時間:2021年06月28日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:隨著社會經濟飛速發展,石油資源的用處日益廣泛。考慮到油井開采效率的問題,注水開采技術的應用越來越廣泛,影響此種技術的因素是比較多的,因此,使用此技術容易出現油井堵塞等一系列問題,嚴重者還會影響到儲層。筆者將會以石油開采工程中注水工藝為研究對象,針對應用此種技術存在的問題進行分析,然后探討其優化改進措施,希望對采油注水工藝的應用提供些許參考。
關鍵詞:石油開采;工程;注水工藝;優化策略
引言:石油在現代生活中是必不可少的,在很長一段時間內,原油開采不加節制、隨意浪費等問題是十分嚴重的,因此油層石油含量會不斷降低。運用注水工藝具有一定的優勢,對提高石油產量具有積極意義。注水井在長期使用過程中會出現許多問題,注水井損壞會影響到正常的采油工作,下面請見筆者圍繞這一問題展開的討論:
1、現階段的石油生產中注水工藝存在的問題
1.1注水井易遭遇出砂問題
在注水過程中,地下油井的油井層是無法產生出砂,如果油井長期工作而未得到整修,其防腐、防水的性能是會受到一定影響的,注水設備的質量也會大大降低。在注水泵停止運行、注水管穿孔的情況下,水量的巨大變化會導致出砂問題出現。
1.2注水井管道極其受損傷
注水井主水管道在注水工作中擔任著重要的連通、運輸工作,在相關管道泄漏、損壞或變形的情況下是會影響到正常工作的。導致這一問題出現的原因還是比較多的。可能是因為在鉆井前沒有對井下情況有一個充分了解,地下礦物的腐蝕作用是不可忽視的,地下水資源包含的原始細菌、各種硫化物質等都是會腐蝕底部填充管的。
1.3注水井易遭遇結垢問題
結垢對于注水井的開發利用所造成的的危害度可是說是最大的,最直接的現象就是油井會受到腐蝕,嚴重者會導致水井無法進行相關調配。對于處于底層位置的水垢來說,是會對地下室造成一定污染的,還會影響到井周圍油層的滲透性,從而降低注入水的能力。對于化學物質分解而導致的結垢來說,垢中是會包含大量酸性化學物質的,如硫酸鈣、碳酸鈣等,種類也是比較多的,酸性物質會進一步腐蝕油管,當酸度刺激十分強烈時,嚴重者會導致管道廢棄。
2解決石油工程中注水工藝問題的措施
2.1有效應對注水井出砂問題的舉措
首先是要做好日常的管理工作,注水井的相關數據是必須要記錄的,比如說日注水量、油壓等,對相關數據進行對比并分析后就可了解到注水井吸水能力的變化情況。如果注水井的油壓量超過了零點五兆帕,且日注水量下降超過百分之五十,那么所有的數據資料都是需要核查并分析的,此種情況下的注水井吸水能力可能受到了影響。
其次,要將日注水量、油壓變化等數據作為基礎,然后可以結合套壓變化來檢測注水井情況。對于下水力壓差式封閉器來說,其注水井套壓的壓差標準為0.5~0. 7兆帕,注水井因為受到油、套壓平衡的影響,或者套壓隨油壓變化時,注入量是會增加的,這時可以判斷是因為封隔器失效而導致上下串通,因為在此種情況下控制層的吸水能力會增強,這也是水量增加的原因,在判斷第一級封隔器功能情況時主要選擇的就是這一判斷方法;在套壓不穩、油壓下降時,如果注入量增加了,那么在多級封隔器中必定存在某一封隔器是不密封的,但是一級封隔器是可以排除的,此種方式可用于判斷第一級之下的每一個封隔器的功能是否正常。
再次,可以將注水指示曲線作為依據來檢測注水井,這一指示曲線是注水層段中的注水量、壓力組成的,影響曲線形狀的因素主要是油井地層條件、井下配水裝置的工作狀態。工作人員可通過測量油井內部同層段、不同時間的指示曲線來判斷注水情況是否正常。
