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

史国新

（大庆油田有限责任公司第一采油厂        黑龙江省大庆市163712）

摘要：随着注水开发时间的延长，注水井异常是正常现象，如地层变化、日常数据采集、套管损坏、注水井异常注水等方面都是注水井管理中的常见问题，需要技术人员和岗位操作人员及时解决和维护注水井的正常运行。目前，油田已进入高含水开发阶段。注水不仅可以补充底层损失的能量，还可以在注采关系中起到一定的平衡作用，对油井的稳定生产和液体产量的稳步下降起到积极作用。目前，油田注水方法主要分为一般注水和分层注水。一般注水是指注水井的地下部分没有分层段，每个小层的注水压力都是相同的。分层注水是指对注水井的下部进行区分，其中井下管柱由封隔器和分水器组成，每个部分以不同的压力注入。

关键词：注水井；注水异常；原因；治理对策；

一、异常注水井的概念

根据相关标准，定义异常注水井：注水井压力波动超过±0.3MPa；注射完成时，每日注射量≤10m3，每日注射体积波动超过注射体积的±2m3；10m350m3，每日注射量波动超过分配注射量的±15%；在注入分配不完整的情况下，没有按照允许的注入压力或泵压进行注水。所有这些情况都属于异常井，尤其重要的是在注水过程中要注意套管损坏的可能性，即在相同压力下注入水量增加30%以上或在相同水量下压力下降1.0MPa以上。

二、 注水井异常原因分析

1.设备出现问题。（1） 由于仪器的影响，日常生活中使用的压力表的校准和存储可能会导致数据不准确，以及叶轮堵塞等水质问题导致的数据异常。因此，要求我们在日常工作中一丝不苟，在遇到异常数据时进行工具检查。（2） 由于设备撞击、管道穿孔和闸门损坏，难以控制并导致异常。我们被要求经常维护设备，并观察周围的管道和井。（3） 井下工具、油管泄漏、封隔器松动、大型水喷嘴都会导致注水异常，这就要求我们及时进行测试，记录套管压力，并对套管压力进行自我调查。特别是对于油套平衡的井，应优先调查是否存在泄漏或封隔器松动，并及早发现和处理，避免进一步损坏套管。

2.地层发生异常变化。当油压保持不变或增加时，注水速率降低。（1） 出现这种情况有几个原因：首先，由于喷嘴堵塞，需要通过洗井或测试来解决；其次，随着地层吸水能力的降低，解决方案需要使用微喷射进行洗井；第三，如果水表不准确，解决方案需要对水表进行检查或校准；第四，如果井口闸门松动或掉落，则需要检查或更换闸门；第五，如果压力表使用时间过长或因碰撞而不准确，则需要校准压力表以解决问题。当油压保持不变或降低时，注水速率增加。（2） 出现这种情况有几个原因：首先，由于封隔器的故障，封隔器不能起到密封装置的作用。解决方案是洗井、重新密封或进行测试；其次，由于阻塞球的泄漏，解决方案需要洗井；第三，由于喷嘴泄漏或脱落，溶液需要重新测试并更换喷嘴；第四，如果底部油管出现泄漏，解决方案需要重新测试以找到泄漏，然后实施操作措施；第五，如果管道上有穿孔，解决方案需要焊接或更换管道。

3.地面工艺因素。仪表不准。一是在现场使用的压力表、水表更换后有一部分表误差波动较大，造成注水量变化大。二是水表出现故障，造成水表误差大，超过规定的波动范围值。常见的有：（1）水表表芯感应部位被油泥糊死，致使灵敏度下降；水表密封圈密封不严、间隙过大造成计量误差大；水表表头雨雪天进水，造成电路短路等。注水压力不稳定。由于油层的非均质性，使注水井受很多因素影响，导致压力或者注水量不稳定，忽高忽低。针对这种情况，我们把这些井视为疑难井。针对不同情况采取酸洗、电磁探伤等措施。第一种情况是油多影响注水压力、水量稳定：由于地层压力差异导致油层中的油流入注水井，严重影响注水质量，从而导致注水异常。针对这样注水异常井，采取酸洗处理，减少井底污染，提高注水质量。第二种情况，突然性的注水压力、水量异常：针对突然这种情况，经落实不属于地面仪器、设备问题的井，进行井况调查，用以核实是否是套损引起注水异常。如果是套损引起注水异常及时进行大修处理。

