５Ｏ 油气田地面工程第２９卷第４期（２０１０．４） ｄｏｉ：１０．３９６９ｌ／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６８９６．２０１０．０４．０２６ 特低渗透油田注水井解堵增注技术 钱钦 ； 侯洪涛 李积祥 侯利。 宋岩玲 （１．中国科学院广州地球化学研究所；２．胜利油田桩西采油厂） 摘要：在水质改善的基础上，以区块整 体增注为先导，应用了以砂岩缓速酸降压增 结垢机理、水质软化及精细处理等配套工艺应用， 加强沿程水质检测及管线处理等保障措施，解决了 水质不达标问题，满足了桩７４块等特低渗油藏的 注水需要。 注为主导的工艺技术，推广应用了适应于桩 西油田不同欠注水井增注特点的双源振动解 堵技术、聚能冲压增注技术、聚硅纳米增注 （１）实施桩西联污水处理改造工程，改善来水 水质。通过对桩西联污水处理站进行改造，实现了 技术等系列增注工艺，有效地解决了桩西油 田高压低渗区块水井增注难题。该技术在 ２３口井应用后，平均单井压降３．２ ＭＰａ， 累增注水量７．９６×１０ １ＴＩ。，对应油井累增 油３ ２６０ ｔ。 外排水和回注水分开处理，保证了回注污水三防药 剂的投加量。新增金属膜三级过滤装置，改造后外 输污水水质接近Ａ２级标准，为桩７４注水站水质 达标提供了保障。 （２）实施水质软化工程，降低结垢率。将桩西 关键词：特低渗油藏；水质处理；解堵 增注；桩西油田 联污水与地层水按不同比例混合后进行高温高压配 伍实验，结果表明存在明显结垢现象。为了满足高 温低渗油藏注水需要，对桩西联污水加入一种以 ＯＨ为主要成分的调整剂进行改性，对水中离子 重新进行组合，除掉水中的ｃＯ 和ＨＣＯ。一，使水 中离子形成热力学上的稳定体系，从而抑制腐蚀， 控制结垢。该方法的应用，使得ｐＨ值升高，形成 了不利于ＳＲＢ菌生长、繁殖的环境，且氢的去极 １ 水质改造技术 桩７４块注水水源为矗两联外输污水，注水水 质存在两方面问题：一是ｎ水腐蚀速度、悬浮物、 粒径中值、ＳＲＢ及硫化物含量指标达不到Ａ１级水 质要求；二是和地层结垢严重。通过开展污水 间的摩擦，破坏滤料的板结层，使滤料上的油污及 悬浮物与滤料剥离。 （２）在过滤器顶端安装集油器，以收集过滤器顶 防护，高强度的水流有利于滤料的反洗，而搅拌强 化了滤料脱附所需的脱附力，黏附在滤料表层的油 污和悬浮物得到了彻底的清洗。 端的浮油，同时增设了布水系统，使布水更加均匀。 （３）在有限空问内，降低了集水器高度，相对 增加了滤料膨化空问。 ３ 应用 喇１７深度污水处理站其过滤阶段为二级石英 （４）调整了布水筛管的过水面积，改造后的过 滤器筛管的过水面积约为反冲洗进水管的２０倍， 有利于反冲洗排水，从而保证了大水量反冲洗的可 能，缩短了反冲洗时间。 ２．２反冲洗效果 砂过滤。在未改造前，石英砂过滤器反冲洗出现憋 压、跑料和反冲洗不彻底等一系列的问题，导致滤 后水难以达标。通过应用低压稳流过滤技术对全站 石英砂过滤器进行改造，一级滤前水在ｌＯＯ ｍｇ／Ｌ 以内时，总滤后水质含油达到２ ｍｇ／Ｌ以下，几乎 低压反冲洗石英砂过滤器可在较低反冲洗强度 下将滤料清洗干净，从根本上解决了原石英砂过滤 器的滤料板结和滤料流失等问题；同时反冲洗压力 升高情况得到了有效改善，从而保证了为反冲洗提 供足够的水量。对于重质滤料，足够的水量是反洗 的决定因素，新型过滤器反冲洗压力和水量稳定， 始终维持在０．１７～Ｏ．２２ ＭＰａ之间，同时７００ ｍ。／ｈ 的水量保证了滤料的冲洗。较低的压力有利于设施 为０，平均油的去除率在９８ ；悬浮物含量在５０ ｍｇ／Ｌ左右，去除率平均在７５ 。油和悬浮物的去 除率较之未改造前分别提高２０％和４Ｏ 。 参考文献 Ｅｌｉ邓述波．油田污水的特性及处理技术ＥＪ］．工业水处理，２０００， ２０（７）：０一ｌ２． ［２］邓秀英．油田污水处理技术综述ＥＪ３．工业用水与污水，１９９９， ３０（２）：７—９． （栏目主持张秀丽） 油气田地面工程第２９卷第４期（２０１０．４） 化过程减弱，减轻了腐蚀；同时加药后，悬浮物、 力波，并自动调整振动频率直到与地层本身频率相 含油在沉降罐内结垢中除去，满足不同地层对注入 同，发生共振，打通被堵塞的喉道，增加孑Ｌ隙之间 水质的要求，改善注水水质。而氢氧化钠沉淀法去 的连通性，使孔隙壁上的盐、垢和蜡被剥落，产生 除钙离子具有用量少，投料方便，污泥处理操作成 解堵作用。