[發明專利]應用于石油領域的油田注水系統

無效

• 申請號: 201110445695.0
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103132960A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 肖湘
• 申請（專利權）人: 肖湘
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種應用于石油領域的油田注水系統。

背景技術

注水是油田開發中普遍采用的一種行之有效的保持地層壓力，提高采油速度和采收率的重要措施。當油藏經一次采方法開采到經濟極限產量之后，或者為了實現高速采油而在一次采油的某一段，就需要適時地向油層人工注入驅替介質以補充能量。

注水效率一直是油田效益分析中普遍關注的問題之一。我國采用注水方法開發油田經過幾十年的經驗實踐，已形成了較完整的技術系列和配套技術。油田注水規模龐大，注水系統耗電量巨大，是油田中的耗能大戶。國內各大油田的注水系統普遍存在效率低、能耗高、能源浪費嚴重的問題。據統計，注水耗電占油田總用電的33％～56％，而無效注水能耗在有的油田甚至超過50％。目前，國內大多數油田已經進入中高含水期開發，每天要向地下注入大量的水，消耗大量的電能，成為造成油田電力緊張的主要原因之一。隨著油田進入高含水開發期，注水量大幅度增加，注水耗電亦大幅度上升，能源浪費更加嚴重。

對于任何陸上油田來說，在油田開發之前儲層中的石油、天然氣和地層水都處在高溫、高壓且相對靜止的狀態。而在油田投入開發之后，隨著儲層中的石油和天然氣的不斷開采，井底壓力必然會不斷的下降，同時儲層壓力勢必會隨著開發時間的增加而不斷下降。

一個油田可以只利用油層的天然能量進行開發，也可以用保持壓力的方法進行開發。而深埋在地下的油層具有一定的天然能量和壓力，開發過程中油層壓力和天然能量就驅使油流流向井底，經過井筒被舉到地面。地下原油在流動和舉升過程中要受到油層的細小孔隙和井筒內液柱重量以及井壁摩擦等阻力，如果僅靠天然能量采油，采油的過程就是油層壓力和產油量都逐漸下降的過程。當油層壓力大于這些阻力時，油井就能實現自噴開采；當油層壓力只能克服孔隙阻力而克服不了井筒液柱重力和井壁摩擦力，就要靠抽油方法來進行開采；如果油層壓力下降到不能克服油層孔隙阻力時，油井能量也就枯竭了。油層能量的枯竭導致該油層剩余油無法開采出來，從而影響油層的采收率，因而必須采取措施對油層能量加以補充。

在其它條件相同的情況下，當采用保持壓力的方法時，開發的構成過程將進行的比較強烈，并且有時可能采出更多的油儲量。而在大多數情況下是想要多采出儲量，就必須要加快開發速度，付出更多的資源和能量。當油藏經一次采方法開采到經濟極限產量之后，或者為了實現高速采油而在一次采油的某一段，需要適時地向油層人工注入驅替介質以補充能量。由此產生了一個問題：采用什么方法來保持地層壓力。目前油田常用的有兩種：注水和注氣。國內外有許多油田都采用向油層注水的方法，來保持地層壓力，以提高油井采收率。油田注水是一項復雜的統工程，它是以注入水的水質處理和水質穩定為手段，以保護油層為基礎，利用注水設備把質量合乎要求的水從注水井注入油層，達到保持油層壓力，將地層油驅替到生產井，增加原油的采收率，實現油田穩產增產的目的。向油層注水不僅能增加原油采收率，提高開發速度，而且還可以延長油井的自噴采油期，也是降低原油成本的重要途徑。

一方面水的來源易于解決，同時把水注入油層相對來說是比較便宜的。另一方面從一個油層中用水驅油，在所有介質中水是最為理想的。當然還應看到注水井中的水柱本身具有一定的水壓，水在油層中具有的擴展能力使油層保持較高的壓力水平。這樣油井的生產能力旺盛，就有充足的自噴期，能以較高的采油速度采出較高的地下儲量，保持油井壓力始終處于飽和壓力以上就會使地下原油中溶解的天然氣不會大量脫出，使地下原油性質不變，保持良好的流動條件，從而有利于提高油田的原油采收率。

向油層中注水除了可使油田成為水壓驅動，從而提高原油采收率以外，還可以提高油田的開發速度。當油田含油面積很大時，由于外排井的遮擋作用，一般邊水影響到的范圍是2～3排井。因此，油田內部井排的地層壓力將逐漸減少，在保持井底壓力一定時，井的產量就減小，油田開發速度就低。為了得到較高的采油速度，必須在油藏腰部、中心和邊部進行注水。

我國大部分油田都已進入高含水期，年注水量在10億方以上，原油平均含水率已高達85％左右。注水是我國油田開發的一種十分重要的開采方式，注水的目的是發揮注水驅替和補充地層能量的雙重作用，促使油井產出更多的原油。在油田開發的中后期，注水是油田增產穩產，維持正常生產的前提。

發明內容