离:提供足够的停留时间以便油珠聚结和 重力分离。 气体浮选:气泡与悬浮在水流中的油滴接触,使
它们象泡沫一样上升到水面。
水处理基本流程
水处理系统分为闭式系统和开式系统两种。
闭式系统是一种完全隔绝氧气的系统,适用于原 来就不含空气(或极少量氧),并几乎不用化学处理 的系统。海水注入系统可采用闭式系统。 开式系统适用于被氧饱和的水源或需要以通气的 方式除去H2S和CO2。应采用相应的隔氧技术。
过 滤 :
过滤目的是除悬浮固体或除铁。 常见的除铁方法:自然氧化法(石英砂过滤)、接 触催化法(天然锰砂过滤)、人工石英砂法。
过滤器的种类:不同的过滤器,过滤标准或过滤
对象不尽相同。
水 处 理 基 本 措 施
杀 菌 :
杀菌方法有化学法和物理法。
油田常用杀菌剂。
石油注水井知识点总结

石油注水井知识点总结一、石油注水井的原理和作用1.1 石油注水井的基本原理石油注水井是通过向油田中注入水来提高地层压力,进而推进石油流向井口,从而提高采收率的产油方式。
石油注水井的基本原理是利用地层水平向引压原油流动,通过增加地层压力使原油向井口运移并提高采收率。
1.2 石油注水井的作用①增加地层压力,推进石油流向井口,从而提高采收率。
②改善油层物理性质,提高原油粘度,减小地层渗透率,减缓水驱油,防止原油水平运移,控制毛细作用等。
③在提高采收率的同时减小油田地质压力,延缓地层动摩擦力作用,减小地质压力梯度,减少地质压力对油井产能的影响。
二、石油注水井的构造2.1 石油注水井的类型按照注水井的注水方式和工作特点可以分为常规注水井、有压注水井、水驱气驱注水井、压裂注水井、辅助注水井等。
2.2 石油注水井的构造组成石油注水井主要由井口设备、注水管线、注水泵、注水井水处理设备等组成。
井口设备包括防喷器、油管、波纹管、注水管道等。
注水管线是指连接水源和注水井的管道系统,包括水源沟、生产水处理装置和输水管道等。
注水泵是注水井的核心设备,一般包括离心泵、螺杆泵等。
注水井的水处理设备主要包括除杂设备、水质调节设备、水泵系统等。
2.3 石油注水井的井筒结构石油注水井的井筒结构一般由水平井段和垂直井段组成。
水平井段是指位于井下水平方向上的井段,垂直井段是指井眼位置从地表到油层上部的井段。
水平井段是石油注水井的重点区域,其设计和施工质量直接影响着注水井的有效注水产能。
三、石油注水井的工程设计3.1 井网布点设计石油注水井的井网布点设计是决定其注水效果和注水产能的关键因素。
井网布点设计要充分考虑油层地质特征、含水层分布、渗透率分布、水源条件等因素,确定合理的注水井布点,避免重复开发和盲目开发,提高石油注水井的开发效率。
3.2 注水井的选址和设计注水井选址和设计是注水井工程设计的关键环节之一,它直接影响着石油注水井的建设成本和注水效果。
油田注水(勘探普08)

K h
3 m d ⋅ MPa ⋅ m
注水系统分析
视吸水指数: 视吸水指数: 日注水量除以井口压力
视吸水指数 日注水量 = 井口压力
q pwh
m d ⋅ MPa
3
油管注水,井口压力取套管压力 油管注水, 套管注水, 套管注水,井口压力取油管压力
油田注水
水源选择与水质要求
水源类型 地面水 河床等 冲积层水 地下水层水 海水 特点 水量、水质不稳定,高含氧、杂质多 水量、水质稳定,含氧稳定,杂质少 性能稳定,矿化度高 含氧量、含盐量高,杂质高,处理困难
油田注水
水源选择与水质要求 注水水质的基本要求原则: 注水水质的基本要求原则: 不堵塞油层,不产生沉淀; 不堵塞油层,不产生沉淀; 对注水设备和管线腐蚀性小; 对注水设备和管线腐蚀性小; 配伍性好,具有良好的洗油能力。 配伍性好,具有良好的洗油能力。
注水系统分析
三、改善吸水能力的措施 (1)加强注水井日常管理 (1)加强注水井日常管理 及时取水样化验分析,发现水质不合格时, 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; 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 按规定冲洗地面管线、储水设备和洗井, 线、储水设备和井内清洁; 储水设备和井内清洁; 保证平稳注水,减少波动, ③ 保证平稳注水,减少波动,以免破坏油层结构和防 止管壁上的腐蚀物污染水质和堵塞油层。 止管壁上的腐蚀物污染水质和堵塞油层。
油田注水
