一、油田注水生產(chǎn)概述

(一)油田注水的意義和方式

1.油田注水的意義

油田投入開發(fā)后,如果沒有相應(yīng)的驅(qū)油能量補(bǔ)充,油層壓力將隨著開發(fā)時間,逐漸下降,引起產(chǎn)量下降,使油田的最終采收率下降。通過油田注水,可以使油田能量得到補(bǔ)充,保持油層壓力,達(dá)到油田產(chǎn)油穩(wěn)定,提高油田最終采收率的目的。

2.油田注水方式簡介

根據(jù)油田面積大小,油層連通情況,油層滲透性及原油粘度等情況,可選擇不同的注水方式。

(1)邊外注水

在含油層外緣以外打注水井,即在含水區(qū)注水。注水井的分布平行于含油層外緣,采油井在含油層內(nèi)緣的內(nèi)側(cè),并平行于含油內(nèi)緣。邊外注水對于面積不太大、油層連通情況好、油層滲透性好、原油粘度不大的油藏比較合適。

(2)邊內(nèi)注水

鑒于邊外注水不適合大油田,提出邊內(nèi)注水方式,即在含油范圍內(nèi),按一定方式布置注水井,進(jìn)行油田開發(fā)。邊內(nèi)注水又分以下形式:

①行列式內(nèi)部切割注水:即用注水井排將油藏人為地分割成若干區(qū),每個區(qū)是一個獨(dú)立的單元,在兩排注水井之間布置成排的油井。

②環(huán)狀注水或中央注水:注水井呈環(huán)狀布置在油藏的腰部,所以又稱腰部注水,適用于面積不太大,油藏外圍滲透性變差,不宜邊外注水的油藏。如邊外滲透性好,也可以同時配合以邊外注水。

③面積注水:注水井和生產(chǎn)井按一定幾何形狀均勻分布方法為面積注水。它是一種強(qiáng)化注水的方法。

按注水井與生產(chǎn)井的井?dāng)?shù)比例和相互配布位置的不同,可構(gòu)成不同的注水系統(tǒng),如三點(diǎn)法、四點(diǎn)法、五點(diǎn)法、九點(diǎn)法等等,這種方法注水可使一口生產(chǎn)井受多口注水井的影響,采油速度比較高。

(二)注水井布井方法及井身結(jié)構(gòu)

1.注水井布井方法。根據(jù)油田開發(fā)方式及注水方式,選擇最合適的布井系統(tǒng)。

(1)網(wǎng)狀布井。網(wǎng)狀布井分為三角形井網(wǎng)和正方形井網(wǎng)兩種。兩種形式比較,在同樣面積上,用同樣大小的井距布井,三角形井網(wǎng)的井?dāng)?shù)比正方形井網(wǎng)多15.4%。

(2)排狀或環(huán)狀布井系統(tǒng)。這種布井系統(tǒng)適合用于水壓驅(qū)動方式的油藏,水、氣混合驅(qū)動方式的油藏,油層傾斜角陡的重力驅(qū)動方式的油藏以及采用排狀或環(huán)狀注水及頂部注氣的油藏。網(wǎng)狀和排狀布井系統(tǒng)有時也結(jié)合起來用。

2.注水井井身結(jié)構(gòu)

注水井井身主要由導(dǎo)管、表層套管、技術(shù)套管、油層套管等組成。導(dǎo)管用來保護(hù)井口附近的地層,一般采用螺紋管,周圍用混凝土固定。表層套管用以封隔上部不穩(wěn)定的松軟地層和水層。技術(shù)套管用以封隔難以控制的復(fù)雜地層,保證鉆井工作順利進(jìn)行。油層套管的作用是保護(hù)井壁,造成油氣通路,隔絕油、氣、水層,下人深度視生產(chǎn)層層位和完井的方法來決定。一般采用4″~6″套管。

二、注水井生產(chǎn)安全技術(shù)

(一)注水井投注及安全技術(shù)

注水井從完鉆到正常注水,一般要經(jīng)過以下幾個步驟。

1.排液:排液的目的是為了清除井地周圍和油層內(nèi)的“贓物”;在井地附近造成適當(dāng)?shù)蛪簬?另外靠彈性驅(qū)動可采用一定的油量。排液時應(yīng)做到以下幾條:

(1)排液的程度以不破壞油層結(jié)構(gòu)為原則,含砂量應(yīng)控制在0.2%以內(nèi)。

(2)排液前,必須測井壓及井溫以便為試注提供依據(jù)。

(3)油水邊界外的注水井排液時,要求定時取水樣和計(jì)算產(chǎn)水指數(shù)。

(4)應(yīng)以排凈井底周圍的“污物”為目的,同時,還要確定注水的排液時間。

2.洗井:注水并排液結(jié)束后,在試注之前,應(yīng)進(jìn)行洗井。目的是為了把井底的腐蝕物、雜物等沖洗出來。避免油層被臟物堵塞,影響試注和注水效果。

