第七章注水分析
注水指示曲线的分析
二、用指示曲线分析油层吸水能力的变化
曲线平行下移
曲线平行下移，斜率未变，
故吸水指数未变化，但同一
注入量所需的注入压力却下
降了；说明油层压力下降。
三、用指示曲线分析井下配水工具的工 作状况
1、封隔器失效
封隔器失效原因:
封隔器胶皮筒变形或破裂无法密封； 配水器弹簧失灵及管柱底部阀不严，使油管内外达不
注入量，m3/d
注入量，m3/d 图 6-26 底部阀不密封 图 6-26 底部阀不密封
底部阀不密封
水嘴脱落
注水指示曲线的分析
一、指示曲线的几种形状
注 入 压 力 (MPa)
(2)
(4) (1) (5) (6) (3)
注 入 压 力
P2 P1
1
(MPa)
Q1 注入量，m3/d
图 6-16 几种指示曲线的形状
注入量，
图 6-17 由指示曲
一、指示曲线的几种形状
第一种：递增式
(1) 注 直线型指示曲线 入 (6) 压 力 (MPa) (3) 注入量，m3/d
一、指示曲线的几种形状
第三种：递减式
折线型指示曲线： 仪表、设备等有问题；不正常的曲线 曲拐式： 仪器设备有问题，不能应用。 上翘式： 仪表、操作、设备、油层性质有关； 油层条件差、连通性不好或不连通油层。 折线式： 新油层开始吸水或油层产生微小裂缝。
二、用指示曲线分析油层吸水能力的变化
1、曲线右移右转，斜率变小。
使吸水能力高的控制层段注入量增加。第一级封隔器失 效后，控制层段吸水量将上升，导致全井吸水量上升， 套压上升，油压下降，油、套压接近平衡。
三、用指示曲线分析井下配水工具的工 作状况
1、封隔器失效
注水问题应用题解题技巧
注水问题应用题解题技巧
注水问题是一种常见的应用题,通常涉及到容器的水位变化和容量变化。
在解决注水问题应用题时,需要掌握一些解题技巧,包括:
1. 观察图像:注水问题通常有图像,通过观察图像,可以了解水位和容器容
量之间的关系。
例如,当容器的水位上升时,容量也会增加,而当容器的水位下降时,容量也会减少。
2. 建立方程:在注水问题中,可以使用方程来建立水位和容量之间的关系。
例如,可以使用以下方程来建模:容器的容量 = 水位 x 增加的水量。
3. 考虑容器的形状和大小:注水问题还应考虑容器的形状和大小。
例如,如果容器是圆形的,则水位的变化将受到容器直径的影响。
因此,在建模时需要考虑容器的形状和大小。
4. 考虑注水的速度和流量:在注水问题中,还应考虑注水的速度和流量。
例如,如果注水速度非常快,则水位的变化可能会非常大,因此需要考虑速度的影响。
5. 考虑其他因素:除了水位和容量之外,注水问题还应考虑其他因素,例如
容器的重量、水流的方向和速度等。
这些因素可能会导致水位和容量的变化产生不同的结果。
注水问题是一种具有广泛应用的数学问题,通过掌握解题技巧,可以更好地
理解和解决该问题。
此外,了解注水问题的影响因素和建模方法,可以帮助人们更好地预测水位和容量的变化,以便更好地管理水资源。
第七章注采井组动态分析
第七章注采井组动态分析注采井组动态分析是在单井动态分析的基础上进行的。
单井动态分析基本上以生产动态分析为主。
而井组动态分析则是生产动态分析和油藏动态分析并重的分析内容。
注采井组的划分是以注水井为重心，平面上可划分为一个注采单元的一组油水井。
井组分析的核心问题是在井组范围内找出注水井合理的分层配水强度。
在一个井组中，注水井往往起主导作用，它是水驱油动力的源泉。
从油井的不同的变化可以对比出注水的效果。
因此，一般是先从注水井分析入手，最大限度地解决层间矛盾，在一定程度上调解平面矛盾，改善层内矛盾，也就是说井组分析以找出和解决三大矛盾为目标。
来改善油井的生产状况，提高油田的注采管理水平。
本章所要讲的主要内容是：油田注水开发的“三大矛盾”，注水井的分析，井组动态分析的内容、方法、步骤、及井组动态分析的案例。
第一节注水开发的三大矛盾当注水开发多油层非均质的油田时，由于油层渗透率在纵向上和平面上的非均一性，注入水就沿着高渗透层或高渗透区窜流。
