注水井降压增注的研究与应用
关于对油田注水技术的研究与探讨
关于对油田注水技术的研究与探讨油田注水技术是一种常用的增产技术，广泛应用于全球各地的油田。
其原理是通过注入水或其他液体物质到油层中，以增加油层中的压力，促进石油的流动和采集。
该技术的研究和探讨是为了解决油田开采过程中遇到的一些问题，提高油田产能和经济效益。
注水技术可以改善油藏物理-化学性质，提高原油采出率。
在油田中，原油常常与地层水混合，产生一系列化学反应，导致原油的粘度增加，流动性变差。
而注水可以稀释原油，降低其粘度，使其更易于流动。
注水可以冲刷油层，减少沉积物和杂质，改善储集层的物理性质，增加原油渗流性，提高采收率。
注水技术可实现地下水的调控和管理。
地下水是油田生产过程中重要的辅助水源，其注入可以提高油层中的水压，推动原油的运移。
通过对注水量、注水位置和注水压力的精确控制，可以达到最佳的注水效果，实现地下水的高效利用。
地下水的注入还可以维持沉降平衡，防止地面下陷等地质灾害的发生。
注水技术还可以帮助抑制油田开发过程中的压力下降。
油田的压力是推动原油运移的重要动力，随着原油采出量的增加，油层压力会逐渐下降。
而注水可以通过增加油层的压力，弥补压力下降，保持原油的流动性，延长油田的产能。
注水技术还可以应用于油田的二次开采和提高采收率。
在油田二次开采中，由于原油的初次开采已经使部分原油采集困难，注水可以重新提高油层压力，推动原油向采集井流动。
通过对注水量和注水位置的精确控制，可以避免注水与原油产生混合，最大限度地提高采收率。
对油田注水技术的研究和探讨对于提高油田产能和经济效益具有重要意义。
通过对注水工艺、注水参数和注水效果的深入研究，可以在油田开发过程中实现最优的注水方案，提高原油采集率，延长油田的寿命。
这不仅有利于油田的可持续开发，也有助于提高国家的能源安全和经济发展。
油田注水井堵塞原因分析及解堵增注措施研究
油田注水井堵塞原因分析及解堵增注措施研究257200摘要：石油是一种重要的能源。
在油田开发过程中，地下储层的石油储量不断减少，导致井底压力不断降低，从而影响油田的开采数量和效率以及油田的开采安全。
通过注水井向地下储层注水，可以有效控制储层压力，也可以在一定程度上控制油田含水率上升过快的情况。
我国大多数油田已经逐渐进入高含水阶段。
由于注水技术的限制和注入水水质差，长期注水作业会导致注水井堵塞，因此需要定期解除堵塞，增加注水井的注入量。
关键词：堵塞；解堵；分析；方案；应用引言油田规模不断扩大，已成为中国重要的物质生产。
是的，但一旦建立了有效的生产能力，在发展期间，一些水坝对残馀物的抵抗力就要高得多。
油井提供油井，从而提供开采石油的能力。
因此，实施技术改造和提高油井的生产能力是我们的重要任务。
1堵塞机理(1)同一井的几次采矿作业对地层造成了损害。
石油和天然气的钻探和开采通常伴随着地层的地质条件。
由于地层内岩石颗粒成分复杂，各种流体成分多种多样，外部流入可能进入地层，对地层造成一定程度的损害并造成堵塞。
例如，在繁殖过程中细菌产生的钢铁锈斑、支原体和代谢物等，它们在射击场炮眼周围的土层中沉积，导致土层渗透急剧减少。
(2)不适当的开采方法也可能导致油井堵塞。
为了进一步提高原油的质量和产量，通常在现场施工过程中采用较大的生产参数，生产过程的压力差异很大，导致原液体水平下降，液体生产能力大幅度下降，因为流体运动的阻力越来越大，产生的动力越来越大. (3)注入液与层状液有区别。
这是施工期间油井堵塞的常见原因之一。
在勘探和开采过程中，土壤中的其他流体可能流入土壤层。