2.配水间 2.配水间 主要作用: 用来调节、 主要作用: 用来调节、控制和计量各注水井的注水量 主要设施:分水器、正常注水和旁通备用管汇、压力 主要设施:分水器、正常注水和旁通备用管汇、 表和流量计 分类: 分类:配水间一般分为单井配水间和多井配水间两种
第五章 注水

第五章注水注水(water injection)是通过注水井,向油层注入满足一定水质标准的清水或污水,以补充油层能量,保持一定油层压力,使油井长期高产稳产的一项重要技术措施,也是油田提高原油采收率的二次采油方法。
我国大多数油田通过早期注水,甚至超前注水开发,取得了很好的开发效果,在油田中高含水期稳油控水技术的研究、开发与应用方面,已经走在了世界的前列。
本章主要介绍注水水质设计、水处理、注水井吸水能力、注水工艺设计与增注措施等基本问题。
第一节注水水质指标设计水质(water quality)是水和其杂质共同表现的综合特性,它又是描述水体质量的指标。
水质标准是指某一水质的强制性指标体系。
水质指标(water quality specifications)设计必须根据油层配伍性要求,必须从注入水油层防堵、注水系统防腐和防垢的机理出发,根据大量的流动试验评价结果,提出配伍性注水水质方案。
一、注水过程中油层堵塞机理注水引起油层堵塞的主要是由于注入水与油层岩石及流体不配伍或配伍性不好所致。
主要体现在以下几个方面1.注入水与油层水不配伍主要指注水过程中,注入水由于压力及温度变化或注入水与油层水直接接触后,由于富含成垢离子而生成沉淀物,如CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4。
2.注入水与油层岩石矿物不配伍由于注入水矿化度或pH值与油层水不同,容易造成水敏/盐敏伤害,引起油层中敏感性粘土矿物(如蒙脱石、伊/蒙混层)膨胀/收缩、分散/剥脱与运移而堵塞油层,从而导致油层渗透率下降。
3.注入水中悬浮物造成的油层堵塞注入水中所含悬浮物主要包括悬浮固相颗粒、油及其乳化物、系统腐蚀产物、细菌及其衍生物。
其中悬浮固相颗粒和乳化油影响最大。
注水系统中的腐蚀性介质主要来源于注入水中的溶解气(如溶解氧、H2S和CO2)以及细菌对金属的腐蚀产物,通过对系统腐蚀的控制和杀菌处理,由腐蚀产物和细菌引起的堵塞可以得到很好的控制。
4.注入条件变化⑴流速的影响。
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2.4 注入水伤害的对象
(1)对机械设备的损坏 不管何种水源,水中都含有各种不同的化学成份。对机械 设备的伤害主要是腐蚀和结垢。套管腐蚀是井况恶化的重要原 因之一。
(2)对地层的伤害 当这些有害物质进入地层后,结垢物质、细菌、机械悬浮 物进入地层会造成孔隙堵塞;有机悬浮物和油滴进入地层,在 流动过程中会发生乳化现象,形成的乳化液能降低流体的渗流 能力,影响驱油效果。
2
1 水源和供水系统
3
1.1 水源
1)采出的油层水; 2)其它地下水层得到的盐水或淡水; 3)和地面水源连通的浅水层的井水; 4)从海洋、湖泊、河流得到的地面水等。
有时单一水源不能满足水量要求,还需从不同水源取水混注。
4
1.2 水源水性质分析
水的腐蚀与结垢趋势分析 水的可混性 水的配伍性 细菌分析 悬浮固体 含油量
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3.2 水处理工艺技术
精细过滤技术 除氧技术 杀菌技术 全程防腐技术 水质达标工艺技术
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3.3 低渗透油田注入水水质标准
原中华人民共和国能源部颁布了低渗透油层注入水水质标准,主要指标如 下: 悬浮物含量≤1mg/L; 固体颗粒直径≤2μm; 腐生菌含量≤102个/L; 硫酸盐还原菌含量<102个/L; 膜滤系数≥20; 总含铁量<0.5mg/L; 溶解氧含量≤0.05mg/L; 平均腐蚀率≤0.07mm/a; 游离二氧化碳含量≤10mg/L; 硫化物(二价硫)含量≤10mg/L; 含油量≤5mg/L。 19
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结束
28
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7 注水井井下工艺系统
该系统是指注水井从井口到井底的设施。
包括高压注水井口装置、带有防腐内衬里的油管。 井下分层配水工具等。