而中低渗透层或中低渗透区却吸水很少，从而引起一系列矛盾，归纳起来主要有三大矛盾。
一、注水开发的三大矛盾1．层间矛盾层间矛盾就是高渗透性油层与中、底渗透性油层在吸水能力、水线(油水前缘)推进速度等方面存在的差异性，是影响开发效果的主要矛盾，也是注水开发初期的根本问题。
生产开发中，高渗透油层由于渗透率高，连通性好，注水效果明显，表现为产油能力高，担负全井产量的大部分。
中、底渗透性油层则由于渗透率底，连通性差，表现为产油量底，生产能力不能充分发挥。
这样在油井中出现了层间压差。
图7-1层间矛盾示意256257在注水井中，高渗透层吸水能力强，可占全井吸水量的30%~70%以上。
水线前缘很快向生产井突进，形成单层突进，如图7-1所示。
因此，渗透率高、连通好的油层，由于注得多，采的多，生产井很快见到注水效果，含水很快上升。
高渗透油层见效及见水后，地层压力和流动压力明显上升，形成高压层，严重的干扰中、低渗透层的工作，致使这些层少出油或不出油，全井产量递减很快，含水上升。
注水动态分析
注水动态分析一、开发概况1、区域概况：图1 油沟区块地理位置油沟区块位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中南部，地处吴起油田南部，从构造上看，长4+5油藏的砂顶起伏形成了一个大的鼻状隆起。
主轴线呈北东西南走向，长轴5000米、鼻隆高度30米左右，它对油沟长4+51油田的形成起到了决定性作用。
同时在大的鼻状隆起上又发育一些小的局部构造。
该区块长4+5油藏是三角洲前缘水下分流河道砂体与鼻状隆起相匹配，属于河控型湖泊三角洲前缘沉积。
油区沉积受志靖三角洲影响较大，主要发育水下分流河道、分流间湾微相，河口坝不发育。
其中水下分流河道沉积作为其骨架相较发育。
图2 油沟长4+5油藏沉积微相图图3 油沟长4+5砂顶起伏图2、油藏特征：该区块于2003年投入开发，主力生产层为长4+51。
长4+5油藏平均埋深为1960m，原始压力为13.3MPa，地饱压差2MPa，属未饱和油藏。
油层平均有效厚度8.3m，长4+51砂岩孔隙度分布在12.3%～13.3%之间，平均值为12.8%，渗透率分布在0.35～1.328×10-3μm2之间, 平均值为0.784×10-3μm2。
原始油气比125.3m³/t，原始驱动类型为弹性溶解气驱动，油藏类型为岩性-构造油藏。
由于长4+5油藏无边底水存在，所以没有明显的油水界面。
整体开发采用菱形反九点井网，探明含油面积20.2km2，探明地质储量1236×104t，可采储量284×104t，累计采油81.8×104t，采出程度6.6%。
3、开发历程：图4 油沟区块长4+5注水井网部署图注水开发阶段2008.06至今产能建设阶段2003.12——2008.06图5 油沟区块2003-2010年综合开发曲线截止2010年底，油沟区块投入生产井247口，开井210口，日产液533吨，日产油358吨，综合含水33%；注水井34口，开井30口，平均日注水量400m³，月注采比1.4，平均地层压力5.8MPa，年采油速度1.1%。
第七章注水工艺技术
目前国内外油田所采用的注水方式
边缘注水 边内切割注水 面积注水 不规则点状注水
1、边缘注水 注水井部署在含水区内或油水过渡带上 或含油边界以内不远处。
分类
边（缘）外注水 注水井分布在含水区 缘上注水 注水井分布在油水过渡带上 边（缘）内注水 注水井分布在含油区上
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
注水方案设计 水源及水处理 分层注水技术 注水指示曲线的分析和应用 防止吸水能力下降及改善水剖面 方法
概述
通过注水井向油层注水补充能量，保持油层压力， 是在依靠天然能量进行采油之后，或油田开发早期为 了提高采收率和采油速度而被广泛采用的一项重要的 开发措施。
在我国大部分油田采用早期注水开发。经过多年的 实践在多油层、小断块、低渗透和稠油油藏进行注水 开发方面逐步形成了适合油藏特点的配套技术，特别 是近些年来，对注水油田高含水期为实现“控水稳油” 发展了以注水井调剖为核心的注水配套新工艺。
