注水井最大流動壓力確定原則

對于低滲透油田，提高注水壓力實行高壓強化注水可以增加驅動力，擴大波及體積，提高開采效果。但不是壓力越高越好，應該確定出合理的注水壓力范圍，滿足以下條件：

1．應該低于隔層、套管和水泥環(huán)的保護壓力中最小的擠毀壓力防止隔層和水泥環(huán)破裂發(fā)生竄槽現象，也防止注入水竄入泥巖段造成泥巖吸水膨脹產生蠕動造成套變。

2．應該接近或略高于油層的破裂壓力

應該盡可能提高注水壓力，最大限度地增加驅動力，但必須將注水壓力控制破裂壓力附近，決不能超過破裂壓力很多，這樣才能保證原來地層中的微小裂縫張開并有較小的延伸，形成新的微小裂縫，提高油層的吸水能力。若高于破裂壓力很多，原來微小的裂縫將逐漸延伸成為大裂縫，重新形成的裂縫尺寸也很大，這樣很容易造成注入水單層突進，油井含水突升。也可能因裂縫尺寸過大，突破隔層，連通水層，使得注入水大量竄入水層，而油井不見效。因此我們必須在地面及油藏允許范圍內，合理提高注水壓力。

3．滿足地質配注水量

在套管、水泥環(huán)、隔層和油層中，油層所能承受的壓力最小，最容易破裂。

1．水井啟動壓力高，地層和注水壓力上升快

低滲透油藏注水井啟動壓力可高到10 MPa以上，且容易在注水井周圍憋成高壓區(qū)，致使注水壓力很快上升，吸水能力大幅度下降。油田由于憋壓，使注水井地層壓力遠遠超過原始地層壓力。注水井地層壓力升高，有效注水壓差減少，使注水量滿足不了油藏的開發(fā)需要。注水壓力升高，超過地層破裂壓力，還會造成油，水井套管變形損壞。

2．生產井見注水效果差，地層壓力和產量下降快

低滲透油藏生產井一般在注水半年后才開始見效，且注水效果遠不如中高滲透油藏那樣明顯，壓力和產量只能穩(wěn)定不降或小幅恢復，遠遠低于投產初期水平。

注水井最大流動壓力主要受地面設備條件和儲油層巖石破裂壓力的限制。儲油層巖石破裂壓力一般在實驗室測定, 也可以用經驗公式近似計算, 作為注水井最高流動壓力的制約值。

(1) 威廉斯法

p_i = 0.023H_Zα (0.4274C - α) p_R

(2) 迪基法

垂直裂縫壓力:

p_i = (0.016 ～ 0.0227) H_Z

水平裂縫壓力:

p_i = CH_Z

式中:

p_i———注水井油層中部破裂壓力, MPa;

α———巖石破裂常數, 一般取0.0325～0.0493;

C———上覆巖石壓力梯度, 一般取0.0227～0.0247 MPa/ m。

注水井最高流動壓力, 一般不能超過巖石水平破裂壓力。按注水設備能力計算注水井最高流動壓力:

式中:

p_iwf———注水井流動壓力, MPa;

p_wh ———注水井井口壓力, MPa;

p_m ———油管中水流磨損壓力, MPa ( 井下溫度不太高時可查注水井油管中壓力磨損曲線)。 2100433B

依據油藏的構造形態(tài)、面積大小、滲透率高低、油、氣、水的分布關系和所要求達到的開發(fā)指標，選定注水井的分布位置和與生產井的相對關系（稱注水方式）。注水井井距的確定以大多數油層都能受到注水作用為原則，使油井充分受到注水效果，達到所要求的采油速率和油層壓力。注水井的吸水能力主要取決于油層滲透率和注水泵壓，為使油層正常吸水，注水泵壓應低于油層破裂壓力。

