注水井常见注水异常的原因与解决方法

注水井常见注水异常的原因与解决方法

张士钊 笪明强 彭涛

华北油田分公司二连分公司 内蒙古 锡林市 026000

[摘要]:油田随着大量的原油被采出，地层能量消耗严重，油层出现地下亏空，如不及时补充能量将严重影响原油产量和采收率。目前，补充地层能量效费比最高的是注水补充地层压力，达到注水驱油的效果，从而实现油田的高产稳产，并获得较高的采收率。而在实际生产中注水井会出现注水异常的现象，本文从现场出发，通过地面注水管网、水质、压力、工艺以及管理因素等分析注水异常的原因，并提出处理及预防对策。

[关键词]:注水管网 水质 穿孔 堵塞

 注水井是用来向油层注水的井。在油田开发过程中，通过专门的注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有较强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。按照注水方式的不同，注水井可以分为正注、反注、合注，按照功能不同又可以分为分层注水和笼统注水。注水井是水进入地层前,经过的最后一道工序，在井口有一套控制设备，即注水井采油树，其作用是悬挂井口管柱，密封油，套环形空间，控制注水与洗井方式。前端有计量装置对注入水量进行计量。地面管网、注水井井口设备、井下工具、计量装置的不正常会造成注水井水量出现差值，而造成注水异常，注水井的注水异常是指在供水系统压力不变的情况下，注水井的注入压力或者注入水量突然发生变化，注水异常井的存在，不能很好起到补充地层能量、注水驱油的效果，且会可能造成环境，很大程度上影响了油田的经济效益与社会形象。

1.注水井注水异常的原因

1.1注水管网干线或支线穿孔，使干压低于启动压力。

1.2注水井单井地面管线结垢堵塞。

1.3计量装置（水表）发生故障。

1.4闸门关闭或闸板脱落（注水间的总闸门、上流闸门、下流闸门、井口总闸门、注水闸门）。

1.5停泵或配水间泵压低于启动压力。

1.6水质差，造成水嘴、滤网堵死或油层污染堵塞。

1.7洗井质量差。

1.8封隔器失效的问题。

1.9井底出砂。

2.注水异常采取的措施

2.1注水干线和支线漏或堵，使干压低于启动压力。

注水管线使用时间长,腐蚀或者穿孔会造成注水干线压力下降，支线穿孔，水表流量增大。

解决方法：按照注水管线使用寿命定期更换，加强管线防腐处理。同时加强注水岗位员工的责任心,提高岗位员工技术能力水平，准确判断故障及时处理。

2.2注水井单井管线使用时间长,管线内壁结垢堵塞造成内径缩小，管损增加，使干压低于启动压力。管线穿孔注入水外溢，压力下降使干压低于启动压力。

解决方法：定期清洗地面注水管线，提高注水水质减少管线内杂质沉积结垢。并可以通过向注入水加入防腐阻垢剂的方式，减少结垢保证管线的完好。

2.3计量装置发生故障。

现场使用的压力表、计量装置出现故障，造成误差较大，超过规定的范围值。

解决方法：配水间总来水安装过滤装置，减少注入水中杂质对计量装置影响。定期校验计量装置，认真资料录取，当发现误差较大时，可以通过注入压力、系统压力的变化来分析原因，并对存在故障的计量装置进行清洗、维修或更换，重新校验合格后方可继续使用。

2.4闸门关闭或闸板脱落

阀门在关闭过程中用力过猛，阀门过度关闭，造成阀板卡住，或因阀门内腐蚀，开阀时导致闸板脱落。阀门丝杠与阀板连接失灵、闸阀阀杆水平安装，增加了闸板卡住的可能性。

解决方法：阀门定期保养注油保证推力轴承转动灵活，特别是野外注水井采油树阀门。阀板脱落后阀门开关很灵活，可以用管钳转动丝杠，一边轻轻转动手柄，有时可以挂上重新使用，否则应更换新阀门，以免影响注水。