注采井数比为1：1
(a)正对式排状注水
(b)交错式排状注水
线性注水示意图
（2）强化面积注水系统
根据油水井 相互位置和 所构成的井 网形状不同
四点法 五点法 七点法 九点法
反九点法
对于面积注水井网
m
注水井＝ N 采油井 2
3
式中 m n
N
系统的注水井与采油井数之比 注水井数 基本单元的所有井数
不同注水系统的m和n值及井网形
第一节 注水方案设计
一、注水时间
地层中原油的少量脱气会 减少水相的相对渗透率， 使得水油比降低，从而减 少高渗透层的产水量
地层中强烈脱气是有 害的，因为它可使原 油粘度上升，导致最 终采收率下降
第七章注水
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， 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； 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， 按规定冲洗地面管线、储水设备和洗井，保证地面管
9
五、注水井投注程序
投注程序：注水井从完钻到正常注水之间所需进行的工作。 投注程序：注水井从完钻到正常注水之间所需进行的工作。 它包括排液、洗井、预处理、试注、正常注水等几个方面。 它包括排液、洗井、预处理、试注、正常注水等几个方面。
1.排液 1.排液
清除油层内的堵塞物； ① 清除油层内的堵塞物； 在井底附近造成低压带，为注水创造有利条件； ② 在井底附近造成低压带，为注水创造有利条件； ③ 采出部分弹性储量，减少注水井排或注水井附近的 采出部分弹性储量， 能量损失，有利于注水井排拉成水线。 能量损失，有利于注水井排拉成水线。
2
地面淡水水源 海水水源
二、水质要求
注水引起的油层损害主要类型： 堵塞、腐蚀、结垢。 注水引起的油层损害主要类型： 堵塞、腐蚀、结垢。 基本水质指标：机械杂质浓度、粒径、膜滤系数； 基本水质指标：机械杂质浓度、粒径、膜滤系数； 1. 粘土膨胀 1. 溶解氧 1. 无机垢 细菌含量： 细菌含量：腐生菌、硫酸还原菌、铁菌； 2. 机械杂质 2. 腐生菌、硫酸还原菌、铁菌； CO、 CO、CO2 2. 有机垢 铁离子含量； 铁离子含量 H 3. 微粒运移 3. ； S 2 4. 细菌堵塞 4. ； 溶解氧含量； 溶解氧含量 细菌 5. 反应沉淀物 含油量； 含油量； 6. 原油 硫化物含量； 硫化物含量； pH值 pH值； 矿化度。 矿化度。
油田注水管理规定
第三章 注水系统建立
第十五条 注水井投（转）注。需要排液的注水井排液时间 要求控制在三个月以内，以不伤害储层骨架结构为原则，确定 经济合理的排液方式和排液强度。新投注水井和转注井，必须 在洗井合格后开始试注，获取吸水指数、油层注水启动压力等 重要参数，确定油层的吸水能力，检验水质标准的适应性。在 取得相关资料后即可按地质方案要求转入正常注水井生产。
水压力、注水方式和注水水质等因素，并与油气集输布局相结合，优选确 定。
第十七条
注水管网应合理布置 。按照配注水量和注入压力要求，控制合理
经济流速和压降，注水干线、支干线压降控制在0.5MPa以内，单井管线压降控制 在0.4MPa以内。
第三章 注水系统建立
第十八条 注水设备选择。注水设备选择应按照“高效、
第十四条 注水井钻完井。要满足分层注水工艺的要求，优化井身结
构，生产套管的固井水泥返高要达到方案设计要求，海洋、湖泊、河流、 水库、水源、城区等重点生态环保区要求水泥返高必须至地面，利用声波
变密度测井评价固井质量。钻完井过程中要搞好油层保护，保证钻完井液
与储层岩石和流体性质的配伍性。对于疏松砂岩油藏要搞好防砂设计和配 套工艺选择。
第四章 注水调控对策
第二十七条
注水站（管网）调整改造。针对系统管网
和设备腐蚀老化严重、注水站运行负荷率低等问题，要统筹
安排，突出重点，分年度安排好调整改造工作。在满足注水