2.注水井洗井

(1)注水井洗井:新注水井排液后,試注前要進(jìn)行洗井。注水井注一段時間,也要進(jìn)行洗井,通過洗井,使水井、油層內(nèi)的腐蝕物、雜質(zhì)等贓物被沖洗出來,帶出井外。避免油層被贓物堵塞,影響試注和注水效果。一般在以下幾種情況下,必須洗井:

①排液井轉(zhuǎn)入注水前(試注前);

②正常注水井、停注24h以上的;

③注入水質(zhì)不合格時;

④正常注水井,注入量明顯下降時;

⑤動井下管注后。

洗井方法一般分正循環(huán)和反循環(huán)或稱正洗和反洗。即洗井水由油管進(jìn)入,從套管返出地面為正洗,反之,為反洗。對于下封隔器的注水井只能反洗。

(2)洗井水對環(huán)境的影響:注水井洗井用水量一般需幾十立方米,洗井放出的污水,對沒有洗井水回收管線的油田,通常直接排放流人大地,或放進(jìn)水池里,對環(huán)境影響很大,特別是人口密集區(qū)或農(nóng)田,情況更為嚴(yán)重。近年來,油田洗井研究出專門用于注水井洗井處理裝置,由水處理車將洗井出口的污水直接處理,循環(huán)洗井,直到出口水水質(zhì)合格為止,這樣避免了洗井水外排對環(huán)境的污染,并減少水資源的浪費(fèi)。

3.注水井增注

在一個注水系統(tǒng)中,由于地質(zhì)情況的差異,注水井洗水能力各不相同,注水壓力相差較大時,一般采用提高注水泵泵壓,調(diào)整注水井閥門,控制注水井的注水壓力和排量。當(dāng)少數(shù)井需要高壓時,在滿足多數(shù)井的壓力需要情況下,對高壓注水井則采用單井或幾口井增壓方法解決,這樣可提高注水系統(tǒng)效率,減少能耗。

根據(jù)注水井壓力和排量,選擇合適的增壓泵,將注水站提供的已具有相當(dāng)壓力的水,再次升壓,保證注水井的需要。

4.注水系統(tǒng)設(shè)備腐蝕和防腐

(1)注水井對設(shè)備的腐蝕:任何金屬設(shè)備都存在腐蝕問題,而在注水系統(tǒng)中,金屬設(shè)備直接同注入的水接觸,腐蝕尤為嚴(yán)重。注水系統(tǒng)的金屬設(shè)備腐蝕,主要形式為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕有可分為全面腐蝕和局部腐蝕,不論那種腐蝕,都減弱了金屬的機(jī)械性能,都將給設(shè)備帶來危害。在注水系統(tǒng)中,水中溶解氧、二氧化碳、硫化氫、溶解鹽類等含量,直接影響金屬設(shè)備的腐蝕,還和水的溫度和流量有關(guān)。

(2)注水系統(tǒng)的防腐技術(shù):解決注水系統(tǒng)腐蝕的主要技術(shù)有以下幾種。

①設(shè)備合理選材或進(jìn)行特殊處理。例如,可以采用耐腐蝕的合金材料或非金屬材料,如不銹鋼,工程塑料和玻璃鋼等,代替一般的碳鋼。同時,對碳鋼材料采用防腐處理法,如水泥砂漿襯里,玻璃鋼襯里或其他防腐涂料等方法,都可以有效的緩解水對設(shè)備的腐蝕。

②改變介質(zhì)狀態(tài)。可采用各種方法降低注入水中溶解氣體(如H2S、CO2,O2等)的含量,改變pH值,使其更接近中性,使注水水質(zhì)達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),同時,應(yīng)盡可能降低水的溫度。

③陰極保護(hù)。應(yīng)用電化學(xué)原理,使足夠量的電流通過浸于水中的金屬,以阻止設(shè)備的腐蝕。

④投化學(xué)藥劑。即在注入水中,投加緩蝕劑,以抑制腐蝕。

篇2:油田油氣集輸注水水處理消防專業(yè)用管壁厚選用規(guī)定

一、油田注水、水處理和消防專業(yè)

1、無縫鋼管壁厚選用

1.1?設(shè)計(jì)壓力為16.0MPa、20.0MPa,介質(zhì)為清水、含油污水、聚合物目的液;設(shè)計(jì)壓力為25.0MPa、32.0MPa,介質(zhì)為清水、含油污水的注水、注聚無縫鋼管壁厚選用見表1。

