淺談改善注水井工況的措施

陳世文

摘 要：以深入研究注水欠注的原因為基礎(chǔ)，制定出具有針對性的治理措施，從而對注水效率進行大幅提高。對于調(diào)配困難和層間差異大而產(chǎn)生的欠注層，主要運用調(diào)剖堵水和重分層的方法來解決；對于滲透率差異和油層物質(zhì)性產(chǎn)生的欠注層，主要是運用酸化降壓同時輔以單井增壓的方法來解決；對于因為后期堵塞而產(chǎn)生的欠注層，由于堵塞類型的不同，從而分別采用緩硝酸酸化和常規(guī)酸化等一些化學(xué)解堵工藝以及水力壓裂等一些物理解堵方法來解決。

關(guān)鍵詞：注水井；調(diào)剖堵水；酸化；水利壓裂；

一、調(diào)剖

調(diào)剖由于有了高滲透層的封堵對注入壓力進行了提高，從而對采收率進行了提高。由于提高了水的注入壓力，所以水可以很容易進入到高含油飽和度的低、中兩個滲透層，對波及系數(shù)進行提高，從而導(dǎo)致了采收率的大幅提高。

堵劑能夠進入到含油飽和度很低的高滲透層中，由于堵劑比水具有更低的流度，所以堵劑相對于水而言具有更好的流度比。因此當(dāng)高滲透層中有油時，堵劑就可以將這些油帶出，從而防止其留在封堵區(qū)域中。所以，調(diào)剖并不會使油大量地堵在底層而導(dǎo)致無法采出。

二、壓裂增注

壓裂是注水井是增注的主要措施之一。其工作原理為通過放置于地面的高壓泵組把高粘液體在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地層的吸收量的范圍的情況在注入到井中，使其在井底形成高壓，一旦井壁附近的地應(yīng)力以及地層巖石的抗張強度小于這個壓力時，井壁附近的地層區(qū)域就會產(chǎn)生一定的裂縫；接著向井內(nèi)注入含有支撐劑的攜砂液，當(dāng)裂縫不斷增加并擴大時，支撐劑就會填入到裂縫中，當(dāng)井關(guān)閉后，支撐劑就喝裂縫閉合，這樣在井壁周圍的地層中就會產(chǎn)生具有幾何形狀以及具有較高疏導(dǎo)能力的填沙裂縫，從而能夠達(dá)到增注的效果。

產(chǎn)生的裂縫可以起到降低井底附近地層中流體的滲流阻力的作用，而且可以對流體具有的滲流狀態(tài)進行改變，將之前的徑向流動轉(zhuǎn)化為流層在裂縫中近似的單向流動，裂縫和井筒之間的單向流動，把徑向節(jié)流導(dǎo)致的損失減少到最低從而提高了能量的利用率，所以就能夠在很大程度上提高注水井中的注水量。

（1）普通壓裂

普通壓裂只對吸水系數(shù)低而且注水壓力高的嚴(yán)重污染層和低滲透層產(chǎn)生作用，但是在目的層中一般都會用到封隔器進行卡開。其壓裂規(guī)模（即施工參數(shù)）應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要，經(jīng)過設(shè)計計算來確定。

（2）多裂縫壓裂

通過多裂縫壓裂的運用可以將多油層層間差異大、層內(nèi)巖性差異較大或油層較厚等層次間形成多層增注，從而對層間的關(guān)系進行改善。

若注水井并沒有射孔，就可以運用限流法壓裂的方法達(dá)到多層完井增注的效果。如果注水井已經(jīng)射孔，就可以運用投暫堵劑來達(dá)到多層改造的效果。工藝過程跟油井裂縫壓裂比較接近，不同的是用的暫堵劑不一樣，不過必須要能夠溶解到水中（當(dāng)然是在壓裂完后一定時間內(nèi)才能溶解）。

三、酸化增注

（1）酸化原理

注水井堵塞的主要原因是回注污水水質(zhì)造成的地層傷害。注入水的水質(zhì)情況對于地層傷害起著決定性的作用。堵塞物一般有機械雜質(zhì)，有機物和細(xì)菌，除此之外，結(jié)垢也會造成堵塞。

土酸是由鹽酸、氫氟酸和水的混合物組成的。除氫氟酸、鹽酸、水混合物外，還應(yīng)當(dāng)加入根據(jù)井溫選擇合適的緩蝕劑，以防止對地面設(shè)備和井下管柱、井深（主要是套管、采油樹等）的腐蝕。

鹽酸與地層中的碳酸鹽巖膠結(jié)物（方解石、白云巖、菱鐵石以及部分綠泥石等礦物）產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使得地層中含有的粘土礦物被分離出來與氫氟酸進行相關(guān)的選擇反應(yīng)。然而，鹽酸在與地層中的物質(zhì)進行反應(yīng)的時候會產(chǎn)生一定的膠狀沉淀。所以，鹽酸存在于砂巖油層中的時間有限。

鋁硅酸鹽與氫氟酸存在的反應(yīng)一共分為三次，分別為：第一次是由鋁硅酸鹽同氫氟酸進行反應(yīng)，這一次反應(yīng)能夠起到對粘土的傷害進行消除并且提到地層相對滲透率的作用；第二次反應(yīng)能夠形成一定的硅凝膠沉淀附著在粘土礦物表面，而且地層中存在的k+、na+等離子與氟硅酸進行反應(yīng)形成相應(yīng)的氟硅酸沉淀；第三次反應(yīng)是硅酸在反應(yīng)完全之后產(chǎn)生了硅酸凝膠沉淀，而鋁硅酸鹽與氟鋁化物進行反應(yīng)，這個反應(yīng)可以繼續(xù)降低地層中的酸濃度，直到ph在3.5-5這個范圍時，反應(yīng)就會停止。

（2）任意層酸化壓裂管柱

常規(guī)多油層全井酸化壓裂只能對其中的某一薄弱層進行改造，而其它大多數(shù)層位并未得到改善，往往是得到處理的層位并不完全是設(shè)計層位，因此全井酸化壓裂改造的效果受到很大的影響，這需再對其它層位進行重新施工，增加了施工難度，耗費大量的人力物力。

現(xiàn)在，我過的大部分油井都進行過一次或者多次的酸化壓裂改造，由于油井進行了酸化改造，所以油層也相應(yīng)地得到了相關(guān)的酸化改造，由于存在沒有進行改造的油層，而這一部分油層是可以利用的，所以，就應(yīng)該針對這一油層進行相關(guān)的酸化壓裂。也就是當(dāng)其中的一個油層收到改造時，其他油層并沒有受到其影響?？梢酝ㄟ^使用任意層酸化壓裂工藝管柱設(shè)備來解決這個問題。

根據(jù)設(shè)計說明連接管線，循環(huán)泵，替液（該管柱正反頂替均可）。先將求投放到坐封求座處，在油管的坐封封隔器中具有15mpa的壓力，繼續(xù)使得壓力增加到20mpa然后把定壓噴砂器打開，之后便是根據(jù)酸化壓裂設(shè)計的要求對選定層進行相關(guān)的酸化壓裂施工。當(dāng)施工結(jié)束后，通過相關(guān)的套管將洗井液注入到井中，對井中進行清洗，基本就是通過沖砂或者是排酸的方法進行清洗。然后運用一定的撞擊桿將平衡閥打開，連通管柱內(nèi)外，并且使其達(dá)到平衡，以便時封隔器解封從而能夠順利地將施工管柱起出。