在液体流动、盐沉积、细菌等过程中地层内部不断形成，导致孔隙通道的横向积累不断减少，地层渗透率自然下降。
2油水井堵塞原因分析2.1结垢堵塞结垢和堵塞是由于储层中的泥浆、沉积物、乳液、蜡、胶质、沥青质和工作流体中携带的外来机械杂质堵塞了孔隙通道，导致储层渗透率降低，最终导致油井产量和注水量减少。
注水井增注
三、注水井压裂增注技术 注水井压裂增注的机理 小单元注水井整体压裂技术 整装油田注水井整体压裂技术 注水井配套压裂技术
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三、注水井压裂增注技术
注水井压裂选井依据
由于物性差而造成欠注的水井 由于污染而造成欠注的水井 油水井连通较好的欠注井 其他增注措施达不到增注目的的井 裂缝方向有利于提高波及系数的水井
3
一、低渗油田注水开发面临的主要问题
1、低渗透油田要求水质标准高，污水处理工艺难度大
•产出水的腐蚀性强 •清污水分别处理再混合导致结垢严重
注入层平均空气渗透率μm2
控制 指标
标准分级
悬浮固体含量， mg/L
悬浮物颗粒直径中值，μm
含油量，
mg/L
平均腐蚀率， mm/a
硫酸盐还原菌， 个/mL
铁细菌，
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二、低渗油田注水开发过程中油层伤害的原因
1、注入水与地层水不配伍 （1）注入水与地层水直接生成沉淀； （2）注入水中溶解氧引起的沉淀； （3）水中硫化氢( H2S)引起的沉淀； （4）水中CO2引起沉淀。
2、注入水与储层岩石矿物不配伍 （1）矿化度敏感引起储层中水敏物质膨胀、分散与运移; （2）PH值变化引起的微粒脱落、分散和沉淀; （3）注入水与岩石沉淀反转。
物理解堵法 化学解堵法
水力振动解堵 超声波振动解堵 循环脉冲法解堵 消除堵塞的挤压填砂处理 注磁化水增注解堵
清除胶质和沥青沉淀物 除垢防垢 解除乳化堵塞和高界面张力堵塞
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主要内容
一、低渗透油田注水开发面临的主要问题 二、低渗透油藏注水过程中油层伤害的原因 三、注水井压裂增注技术 四、表面活性剂增注技术 五、低渗欠注井酸化增注技术 六、注水井深部酸化技术 七、注水工艺配套技术
油水井增产增注措施之注水
油水井增产增注措施之注水注水指通过注水井向油层注水补充能量，以保持地层压力的方法。
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自己喷到地面上来。
但生产到一定时期，由于地层内部的压力逐渐降低，地下能量不足以再把原油举升到地面上来，油井即停止喷油。
这时，如果在油田的边部或油层低部位或油井相间的位置打一些注水井，通过高压注水泵把合格的水注入与油井出油层相同的地层中，一方面用水来占据原先储存油气的位置，使原油不断被水挤推到油井井底并喷流到地面，另一方面可补充油气流出后造成的地下压力损失，这种方法称为油田注水。
油田注水是国内外都在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。
大庆油田采用早期注水技术，即当油井开始生产时，同时开始注水，使得油田保持稳产30a，在世界上都享有较高的声誉。
油田注水用水量很大，例如，一个油田日产油1x104t，这些油在地下占的孔隙体积大约是1万多立方米，为了保证油田稳产，一般就要日注1万多吨水，以保证油层压力平衡。
