注水开采

提高油藏的开采速度和采收率

注水开采是指油田开发过程中，通过专门的注入井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有很强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。

具体方法

注水的含义

注水 20世纪20年代开始出现了采用人工注水开发油田的方法,多在油藏天然能量枯竭后注水,使油藏恢复压力，提高产量和采收率，称为二次采油法；把前期依靠油藏天然能量开采阶段称为一次采油。由于注水方法的推广应用，油田注水时间提前了。苏联在40年代末开发乌拉尔新油区时在油田开发的初期即大规模注水，称保持压力注水。此法在50年代得到广泛应用。中国于50年代在玉门老君庙油田首先采用注水方法开采，60年代初大庆油田的开发采用了早期、内部、分层注水保持油层压力的开采方法，取得了很好的开发效果，80年代初，中国90%以上的原油产自注水开发的油田。确定采用注水方法开采油田，通常要研究以下几个问题。

时间压力

开始注水的时间和保持压力的水平这直接影响油田建设和经济效益。确定油层压力保持水平时，要充分利用天然能量，以实现用最简便、最经济的方法开发油田。同时要使油藏保持的压力足以满足一定采油速率的要求，还要使油、气、水在地下的运动状态有利于提高采收率。一般认为，在能达到要求的采油速率时，以油层压力降至饱和压力附近开始注水，较为适宜。

注水方式和井网依据油藏的构造形态、面积大小、渗透率高低、油、气、水的分布关系和所要求达到的开发指标，选定注水井的分布位置和与生产井的相对关系，称注水方式，它确定了水驱油的方向和油井受效特点。注水方式有： ①对有边水活动、面积较小的油田，油水区间的传导性能较好时，往往沿油水边界附近布置注水井，形成环状注水，也叫边外注水；

②对面积较大、储层连片情况较好、渗透率较高的油田,注水井排切割油藏,形成行列注水；

③对面积较大、储层连片较差、渗透率较低的油藏，生产井和注水井按照一定几何图案，互相间隔地排列，称面积注水。另外，还有注水井分布比较灵活的点状注水、选择性注水等，这些方式也叫边内注水。

比例

为使油井充分受到注水效果，达到所需要的采油速率和所要求的油层压力，还需确定井和井间的距离（井距）,确定井距时,以大多数油层都能受到注水作用为原则。注水井和油井的井数比例和分布形态,称为井网,如面积注水井网有五点法 (注水井与生产井的比例为1:1)、四点法（比例为1:2）、反九点法（比例为1:3）等。

通常，依据油井的产油能力、注水井的吸水能力和要求达到的采油速率、采收率、开采年限等，来对比、分析注水强度不同和布井方式不同的各种注水井网的开发效果，从中选用最佳的井网形式。注水井的吸水能力主要取决于油层渗透率和注水泵压，为使油层正常吸水，注水泵压应低于油层破裂压力。

调整吸水剖面

注水过程中要经常调整注水井的吸水剖面，改造吸水少的中、低渗透层，控制影响其他层吸水的特高吸水层，使更多的油层按照需要吸水，以提高注入水的体积波及系数，采油井也要定期监测产油剖面，了解各油层工作状况，以便采取措施减少井筒内的层间干扰，发挥中、低渗透率油层的作用。

提高注入水利用率随着对注水采油认识的加深，近年来又发展了各种提高注入水的体积波及系数的方法，并减少注入水的采出量，提高注入水的利用率。如对非均质性严重或带有裂缝性的油层，将连续注水改为周期性注水；对高含水地区改变注水井的分布，从而改变水驱油的液流方向等，已取得很好的试验效果。

处理措施

注入水的水质和污水回注注入油层中的水，如含有机械杂质，易使油层堵塞；含腐蚀物质，易使注水设备和注水管柱损坏，腐蚀物的堆积也易使井底油层堵塞；水中含有细菌和具有细菌生存的条件，会加剧腐蚀和结垢；这些都将妨碍注水工作的顺利进行。必须依据油田的孔隙结构、矿物成分、地下水性质等，对注入水进行过滤、除铁、脱氧、杀菌以及加缓蚀剂等处理。生产井中排出的含油污水，一般应回注油层以保护环境和节约用水。注入污水的处理原则和上述相同，但需增加脱油装置。

注水设备和流程

注水时要求注入压力高于油藏压力。所用的高压泵有两类：①多级离心泵，排量大，但在高压下效率稍差,通常注水压力较平稳,维修量小；②多缸柱塞泵（三缸或五缸）,排量小，但调节范围大,整机效率高，但维修工作量较大。泵型的选择要根据油田具体情况和技术经济综合效益考虑。处理过的水经注水泵加压，再经配水间分到各个注水井，注入水的流量在配水间进行计量。为防止设备和管线腐蚀，除在水中加入缓蚀剂外，还常在输水管线中加上水泥砂浆内衬或其他涂料的涂层，注水井中的油管也常增加涂料内涂层。

尽管注水工作近年来有很大的发展，但因受到注入水的体积波及系数和驱油效率的限制，许多油田的注水采收率，在工艺技术条件下，难以超过50%。因此，需要研究改进注水方法，并在注水后还需要采用的新的提高石油采收率的方法。

注气

50年代前注气和注水一样作为二次采油方法得到一定程度的应用。注入油藏的气体，一般为天然气；注空气时因所含的氧与油气中的气体相混合，有引起爆炸的危险；此外,还有腐蚀等问题,因此一般不用。油藏是否注气，决定于油藏的地质条件和有无气体来源。凝析油气藏通过循环注干气,可以提高凝析油的采收率,对有一定构造倾角的油藏注气，可利用油气重力分异驱油；巨厚块状油藏注气，有利于改善驱油厚度，特低渗透层注水困难，注气有较好的驱油效果。由于气体的驱油能力较弱，来源有困难，注气不如注水普遍。但是近年来从研究混相气驱出发，高压注气技术又有某些发展；在某种情况下注水、注气结合使用，可以改善体积波及系数，已受到注意和发展。

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