2.5停泵或配水间泵压低于启动压力。

注水站的泵压因各种原因不稳定，突然停泵、启泵，会倒致注水井现场的泵压也不稳定忽高忽低，新投注井吸水能力强、注水量大，计量汇管压力下降，老井吐水。岗位员工控制注水量难度加大，造成超注或者欠注现象。

解决方法：加强与注水站的协调工作，最大限度的减少停泵、倒泵的次数，新井投注后加强岗位员工的巡检，发现泵压不稳定，注水量变化大及时处理并汇报。

2.6水质差，造成水嘴、滤网堵死或油层污染堵塞。

注入水的水质差，达不到注水水质标准，就会堵塞配水器滤网、水嘴，腐蚀井下管柱、污染地层，影响注水井的正常注水。尤其对于低渗透油田、吸水能力较差，岩石的孔隙很容易被注入水中杂质堵塞，造成注水量减少，使注水启动压力升高。

解决方法：大站提高注水水质并加强工艺流程的改造，定期清洗地面管网，减少二次污染。严格执行水质处理规程，加强水质化验监督管理，水质处理不合格的注入水不得进入系统，加强新技术、新工艺应的使用如超声波除油技术、新式过滤技术、新型杀菌剂、混凝剂等，提高注水水质。

2.7洗井质量差。

洗井不连续，井底有脏物未排除，污染了地层、井筒、水嘴。

解决方法：加强岗位工人的操作技能培训，掌握洗井标准，按规定的排量、水量洗井。同时增加洗井时率。在洗井的过程中保证洗井的连续性，并有专人现场监督，保证洗井质量。

2.8封隔器失效的问题。

封隔器失效的问题也是造成注水量异常的原因之一，封隔器的作用是分隔目的层与限制层，达到分层注水的目的。分层注水是解决层间矛盾的重要手段。封隔器密封，注水不会进入相邻层，相邻的压力和注水量也不会有变化。如果封隔器不密封，注水会进入相邻层，大量水会注入到吸水能力较好的地层中去，对于吸水能力较差的油层会注不进水或者只能注入少量的水造成层间矛盾增大。

解决方法：封隔器失效主要原因有：工具自身原因、井筒因素、人为因素等。作业时严格管控，提高工具质量，消减井筒危害因素消除人为造成的注水压力变化引起的管柱蠕动等。加强对于分层注水井定期测试、验封，出现问题的井，技术人员及时到现场落实，通过对比各油层注入压力、水量，来确定封隔器是否失效，并提出有针对性的治理措施。

2.9井底出砂

井底出砂的原因主要是油层胶结疏松，油层注水后部分胶结物被溶解，注水压力波动较大，造成底层吐砂到井筒，从而影响注水。

解决方法：可通过井下油层化学固砂的方式，井下筛管过滤防砂，使用自动控制恒流注水装置，防止压力波动造成出砂。也可在地面流程安装止回阀，防止突然注水压力降低地层吐水出砂，建立并完善各项规章制度做到平稳注水。

3.结论：

3.1注水在油田开发中是一项重要的工作。加强对注水井的重要性认识和日常管理，做好仪表校验工作，避免计量仪表不准造成注水量出现偏差现象。加强洗井管理保证洗井质量。

3.2接到注水异常的汇报后，要第一时间到达现场，落实仪表准确性、巡查管线是否穿孔情况，找出注水异常的原因。

3.3采取综合措施提高注水水质。加强注水管网的管理制度建设，防止二次污染。

3.4对于高含水油田，保证油田注水驱油效果并且有效的发挥注水井以水驱油的作用、确保注水井合理的注水。对注采关系发生变化的井及时调配，保证注采平衡，提高注水的合格率。

参考文献：

[1] 《注水井生产故障分析与处理 》 石油工业出版社2019年5月

[2] 《采油井、注水井生产问题 》 石油工业出版社2005年12月