但随着开发时间的延长，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1x104t石油，到后期就可能是日注水几万立方米。
在油田开发初期，注入水的水源可以是淡水或海水，也可以是油田开发中随原油产出的水。
到油田开发的中、后期，注入的水或地层原有的水随原油大量产出，将这些水(俗称污水)进行油水分离、净化处理后可再作为注水的主要水源。
这样既做到了重复利用，又防止了排放造成的环境污染。
为了把水注入油层里，油田需要建立一套完整的注水系统。
这个系统包括水源、水处理站(供水站)、注水站、配水间以及注水井。
天然水和污水都要先进入到水处理站，经过各种专用设备进行沉淀、过滤、除氧、杀菌(污水还要进行除油处理)后才能作为注入水储存在供水站。
供水站把处理好的水输送到注水泵站，注水泵站用高压泵按照各配水间需要的压力和水量，经过高压管道把水送到配水间。
油水井增产增注措施
通过智能化和自动化的技术手段，可以实现对油水井的实 时监测、数据采集和远程控制，从而提高生产效率、降低 生产成本并保障生产安全。同时，智能化和自动化的技术 还可以应用于油藏的精细描述、地质建模、产能预测等方 面，为油田开发提供更准确、可靠的技术支持。
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改进堵水调剖剂性能
堵水调剖剂是控制油水井出水 的重要工具，改进其性能可以 提高堵水效果，增加油井产量 。
建议研发高强度、耐温、抗剪 切的堵水调剖剂，以适应不同 油藏条件下的堵水需求。
针对不同油藏的出水原因，应 选择合适的堵水调剖剂配方， 确保堵水效果最佳。
提高物理增产增注设备的效率
物理增产增注设备是提高油水井 产量的重要工具，提高其效率可
VS
详细描述
酸化技术是通过向油层注入酸液，溶解油 层中的堵塞物质和改善油层渗透性，从而 提高油水井的产量和注入效率。该技术在 油田应用广泛，可针对不同类型和性质的 油层进行优化处理，实现油田的增产增注 。酸化技术还可与压裂技术、堵水调剖技 术等联合应用，取得更好的应用效果。
压裂技术在油田的应用与效果
重要性
随着油田开发的深入，油水井的产能下降是普遍存在的问题。通过增产增注措 施，可以延长油田的经济寿命，提高采收率，减少环境污染，促进可持续发展 。
增产增注的主要方法
01
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物理法
包括水力压裂、酸化、超声波 及电磁波处理等，通过改变地
层物性提高油水井产能。
化学法
向油层注入化学剂，如表面活 性剂、聚合物等，降低油水界
的渗透性。
高能气体压裂
利用高能气体将地层压开一条或多 个裂缝，并利用气体的膨胀作用将 支撑剂（如砂子）注入裂缝中，以 保持裂缝张开。
低渗油藏注水井欠注原因分析及增注措施
低渗油藏注水井欠注原因分析及增注措施低渗油藏注水井欠注是指油田注水井在开井后注水量不能达到预期，主要原因是地质条件、井筒状况、注水工艺等因素影响。
下面将从这三个方面，对低渗油藏注水井欠注原因进行分析，并提出适合的增注措施。
一、地质条件影响低渗油藏地层压力较低、地质脆弱易塌方，且储层渗透率较低，油井油水分布不均匀，注水不易到达需增产油层，是导致注水井欠注的主要原因。
1. 油层渗透率低增注措施：可以采用提高注水压力、改进注水工艺等方法来加强对储层的注水作用，提高注水效果。
另外，可选择更高效的注水井和注水位置，提高注水效率，加快注水速度。