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8 油田注水系统工程的原则
注水系统的质量对注水有着重要保证作用。油田注水系统 的工程设计和工程建设必须符合以下原则:
-满足油田注水的需要,即油田注水系统必须服从油田地下的 需要; -满足油田注水量和水质的要求; -适应节约能耗和保护环境的要求; -尽量减轻系统腐蚀速度,延长管道设备的使用寿命; -确保安全运行和方便生产管理。
15
3.1.3 水处理助剂
水处理助剂可根据其不同的作用分为许多种类,
清洗剂、消泡剂和絮凝剂是最常见的助剂类型。
助剂种类虽然很多,但从化学组成看,多属于表面活性物质。
16
3.1.4 各种水处理剂间的相互作用
事实上各种化学药剂的使用几乎是同时进行的,因此必须有一 个系统的综合的考虑。
考虑各种药剂之间的配伍关系,不致使各种药剂之间产生相互 干扰,使药效相互抵消或降低, 希望各种药剂之间产生协同效应,发挥更大作用。
4 水质监控
20
4.1 水质监测路线
注水系统水质监控,以观察水处理的实际效果。 沿着水处理流程从水源开始,通过注水系统各个部位, 直到注水井井口。 对选定的取样点定期取样分析,并取得有关数据。
21
4.2 水质化学成分监测
1)含铁量:说明腐蚀程度; 2)含钙量:分析形成水垢的趋势; 3)SO42-:如果发现水中SO42-含量降低,有可能出现BaSO4等 盐类沉积; 4)H2S:发现H2S含量增加,则可能有硫酸盐还原菌的存在 5 )腐蚀速度:在闭式系统腐蚀速度增快,可能是有氧气进入 系统。
5
2 注入水造成的伤害
6
2.1 水源水的成分
产出油层水数量大,成分复杂,通常矿化度很高。
7
2.2 注入水造成的伤害
未处理的油层水可能造成不同类型的伤害。 主要表现在对机械设备的损坏。 对地层的伤害。 和地层水排放对环境的污染。
8
2.3 伤害的类型
(1)腐蚀 (2)结垢 (3)细菌 (4)机械杂质悬浮物 (5)残余油珠
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3.1 水处理剂
13
3.1.1 注入水处理的内容
不管对何种水源都有必要进行一定的处理。
缓蚀、防垢、杀菌和清除机械杂质等。 具有缓蚀、阻垢、杀菌等直接作用的药剂称为主剂。 起间接作用的辅助药剂,称为水处理的助剂。
14
3.1.2 水处理主剂
(1)简单的无机化合物: (2)天然有机化合物: (3)合成有机化合物 (4)复合配方: (5)简化复合配方
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3 水处理系统
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水源水往往含有大量机械杂质,和复杂的化学成份,如果不经过适当的处 理直接注入水井,可能对机械设备和地层造成严重的伤害。 水处理系统是对将要注入油层的水进行净化处理。 注水作业持续时间长,注入量远远大于其它工作液。 低渗透储层孔喉细小,极易受到堵塞伤害,因而对注入水水质要求特别严 格。 注入水水质合格与否,是低渗透油田注水成败的关键因素之一。
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4.3 水质物理性质监测
水质的浊度、含油量、温度、氧浓度、细菌等项目尽可能进行 检查和测定。
将这些数据结果绘制成曲线图,观察沿流程各个位置上有关指 标变化情况,进行综合分析。 发现问题,及时采取措施,保证注入水水质。
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5 注水加压系统
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6 注水分配计量系统
该系统是在配水间。
它把注水站所供的高压水,通过一组高压分配管汇,再通过高 压计量水表计量出注入水量。 最后引流到注水井中。
低渗透油田的注水系统
1
油田注水系统是一项复杂的系统工程,它是以水质处理和水质稳定为前提, 以保护油层为基础,达到保持油藏压力,实现油田稳产增产的目的。 注水系统包括水源和供水系统、水处理系统、水质监控系统、地面注水加 压系统、注水分配计量系统、注水井井下工艺等若干子系统。每个子系统 又包括若干个环节。 油田注水系统的核心是水量和水质。必须有足够的水量和合格的水质,才 能满足油田注水开发的需要,地面服从地下。