油田注水井中影響管道腐蝕的因素較多，如溶解的二氧化碳、氧氣、硫化氫、鹽類、菌類、污垢、溫度、流速等，不同性質的注水井對管道的腐蝕程度不同，通常對油田注水井管道腐蝕分為三類：一是溶解氣體腐蝕，二是含硫化合物污水腐蝕，三是高鹽高鐵含量污水腐蝕。

一、注水井管道防腐技術

通過對注水井管道腐蝕原因和腐蝕機理的分析，有針對性地提出管道防腐技術，當前國內注水井管道防腐技術大致分為三類：一是采取有效手段去除回注水中的腐蝕性物質，從根本上防止腐蝕產生；二是更換注水井管道，換掉被腐蝕不能用的管道；三是改變管道材質，通過防腐性材質管道避免腐蝕發(fā)生。

氮化材質管道防腐

變換注水井管道材質是防腐最主要也是最能廣泛推廣的方法，針對注水井管道腐蝕嚴重的問題，對多種材質管道（主要包括常用的鎳淋鍍油管、滲氮油管、水井修復油管、鈦納米材質油管、不銹鋼管道、改性玻璃內襯管道、普通涂料管道等材質）進行試驗。

根據各種類型管道的應用效果對比分析，滲氮油管的防腐效果最好且副作用較小，滲氮油管由于采用了氮化工藝使得管道表面光潔、硬度較高，耐腐蝕性能良好。滲氮油管在注水井管道中防腐效果十分好，基本不存在點腐蝕現象，防腐效果是普通油管的多倍。由于氮化層表面滲氮的影響，腐蝕產物或反應物在氮化膜表面吸附，形成一層有效的保護膜，可以很好地保護管道以避免進一步腐蝕，防腐效果好，可以在注水井管道中進行推廣應用。

增加緩蝕劑防腐保護

針對油田注水井的工藝特征，增加緩蝕劑是較好的防腐技術。根據油田實際特征和注水井回注水成分，進行緩蝕劑篩選，增加緩蝕劑濃度（一般為30~50 mg/L），可以有效降低管道腐蝕速率從而提高管道使用壽命。

采用油套環(huán)空保護

（1）環(huán)空保護液保護技術。環(huán)空保護液保護技術主要是針對油田注水井管道外壁腐蝕嚴重而采用的一種防腐技術，對管道外壁防腐具有較好效果。在檢管作業(yè)時，進行腐蝕環(huán)安裝，作業(yè)完成后大排量洗井，至井出口水質穩(wěn)定為止，然后進行管線固定和試壓，由套管反擠2%~5%環(huán)套空間防護液，開井進行正常注水，油套環(huán)空加入微生物控制劑、殺菌劑、緩蝕劑等保護液，防止油套空間產生細菌、腐蝕物等物質，控制和抑制管道腐蝕現象。

（2）陰極保護防腐技術。在油田注水井管道上應用陰極保護短節(jié)，根據注水井管道腐蝕實際情況，在管道每一段連接相應的短節(jié)，從而達到減少油套管腐蝕的目的。陰極保護防腐技術目前在注水井管道防腐應用較少，防腐有效期一般只有1年左右，并且根據不同注水井需要采用不同的保護塊，保護短節(jié)安裝間距不一樣給廣泛推廣應用造成不便。

二、提高防腐效果的對策

（1）防腐技術選擇要根據油田注水井工藝實際。根據注水井實際情況和油田經濟效益現狀，選擇滲氮管道、不同的緩蝕劑、油套環(huán)控保護技術等進行注水井管道防腐，或者將幾種防腐技術進行綜合使用。

（2）加大投入和防腐技術研究。在現有防腐技術基礎上，加大注水井管道防腐投入和研究力度，提出進一步提高防腐效果、降低防腐成本的防腐技術，進而廣泛推廣運用。

（3）加大日常檢查和管理力度。通過加大檢查頻次，對發(fā)現點腐蝕的部位及時進行處理，對腐蝕效果衰退的及時增加緩蝕劑，對管道破壞嚴重的及時更換滲氮管道等，從整體上保證注水井管道的溫度，使管道良好、正常運行 。