半径和配注的条件下，优化简化工艺和布局，注水站的负荷 率应提升至70%以上。
第五章
注水过程管理
第二十八条 加强注水过程管理和质量控制是实现“注好 水、注够水、精细注水、有效注水”的必要保障。要从注水的 源头抓起，精心编制配注方案、优化注采工艺、严格水质监控、 强化注水井生产管理。从地下、井筒到地面全方位抓好单井、 井组、区块和油田的全过程注水管理和注水效果分析评价，实 时进行注水措施跟踪调控。
注水工作总结
注水工作总结注水工作是指在工程施工中对土地、建筑物或其他结构进行注水处理的工作。
注水工作通常用于土地稳定、地基加固、建筑物防水等方面。
在注水工作中，我们需要严格遵守操作规程，确保施工质量和安全。
以下是我对注水工作的总结和经验分享。
首先，注水工作需要根据具体情况选择合适的注水材料和方法。
根据工程要求和地质条件，我们可以选择水泥浆、聚合物注浆、化学注浆等不同的注水材料。
同时，注水方法也有多种选择，包括压力注水、重力注水、管道注水等。
在选择注水材料和方法时，我们需要充分了解工程要求和地质条件，确保选择合适的注水方案。
其次，注水工作需要严格控制施工质量。
在注水施工过程中，我们需要确保注水材料的质量和浓度符合要求，严格按照施工工艺和规范进行操作。
同时，我们还需要对注水效果进行实时监测和评估，及时调整施工参数，确保注水效果达到设计要求。
另外，注水工作需要重视施工安全。
注水工作通常涉及到地下水位、土体稳定等复杂地质条件，施工过程中存在一定的安全风险。
因此，我们需要严格遵守安全操作规程，做好施工现场的安全防护工作，确保施工人员的安全。
最后，注水工作需要与其他工程施工协调配合。
在工程施工中，注水工作通常是其他工程的前期准备工作，需要与其他工程施工协调配合。
我们需要与设计、施工、监理等相关方进行有效沟通和协调，确保注水工作与其他工程施工的衔接顺利进行。
总的来说，注水工作是工程施工中重要的一环，对工程的稳定和安全起着关键作用。
我们需要充分了解注水工作的要求和方法，严格控制施工质量和安全，与其他工程施工协调配合，确保注水工作的顺利进行。
希望我的总结和经验分享能对注水工作有所帮助。
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水质主要控制指标：悬浮物颗粒直径、悬浮
固体含量、含油量、平均腐蚀率、SRB、铁细菌、 腐生菌、点腐蚀等指标。
辅助性指标：溶解氧、侵蚀性CO2、H2S、
PH值、总铁含量等指标。
执行标准的原则
控制指标优先原则
水质主要控制指标应首先达到要求。在主 要控制指标已达到注水要求的前提下，若注 水又较顺利，可以不考虑辅助性指标。
4Fe(HCO3)2 2H2O O2 4Fe(OH )3 8CO2
注入水与地层水不配伍
硫化亚铁沉淀生成机理：
水中硫化氢H2S与Fe2+生成
Fe2 H2S FeS
水中硫酸盐菌还原成H2S，与Fe2+生成
2H SO42 4H 2 H 2S 4H 2O
注入水与地层水不配伍
碳酸盐沉淀的机理：
硫酸盐还原菌（SRB）
一种厌氧条件下使硫酸盐还原成硫化物，
以有机物质为营养的细菌。
生成环境：PH=7.07.5，温度为
2035C。
危害：产生H2S并与铁作用形成FeS沉淀和
产生粘液物，强化垢的形成。
铁细菌
多种细菌的总称，是好氧性细菌和兼性细菌。
生成环境：水中含有亚铁、氧和有机物，总
铁量在16mg/L的水中，温度为2225oC。
注入条件变化
油层伤害表现在： 流速影响 温度变化影响 压力变化影响
不溶物造成地层堵塞
油层伤害表现在： 外来的机械杂质堵塞地层 注水系统中的腐蚀产物 各种环境下生长的细菌 油及其乳化物
注水水质的基本要求
控制悬浮固体浓度与粒径 控制腐蚀性介质（溶解氧、CO2、H2S） 控制含油量 控制细菌含量 控制水垢的形成
重碳酸钙、重碳酸镁等不稳定盐类，由于温度 变化，析出生成沉淀。
CO2 H 2O CO32 2HCO32
在硫酸盐还原菌作用下，生成CaCO3沉淀。