2. 油井岩层矿物含量多低渗油藏中，油井岩层矿物含量多，导致岩层强度较大，注入的水难以扩散，形成了大量孔隙不连通，从而影响注水效果。
增注措施：针对不同的油井矿物含量，可以采用控制注水速度、注水时间、改进注水工艺等措施，提高注水效果。
例如，在长时间注水前，可先采用控制流量注水、阶段注水等方式测试储层反应，确定最佳注水条件。
3. 油水分布不均低渗油藏油水分布不均匀，注水井和油井之间层间流通性较差，容易导致注水井欠注现象发生。
增注措施：可以采用开发新注水井、密井重组等方式改善储层物性，提高注水效果。
二、井筒状况影响井筒状况是低渗油藏注水井欠注的重要因素之一。
注水井的井筒完整性和通透性是储层的基础。
1. 井筒完整性不好注水井井筒完整性不好，存在不同程度的漏水、裂缝、开裂等缺陷，注入的水会从井筒缺陷中流失，导致注水效果不佳。
增注措施：采用堵漏等措施，修复油井井筒缺陷，提高井筒完整性和通透性，改善注水效果。
2. 井筒降效严重注水井在开采过程中，井筒降效严重，注水流量小，注水效果不佳。
增注措施：对于井筒降效严重的注水井，可以采用注酸等方法进行治理，提高注水效果，促进油井产量的提高。
三、注水工艺影响注水工艺是影响低渗油藏注水井欠注的重要因素之一，良好的注水工艺可以提高注水效果，改善油井产量。
活性纳米粉体降压增注技术的研究与应用
的。将该 活性纳米酸化技术 应用于 １ ０口井的现场 作业，结果表 明，该 技术应用 效果 明显，可． 于油 田 应用
生产作业。
［ 关键词］低 渗油藏；地 层伤害 ；纳米 ；酸化 ；增注 ［ 中图分 类号］ＴＥ ５ ． ６ ３ ７ ４ ［ 献标 识码 ］Ａ 文 ［ 文章编号］ １０ —９ ５ （０ ７ ５— １０— ４ ０ ０ ７ ２ ２ ０ ）０ ０ ５ ０
但 由于 常规 降压增 注技术 与 油藏 的 岩性适 应性 差 ，造成 增注 后效 果差 ，有效期 短 。针 对这 一现 状 ，根据 国 内外 低渗 油藏增 注技 术 开 展 的 纳米 酸 化技 术 研 究ｒ 卜引，对 酸 化 纳 米 材 料 以 及最 佳 浓 度进 行 了室 内试
验 。结 果表 明 ，纳 米酸 化技 术对 低 渗油 藏具 有较 好 的适 应性 。
１ 活性纳米粉体降 压增注技术的提 出
１ １ 活 性纳 米粉体 增 注的 可行 性 ．
活 性纳米 粉体 降压增 注 技术 是利 用 酸 、碱等解 堵 材料 与活性 纳米 材 料复合 一 起增 注 。首先 对地 层进
行 预处 理 ，向地层 中挤 入碱 液 ，清 除近井 地 带孔 隙 中的 油膜 ，以便 纳 米粉 体 能 牢 固地 吸 附在 孔 隙表 面 ；
１ ２ 活 性纳米 粉体 增注 机理 ．
活性纳米粉 体是一种 以 Ｓ０ ｉ２为主要成分 ，具有 极强 憎水 亲油 能力 的 白色粉 末 物质 ，憎水 率在 ９ 以 ９ 上 ，是 Ｓ０ ｉ２的化学 改性 产品 。当 Ｓ０ 颗 粒达 到纳米级后 ，位于表 面 的原子 占相 当大 的 比例 。由于表面原 ｉ２
然后通过向地层中注入酸液来解除地层中粘土铁质钙质以及钻井液等机械颗粒造成的堵塞恢复和提高地层渗透率i最后将具有极强憎水亲油能力的活性纳米级超细粉剂挤人地层当活性纳米材料吸附到亲水砂岩表面后
湿润反转增注技术
二、技术概述