表1?20號無縫鋼管壁厚選用表

公稱直徑/DN

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

225

250

鋼管外徑

22

27

34

42

48

60

76

89

114

140

168

219

245

273

設(shè)計(jì)壓力

16.0MPa

選用值

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

6.0

7.0

9.0

11.0

13.0

16.0

18.0

20.0

20.0MPa

選用值

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

6.0

8.0

9.0

11.0

14.0

16.0

20.0

22.0

25.0

25.0MPa

選用值

3.5

4.0

4.5

5.5

6.0

7.0

9.0

10.0

14.0

16.0

20.0

25.0

28.0

30.0

32.0MPa

選用值

4.0

4.5

5.5

7.0

7.0

9.0

11.0

12.0

16.0

19.0

25.0

30.0

34.0

38.0

1.2設(shè)計(jì)壓力為P≤1.6MPa,介質(zhì)為消防冷卻水、泡沫混合液(防火堤內(nèi))的無縫鋼管壁厚選用見表2。

公稱直徑/DN

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

250

300

350

鋼管外徑

22

27

34

42

48

60

76

89

114

140

168

219

273

325

356

設(shè)計(jì)

壓力

1.6MPa

電焊連接、法蘭連接時采用

選用值1

3.0

3.0

3.0

3.5

3.5

4.0

4.0

4.0

4.0

4.5

5.0

7.0

7.0

8.0

9.0

螺紋連接、溝槽連接時采用

選用值2

3.5

4.0

4.5

4.0

5.0

5.0

5.0

5.0

6.0

6.0

表2?20號無縫鋼管壁厚選用表

2、焊接鋼管壁厚選用

2.1設(shè)計(jì)壓力為P≤1.0MPa,介質(zhì)為清水、含油污水的焊接鋼管壁厚選用見表3。

表3?Q235B焊接鋼管壁厚選用表

公稱直徑/DN

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

鋼管外徑

21.3

26.9

33.7

42.4

48.3

60.3

76.1

88.9

114.3

139.7

168.3

設(shè)計(jì)壓力1.0MPa

選用值

2.8

2.8

3.2

3.5

3.5

3.8

4.0

4.0

4.0

4.0

4.5

公稱直徑/DN

200

250

300

350

400

450

500

600

700

800

鋼管外徑

219.1

273.1

323.9

355.6

406.4

457

508

610

711

813

設(shè)計(jì)壓力1.0MPa

選用值

7.1

7.1

7.1

7.1

7.1

7.1

7.1

8.0

8.0

8.0

2.2設(shè)計(jì)壓力為P≤1.6MPa,介質(zhì)分別為清水、含油污水、泡沫混合液的焊接鋼管壁厚選用見表4。

表4??Q235B焊接鋼管壁厚選用表

公稱直徑/DN

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

鋼管外徑

21.3

26.9

33.7

42.4

48.3

60.3

76.1

88.9

114.3

139.7

168.3

設(shè)計(jì)

壓力1.6MPa

電焊連接、法蘭連接時采用

選用值1

2.8

2.8

3.2

3.5

3.5

3.8

4.0

4.0

4.0

4.0

4.5

螺紋連接、溝槽連接時采用

選用值2

3.6

3.6

4.0

4.0

4.5

4.5

4.5

5.0

5.0

5.6

6.3

公稱直徑/DN

200

250

300

350

400

450

500

600

700

800

鋼管外徑

219.1

273.1

323.9

355.6

406.4

457

508

610

711

813

設(shè)計(jì)

壓力1.6MPa

電焊連接、法蘭連接時采用

選用值

7.1

7.1

7.1

7.1

7.1

7.1

7.1

8.0

8.0

8.0

3、不銹鋼無縫鋼管壁厚選用(高壓)

設(shè)計(jì)壓力P≤16MPa,介質(zhì)為聚合物母液和三元母液不銹鋼無縫鋼管壁厚選用見表5。

公稱直徑/DN

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

225

250

鋼管外徑

22

27

34

42

48

60

76

89

114

140

168

219

245

273

設(shè)計(jì)壓力

16MPa

選用值

3.0

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

6.0

7.0

9.0

11.0

12.0

16.0

18.0

20.0

表5?不銹鋼無縫鋼管壁厚選用表

4、不銹鋼無縫鋼管壁厚選用(低壓)

設(shè)計(jì)壓力P≤1.6MPa,介質(zhì)為潤滑油、密封油等高潔凈介質(zhì),管道材質(zhì)為奧式體不銹鋼0Cr18Ni9Ti;設(shè)計(jì)壓力P≤1.6MPa,介質(zhì)為聚合物母液和三元母液管道材質(zhì)為奧式體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的鋼管壁厚選用見表6。設(shè)計(jì)壓力P≥1.6MPa的不銹鋼管道通過計(jì)算確定。