最后,工作人員要做好相關數據資料的匯總并分析,要在最大程度上提高工作的安全性。在處理注水井的出砂問題時涉及到的資料是多個方面的,比如說注水井的各種原始資料、材料,通過對相關資料的分析要得單井出砂規律周期、防砂工作的有效作用時間,后續再開展類似工作時可將此作為依據。
2.2降低注水井管道受損概率的措施
其一,在勘探采油作業面時,首先需要測試地層應力,此舉可為后續設定注水壓力方案提供借鑒意義,要保證注水壓力是能夠被地層承受的,因此在打井、鉆井作業中控制好注水壓力是很重要的,要盡最大努力降低水流對軟弱夾層的傷害程度。其二,固井作業容不得馬虎,要及時治理周邊巖層、泥砂,這些物質產生的強大壓力是會傷害到注水井管道的。第三,相關負責人應當重視注水井建設中的資金投入,所使用的建筑材料必須選擇大壁厚、高級鋼,有條件的情況下要使用陰極保護措施,要做好定期檢修與排查工作,即使是小問題也需要及時解決。最后,要保證注入水質量合格,有些水源中是存在一些可腐蝕管道的物質的。
2.3針對注水井結垢問題的內外措施
在處理結垢問題時需要考慮影響結垢的各個因素,一般情況下可以分為內部原因、外部原因兩個部分。
內部:水平井結垢是與地表水、地下水有關的,水平井周邊的其他水質也是需要考慮的,工作人員在日常工作中要盡量避免周圍環境的水質不受過多污染,有條件的情況下可以使用凈水設備,必須要保證油井注入水的質量是合格的。
外部:在結垢剛剛形成時,如果還沒有沉積,那么可以使用一些必要措施清除網管內的結垢物質,在這一問題上可以分物理、化學除垢兩種方法。對于前者來說,物理除垢需要使用到柱塞泵這一設備,在達到水流壓力加強的目的之后,然后使用特制噴嘴對準結垢層進行處理即可,除垢力量是高壓水射脈沖產生的激流力量,如果此種方法沒有達到理想的效果,可施加碎石除垢,也就是選擇一些碎石加入到高壓水流中,碎石、結垢層在高速運動過程中存在著劇烈的摩擦與碰撞,這股力量可以達到清除結垢層的目的,清潔物可隨著水流排出管外,物理除垢還是比較徹底的,其操作難度也比較低,使用設備的成本也并不高。
而對于后者來說,化學除垢就比較復雜了,工作人員首先要做的就是分析結垢的化學成分,分析出一定結果之后才可配置合適的化學試劑,原理就是兩者的化學反應。在配置化學試劑時還需要考慮化學試劑與周邊環境的作用,一般情況下,如果能夠在不影響環境的前提下取得與結垢層中和的效果是最好的,如果造成了二次污染,油田產量、環境等都是會受到影響的。有時化學除垢需要購買昂貴的試劑,對配置的要求也比較高,還需要引進一些專業技術人員,因此除垢成本會更高一些,這也是許多具備防結垢、防腐蝕性能的高科技新型材料無法廣泛應用的原因之一。
石化論文投稿期刊:《數字化用戶》由四川科學技術學會主管、四川電腦推廣協會,電腦商情報社主辦,國內刊號CN:51-1567/TN;國際刊號ISSN:1009-0843,郵發代號:62-99。
結語、
總的來說,隨著石油開采的不斷發展,低滲透油藏的開采占比越來越大,筆者選擇討論的油井注水工藝在提高油井產量這一方面具有一定優勢,但是控制水質與開采速度是最基本的要求。筆者從出砂、結垢以及管道損壞等方面對注水工藝進行了分析,希望石油工程工作者能夠把握解堵工藝要點,針對性地借據相關問題,進一步提高油井的開采效率。
參考文獻:
[1]杜德香, 何湘, 李玉峰. 采油工程中水平井注水工藝存在問題及改進措施探討[J]. 數字化用戶, 2019, 25(014):129.
[2]李衛華. 采油工程中注水工藝存在的問題及改進措施[J]. 活力, 2019(5):228-228.
[3]張兵兵. 采油工程中水平井注水工藝存在問題及改進措施探析[J]. 化學工程與裝備, 2019, No.275(12):46-47.
作者:閆棟棟