润湿反转降压增注技术是将经过表面原位处理后的 聚硅微粒在携载剂中实现分散和悬浮，形成稳定的混相 溶液，并注入油层，微粒会稳定吸附在岩隙表面并形成 疏水表面膜，注水时有效降低水流的阻力，达到降压增 注的目的。 该技术是国家高技术研究发展计划专题课题—纳米 减阻增注材料(纳米级聚硅微粒)及在低渗油田注采工艺 中的应用, 将纳米性质与改善后油层岩石表面性质结合， 有效有益探索了水基纳米减阻增注材料的合成和性能， 综合应用物理-化学方法降低井筒附近渗流阻力，从而降 低泵压和能耗，增注增油。在油田现场应用表明，显著 提高了注水驱油的经济效益，
NPS-W聚硅纳米增注剂
该产品是在纳米聚硅NPS的基础上，经亲水剂处理，均匀 分散于水中，形成稳定的水基纳米聚硅乳液，该乳液在井下破 乳，NPS 被释放出来吸附在砂岩表面形成稳定的疏水膜，从 而大大降低水流的阻力，同时脱附出的表面活性剂对原油具有 很强的清洗性能，使NPS更能有效地在岩石表面产生吸附。
应用领域
1、该技术不能解除井底污染。 2、试验证明，该技术在降低岩心注入压力都有效果。砂 岩岩心效果最明显，裂隙性碳酸盐岩岩心效果不明显。 3、在特低渗油田应用时，油层应有一定的渗流（或吸水） 能力。 4、当应用于特低渗油藏时，不宜在注水初期使用，可在 多次酸化措施后应用。
目录
一、前 言
二、技术概述 三、岩心试验 四、产品概述 五、应用案例
注 水 增 产 效 果 越 来 越 差
前言
针对砂岩油田，为解决前述问题， 我们研究了一种新型降压增注技术，即 润湿反转降压增注技术。其是一种物理 化学处理工艺，对油层不产生污染。经 数年的现场应用，降压增注增油效果显 著，取得了良好生产效益。
目录
一、前 言
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注水井降压增注的研究与应用
摘 要：我国的大部分低渗透油田仍以注水开发为主。由于低渗透油田的渗
透率低、孔隙度小等特性，造成低渗透油层吸水能力差，注水压力高。通过对多
氢酸复合活性水降压增注工艺的研究达到了降压增注的效果，并在胜利油田的到
了广泛的应用。
关键词：注水井 低渗 降压增注
一、前言
我国的大部分低渗透油田仍以注水开发为主。由于低渗透油田的渗透率低、
孔隙度小等特性，低渗透油层一般吸水能力低，加之油层中粘土矿物遇水膨胀和
注入水的水质与油层不配伍等因素导致的油层伤害，以及水质的原因，地层极易
堵塞，油层吸水能力不断降低，注水压力不断上升，致使注水井附近形成高压区，
降低了有效注水压差，造成注水量迅速递减【1】。
目前低渗透油田增注主要采取酸化、补孔、分层注水等常规措施方法【2】。
但酸化有效期短，对近井地带渗透率的改善作用有限，作业使近井地带受到二次
伤害。通过对低渗透油藏注水井油层改造方面做了大量的工作，开发出多氢酸复
合活性水降压增注工艺，并成功应用在胜利油田东辛油田营11、营72区块，东
胜河125区，见到了很好的效果。
二、多氢酸复合活性水降压增注工艺
1.活性水降压增注技术
表面活性剂溶液可降低油水界面张力，减少亲油油层的毛管阻力，能增加毛
管数及提高驱油效率。
我们研制出一种新型双聚醚类活性剂体系，在较高浓度下以段塞处理的方
式，通过降低表面张力和油水界面张力、快速溶解近井带残余油的协同作用，提
高后续水驱水相渗透率，实现降压增注的目的。
2.表面活性剂的表界面性能
在温度70℃，矿化度11525mg/L条件下测试了主表活剂的界面活性。该表
活剂具有优异的降低界面张力作用，使用浓度为0.1%时，油水界面张力达到超
低（6.67×10-3 mN/m）。
分别用40000 mg/L标准盐水和35467.72mg/L矿化度地层水配制。0.1%复合
活性体系溶液，在130℃环境中高温放置24小时后观察有没有发生沉淀分层现