共试验４井次，有效４井次，但平均有 本低的优点。桩７４注水站采取氢氧化钠沉淀法软化 效期较短，仅有１７９天，平均单井增水量３．１７× 处理工艺，通过测试不同ｐＨ值时的钙、镁离子含 １０。ｍ。，平均单井压降２ ＭＰａ。 量与结垢率关系，确定氢氧化钠投加浓度和盐酸中 （３）聚能冲压增注工艺技术。该工艺主要是针 和配比浓度，并利用在线ｐＨ仪动态调节投加量。 对低渗油藏酸化中压开储层，酸液沿裂缝壁面流 （３）应用ＰＴＩ精细水处理工艺，提高水质处 动，没起到解堵作用而设计的。其原理是利用聚能 理精度。污水通过氢氧化钠沉淀法软化处理工艺 弹产生的高温高压射流通过聚能沿炮眼冲压地 后，部分细小碳酸钙不易沉降，导致软化沉降罐出 层，形成不同方向的微缝后注酸，使酸液更大范围 口悬浮物含量较高（１０ ｒａｇ／Ｌ）。经桩７４站原有金 地挤入地层，提高增注效果。２００８年总共实施３ 刚砂双滤料过滤装置处理后，悬浮物含量５～６ 井次，有效率为６６ ；平均单井增水量３．３５×１０。ｍ。； ｍｇ／Ｌ，含油量３～４ ｍｇ／Ｌ，悬浮固体颗粒粒径３ 平均单井压降４．３ ＭＰａ。 肚ｍ，达不到Ａ１级水质要求。为此，引进美国ＰＴＩ （４）聚硅纳米增注工艺技术。针对地层水流动 精细两级（１０ ｍ＋１ ｍ）过滤设备，采用不锈钢 阻力大，注水压力高问题，引进并试验了聚硅纳米 金属纤维滤芯专利技术（耐腐蚀性能强，过滤面积 增注工艺。其原理是：聚硅纳米增注剂通过纳米颗 大，精度高），处理后悬浮固体颗粒粒径ｌ ｍ以 粒包覆一层表面活性剂，在水中形成稳定的体系， 下，使回注水质达至Ａ１级标准。整个过滤系统采 在高压和高温条件下逐步破乳，纳米材料由亲水变 用ＰＬＣ控制系统，实际生产管理自动化，通过自 为亲油，均匀沉降并吸附在岩石表面，形成一层厚 动反冲洗使滤料再生，系统操作费用低。 度为几十个纳米疏水膜，有效降低地层水流动的阻 ２ 水井增注技术 力，并阻止垢的结晶和沉淀。目前共实施２井次， 有效率为１００ ，平均有效期２７３天；平均单井增 针对欠注井问题，根据储层和污染情况实施分 水量４．５６×１０。１ＴＩ。；平均单井压降３．７ ＭＰａ。 类增注：一是针对因储层结垢以及注入水中的悬浮 （５）２００８年，针对长期困扰桩７４块的注水井 固体颗粒堵塞造成的欠注井，通过实施砂岩缓速酸 欠注问题，开展技术攻关，从区块、井组人手，运 降压增注可满足配注要求；二是针对因储层渗透率 用各项技术资料分析判断污染原因，并结合储层敏 低，压力扩散慢，常规酸化难以见效的欠注井，引 感性矿物成分，优选、完善合适的增注工艺。全年 进多级井下双源振动增注、聚能冲压增注、聚硅纳 共实施水井增注２３口，有效２Ｏ口，有效率８７ ； 米增注等新工艺有效提高地层吸水能力，缓解了部 平均单井增注３．９８×１０。ｍ。，累增注水量７．９６× 分酸化效果差水井的欠注问题。 １０ ＩＴＩ。；平均单井压降３．２ ＭＰａ；对应油井７３口， （１）砂岩缓速酸降压增注工艺。对于因储层结 见效１４口，累增油３ ２６０ ｔ。 垢以及注入水中的悬浮固体颗粒堵塞造成的欠注 井，或深部污染、多次增注无效井，应用缓速酸降 ３ 结语 压增注。该技术新颖性体现在酸液中加入了酸液添 （１）注水水质与地层配伍，水质达标是增注措 加剂、沉淀控制剂等多种助剂。室内试验证实该酸 施实施的前提。现场注水及增注措施实施效果证 液具有酸岩反应无ＣａＦ 沉淀，可控制盐酸反应速 明，只有注入水水质得到了改善才能确保低渗储层 度，可有效改善低渗储层润湿性，有效提高酸液穿 注好水、注足水，增注措施取得好的实施效果。 透距离，以及活性好，防膨效果显著和低伤害等突 （２）如何确保水井增注后对应油井增油仍是一 出特点，是低渗透油藏不排酸工艺中良好的缓速酸 大难题。目前水井增注后主要效果表现为注水井压 体系。２００８共实施１４井次，有效１２井次，有效 力下降、注水量上升，但对应油井增油不明显。 率８５．７ ；平均单井增水量４．２６×１０。ｍ。；平均 （３）为了满足特低渗油藏开发需要，进一步提 单井压降３．１ ＭＰａ。 高增注效果，下步应开展注水压力４０～５０ＭＰａ的 （２）双源振动增注工艺技术。针对颗粒堵塞等 超高压注水试验，研究超高压注水相关理论并研制 问题，引进双源振动增注工艺技术。其原理是通过 适用于超高压注水的管柱及其相关配套工具。 井下振动工具把循环能量转换为机械振动，产生压 （栏目主持张秀丽）