Ca2 SO42 CO2 8H CaCO3 H2S 3H2O
注入水与储层岩石矿物不配伍
油层伤害表现在： 矿化度敏感引起水敏物质的膨胀、分散与运移 PH值变化引起的微粒脱落、分散和沉淀 注入水与岩石润湿性反转
大罐 泵出口 3-24 井 4-3 井 4-27 井 6-3 井 6-25 井底
0.14
0.29
0.72
1.23
2.38
2.96
4.43
腐蚀产物主要是氢氧化铁和硫化亚铁。
注入水与地层水不配伍
氢氧化铁沉淀生成机理：
Fe2+氧化生成
Fe2 H2O Fe(OH )2 O2 Fe(OH )3
铁菌的代谢作用产生
执行标准的原则
标准分级原则
三类油层指标各自分级，先严后松，逐级放 宽。新投入注水开发的油藏或新建注水站应执 行一级标准（A1、B1、C1），而建站时间较 长或实际水处理能力已超过原设计能力或高含 水期可执行二级标准（A2、B2、C2），甚至 三级标准。
执行标准的原则
实际油田，具体标准原则
各油田应借荐而不是照搬行业标准，应根 据油层的具体特性和生产实际情况，科学制 定切合实际的水质标准，各油田的水质标准 是不完全一致的。
水质标准的制定方法
获取油层岩性、油层水、注入水（水源水）资料
※测定注入水及油层水中离子浓度，分析溶解气体浓度
及PH值等参数。
※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。
要 注水井动态
内 注水工艺
容
注水井工艺措施
第一节 水 质
注水中油层伤害因素及堵塞机理 注水水质的基本要求 水质的指标体系 注入水水质标准
注水中油层伤害原因及机理
注水中油层伤害的原因： 注入水与地层水不配伍 注入水与储层岩石矿物不配伍 注入条件变化 不溶物造成地层堵塞
注入水与地层水不配伍
矿物类
阳离子：钙、镁、铁、钡（锶）离子 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
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 执行标准的原则 水质标准的制定方法
注水水质标准沿革
沿用前苏联二项指标（悬浮物，含铁量） 六十年代中期，增加含油量指标
七十年代未提出的“五指标、三要求的建议
88年底，我国首次颁布SY5329-88注水水质标 准 95年，修订为SY/T5329-94标 准
SY/T5329-94标准规范
水质基本要求：水质稳定；不使粘土矿物产生
第七章 注水
注水开发是最重要的油田开发方式。 注水是一种二次采油方法。通过注水井向地层注水， 将地下原油驱替到生产井，增加原油的采收率。
注水保持压力是一项工艺技术。把水注入油藏，补 充油藏原有的天然能量，改善油田的生产特性。
注好水（质）注够水（量）和有效注水是注水工程 的基本任务。
水
质
主
水源及水处理
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，
经试验后不能生成沉淀时才能注水，否则应进行水质处 理。BaSO4结垢量控制指标为BaS042.5mg/L。
※二价硫离子含量高的水与含有二价铁离子的水混注时，
油层伤害表现在： 直接生成CaCO3、CaSO4或BaSO4、SrSO4等沉淀 水中溶解氧引起铁氧化物沉淀 水中硫化氢引起硫化亚铁沉淀 水中二氧化碳引起CaCO3、 BaCO3等沉淀
注入水与地层水不配伍
铁的沉淀机理：
注入水经地面管线到井底，含铁量显著增加。
某区注入水总铁量沿程变化
取样点
来水
Fe,mg/L Байду номын сангаас.21
危害：促成二价铁氧化成Fe3+，产生氢氧化
铁沉淀；粘液物质形成浓度差电池腐蚀。
腐生菌（TGB） 一类好氧“异养”型的细菌，存在分布较广。 生成环境：存在分布较广。 危害：与铁细菌大体相同。
水质的指标体系
五类指标： 溶解气 生物类 矿物类 相关指标 综合类
溶解气
溶解在水中的O2、CO2和 H2S的浓度 单位：mg/L 生物类 描述菌类及种菌的含量 单位：个/mL