象。观察表明溶液在高矿化度溶液经高温放置后，溶液相体均匀，无分层，通过
界面张力测试，界面张力与70℃，矿化度11525mg/L条件下测试结果相近
（9.78×10-3mN/m），表明其性能稳定，具有较高的耐温抗盐性。
温度℃ 矿化度mg/L 界面张力mN/m
1 70 11525 6.67×10-3
2 130 35467 9.78×10-3
3 130 40000 9.78×10-3
3.多氢酸深度解堵技术
一级电离
二级电离
三级电离
四级电离
五级电离
多氢酸逐级电离出氢离子与氟盐反应生成HF，HF与砂岩储层矿物反应
多氢酸的缓速机理研究
物理吸附：多氢酸更容易吸附在粘土表面。这是由于在砂岩储层，粘土的比
表面积最大
化学吸附：化学吸附也易于作用在含钙、铁、铝成分较高的粘土和填充物上。
多氢酸与粘土反应在粘土表面生成铝硅膦酸盐的“薄层”。
通过吸附作用可以减缓酸液与粘土的反应速度
三、低渗油层改造技术酸化工艺
传统施工程序为用地层水洗井后，直接正替正挤酸液，施工程序简单，酸液
体系单一。低渗油层酸化工艺则在酸液体系中使用无机酸和多氢酸，酸液协同作
用强，先用添加了高效活性剂和防膨剂的酸液清洗井筒和近井地带，然后按前置、
主体、后置的顺序依次注入成分不同的液体，施工工序规范。
1.井筒、炮眼清洗。替预处理液，用量5-10m3，浸泡30 min后，利用流程
水洗井，将油管内壁和炮眼中的腐蚀物、垢、细菌及油污清洗干净。
2.地层预处理。挤入前置液，处理地层灰质、铁质成分及有机污染物，避免
氟硅酸盐和氟化钙等二次沉淀，使主体酸有效与硅质堵塞物反应。
3.主体酸液处理。主体酸液以每米油层厚度5～7 m3的用量，主要处理地层
硅质，解除地层深部堵塞。
4.后置酸处理。后置酸能保持地层中酸液的低PH值，防止二次沉淀。
5.挤注顶替液。用3%的粘土稳定剂作顶替液。关井反应4小时后，不排酸
开井投注。
四、现场应用效果及分析
2011年～2013年，应用低渗油层改造技术对东辛营72及营11断块、东胜
河125区块实施酸化解堵10余井次，有效率达100%，效果非常显著。
以东胜河125区为实例：
油藏的地质特征：河125区具有中孔中低渗特征，油层的发育主要受岩性控
制，其次受到断层的控制，油藏类型为中低孔、低渗、常温偏高压透镜状岩性油
藏。河125井区总矿化度在1126～58927mg/L之间，平均为26636mg/L；CL-的
离子含量在119～23847mg/L之间，平均为16392mg/l，地层水型为CaCL2型。
储层特征：储层为沙三段储层具孔隙类型多，有粒间孔、粒内孔、微裂缝和
次生微孔隙等，以次生微孔隙为主。纵向上储层为厚层的大套泥岩中夹杂分布的
薄层
砂岩，储地比较低，研究区整体储层不发育。储层厚度薄，发育程度差。
河125-7井2011年用土酸酸化有效期仅为28d。为提高酸化效果，研究配套
活性水、多氢酸复合解堵增注技术，实施后注水压力由32Mpa下降到18Mpa，
日增注20方，有效期已达到155d。
解决了河122-125块注水难的问题，有效提高了该区1108?104吨储量的开
发效果。
结论
从实验数据可以看出活性水具有优异的降低表界面张力的作用，且在不同的
矿化度下性能稳定，具有较高的耐温抗盐性。
多氢酸可以减缓酸液与粘土的反应速度，达到深度解堵的目的；
多氢酸活性水酸液体系通过一次注入不同的液体最终达到降压增注的效果；
该体系对不同油区的注水井改造效果均比较优异。
参考文献：
[1] 水井增注工艺技术
[2] 低渗油藏高浓度表面活性剂体系降压增注试验研究