4.管理因素。在生产管理上，由于配水间、注水井设备、仪表、流程存在问题不能及时整改，泵压不稳，注水水质差，洗井质量不高，管理人员技术水平差等原因都能使注水异常。

三、异常注水井治理对策

1.做好仪表校验工作。加强注水异常井的管理，做好仪表校验工作，避免仪表不准造成超压注水情况发生；做好洗井监督工作，保证连续洗井，减少杂质影响，提高注水合格率。要加密资料录取，发现明显计量误差的水表及压力表，及时验证精度，不合格的表及时更换。

2.现场落实与解决问题。在发现注水异常后，及时到现场落实管线、仪表情况，分析注水异常原因，上报备案，井况清楚的异常井及时安排测试，减少对注水合格率的影响。对于井况落实不清的异常井，关井进行井况调查，没有发生套损的井加强日常监督管理，密切关注压力、水量变化情况，预防套损的发生，对已发生套损的井及时修复后才能进行正常注水。

3.及时发现井下工具失效。要及时发现管柱失效、封职器失效等问题，如油管漏失使全井注水量上升，注水压力下降；水嘴刺大使全井注水量上升，注水压力下降；由于作业间隔时间长，井下结垢严重，封隔器胶皮破裂脱落和本体腐蚀，使封隔器失效，产生注水异常。

4.及时发现地层动态变化。由于连通油井参数发生变化，油井开关井等使注采关系发生变化，产生注水异常。加强动态资料分析，对注采关系发生变化，产生注水异常井，要及时调整。做好注水异常井的上报和跟踪分析，做好测试异常井的上报和跟踪分析，有利今后解决和根治注水异常井，有效提高分层注水合格率。

5.加强岗位工人的培训和管理。对岗位工人进行资料录取、操作和洗井培训，并为每个岗位配备企业标准，加强注水岗位工人的管理，定期进行岗位和新工艺的培训，提升岗位工人技术能力和水平。在注水异常井的管理上做到“三定、三及时，实现四个全、准”，三定为定井、定表、定人。三个及时是岗位工人重在及时发现变化；资料员重在及时落实资料；技术员重在及时处理解决、上报原则。

6.地质因素。（1）地层动态变化。由于连通油井参数发生变化，油井开关井等使注采关系发生变化，产生注水异常。采取的对策是：加强动态资料分析，对注采关系发生变化，产生注水异常井，要及时调整。（2）储层强水敏。当注入淡水进入地层后，将破坏储层原有的平衡状态，从而导致油层中的粘土矿物膨胀、分散和运移等堵塞地层孔喉，造成渗透率下降，影响注水，同时储层孔隙中存在大量细小变质岩软碎屑、细粉砂，注入水在细小颗粒表面形成强不可动水膜，造成储层渗透性降低，注水压力上升。采取的对策是：1)注水井预处理技术。在注水井投注(或油井转注)前，通过挤入防膨剂溶液，稳定地层中的水敏矿物，对注水井近井地带进行油层保护，从而减轻以后注清水时地层的伤害问题。2)水井二次防膨处理技术。预处理液稳定地层的有效期一般为半年左右，粘土稳定剂一旦失效，注入水对地层的伤害将会大大降低地层的渗透，使注水井注水困难。因此，必须在预处理液失效前对注水井进行二次注防膨剂处理，以达到平稳注水、保护油层的目的。

总之，抓好注入水水质及洗井质量，降低测试异常井井数，做好测试异常井的上报和跟踪分析，有利于今后解决和根治测试异常井。做好注水井资料录取设备管理工作是确保分层注水井分水天数，提高分层注水合格率主要手段。测试异常井是影响分层注水合格率主要因素，而目前测试周期缩短，可有效提高分层注水合格率。

参考文献：

[1]周玉梅．浅谈注水井异常产生的原因及治理措施.2020.

[2]张宝浪，油田强水敏储层注水井油层保护技术研究与应用．2019.

作者简介：姓名史国新，性别女，出生日期1993-4-8，民族汉，籍贯辽宁省营口市，在大庆油田有限责任公司第一采油厂从事采油及油藏工程工作。