公稱直徑/DN

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

鋼管外徑

22

27

34

42

48

60

76

89

114

140

設(shè)計(jì)壓力

1.6MPa

選用值

3.0

3.0

3.0

3.5

3.5

4

4

4

4

4

公稱直徑/DN

150

200

250

300

350

400

450

500

600

鋼管外徑

168

219

273

323

356

406

457

508

610

設(shè)計(jì)壓力

1.6MPa

選用值

4.5

7

7

7

7

7

7

8

8

表6?不銹鋼無縫鋼管壁厚選用表

二、油田油氣集輸專業(yè)

管徑不大于DN200時宜選用符合GB/T8163、GB5310規(guī)定的無縫鋼管,當(dāng)管徑大于DN250時,宜選用符合GB/T9711.1規(guī)定的焊接鋼管。

原油、天然氣輸送用無縫鋼管尚應(yīng)符合以下規(guī)定:

(1)油氣集輸站場內(nèi)的油氣管道,當(dāng)設(shè)計(jì)壓力P<4.0MPa時,無縫鋼管選用宜符合GB/T8163,設(shè)計(jì)壓力4.0MPa≤P<10.0MPa時,無縫鋼管選用應(yīng)符合GB5310。

(2)油氣集輸系統(tǒng)站外管道,當(dāng)設(shè)計(jì)壓力P<10.0MPa時,無縫鋼管選用應(yīng)符合GB/T8163。

1、20(20g)無縫鋼管壁厚選用

公稱直徑DN15~DN200的選用無縫鋼管,設(shè)計(jì)壓力P≤6.3MPa的無縫鋼管壁厚選用宜按表7執(zhí)行。

?表7?20(20g)無縫鋼管壁厚選用表?單位mm

公稱直徑/DN

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

鋼管外徑

22

27

34

42

48

60

76

89

114

140

168

219

設(shè)計(jì)

壓力

≤2.5MPa

選用值

3

3

3

3

3.5

3.5

4.5

4.5

4.5

5

5

6

4.0MPa

選用值

3

3

3

3

3.5

3.5

4.5

4.5

5

5

5

6

6.3MPa

選用值

3

3

3.5

3.5

3.5

4

4.5

4.5

5.5

6

7

8

2、焊接鋼管壁厚選用

公稱直徑DN250~DN900、設(shè)計(jì)壓力≤2.5MPa的管道宜選用L245螺旋縫雙面埋弧焊鋼管,其壁厚宜按表8選用。

?表8?L245焊接鋼管壁厚選用表?單位mm

公稱直徑/DN

250

300

350

400

450

500

600

700

800

900

鋼管外徑

273.1

323.9

355.6

406.4

457

508

610

711

813

914

選用壁厚

6.4

6.4

6.4

6.4

7.1

7.9

8.7

9.5

10.3

11.9

3、穿路套管壁厚選用

穿路套管材質(zhì)選用Q235A,穿路管壁厚的選用宜按表9執(zhí)行。

表9?穿路套管壁厚選用表??單位mm

公稱直徑/DN

250

300

400

500

700

800

1000

鋼管外徑

273

325

426

529

720

820

1020

選用壁厚

7

7

7

7

10

10

12

篇3:油田注水崗位風(fēng)險(xiǎn)評估注水井放溢流刺壞井口，造成污染事故

1.風(fēng)險(xiǎn)預(yù)想:注水井放溢流刺壞井口,造成污染事故

2.風(fēng)險(xiǎn)危害:

(1)損壞設(shè)備;

(2)破壞地層結(jié)構(gòu);

(3)環(huán)境污染。

3.原因分析:

(1)注水井壓力較高;

(2)放溢流超過規(guī)定流量;

(3)地層出砂;

(4)利用生產(chǎn)閘門控制溢流量。

4.預(yù)防措施:

(1)注水井放壓時要利用回水閘門控制放溢流,嚴(yán)禁利用生產(chǎn)閘門、套壓閘門和回壓閘門來控制放溢流;

(2)注水井放壓時要按規(guī)定控制溢流量;

(3)加強(qiáng)巡回檢查。

5.綜合評估:

(1)人員

(2)財(cái)產(chǎn)中

(3)環(huán)境中

(4)影響中

6.應(yīng)急措施:

(1)發(fā)現(xiàn)井口刺壞,立即停止放壓;

(2)迅速遮擋,防止污染面積進(jìn)一步擴(kuò)大;

(3)及時匯報(bào),更換井口,清理污油等。