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吸水能力

鎖定
吸水能力是衡量注水井好壞的參數,主要採用注水井指示曲線、吸水指數、視吸水指數相對吸水量來表示。
中文名
吸水能力
外文名
water absorbing capacity
表達方式
吸水指數、視吸水指數等
學    科
石油工程
影響因素
水質、地層堵塞等
改善措施
酸化、壓裂等

吸水能力表達方式

(1)注水井指示曲線
穩定流動條件下注入壓力隨注水量的變化曲線稱為注水井指示曲線。
在分層注水情況下,分層指示曲線是表示各分層注入壓力(經過水嘴後的壓力)與分層注水量之間的關係曲線。
(2)吸水指數
吸水指數是指單位注水壓差下的日注水量,常用K表示,單位是m3/(d·MPa)。 吸水指數的大小反映了地層吸水能力的好壞。正常注水時不可能經常關井測壓,為了求取吸水指數,常採用測指示曲線的方法,測量在不同流壓下的日注水量。
視吸水指數是指日注水量與井口壓力的比值,單位仍為m3/(d·MPa)
相對吸水量是指在同一注入壓力下,某小層的吸水量佔全井總吸水量的百分數。其表達式為:
相對吸水量=某小層吸水量/全井吸水量×100%
相對吸水量是表示各小層相對吸水能力的指標。有了各小層的相對吸水量,就可以由全井指示曲線繪製各小層的分層指示曲線,而不必進行分層測試。

吸水能力影響因素

1、與注水井井下作業及注水井管理操作等有關的因素,主要包括:進行作業時壓井液對注水層造成堵塞;酸化、洗井等作業過程中因措施不當等原因造成注水層堵塞等。
2、與水質有關的因素,主要包括:
1)注入水與設備和管線的腐蝕產物,如氫氧化鐵Fe(OH)3及硫化亞鐵FeS等造成的堵塞,以及水在管線內產生垢(CaCO3,BaSO4等)造成的堵塞。
2)注入水中所含的某些微生物(如硫酸鹽還原菌、鐵菌等),除了自身堵塞作用外,其代謝產物也會造成堵塞。
3)注入水中所帶的細小泥砂等雜質堵塞油層。
4)注入水中含有在油層內可能產生沉澱的不穩定鹽類。如注入水中所溶解的重碳酸鹽,在注水過程中由於温度和壓力的變化,可能在油層中生成碳酸鹽沉澱,堵塞儲層孔道,降低儲層的吸水能力。
3、油層中的粘土礦物遇水後發生膨脹。
4、注水井區地層壓力上升。由於注水井區地層壓力上升,減小了注水壓差,使注水量下降。
5、細菌堵塞。 [1] 

吸水能力防止吸水能力下降的措施

要防止吸水能力下降, 就要針對吸水能力下降原因採取相應的措施。在注水過程中應當採取以預防為主的措施, 防止對地層產生堵塞。為了避免泥漿侵害油層或因操作不當引起井底砂堵, 在注水井進行井下作業時, 一般採用不壓井不放噴作業, 慎重而正確地進行酸化,注水操作要平穩。
油田的實踐表明, 在注水過程中使吸水能力下降的主要因素是水質及注水系統的管理。因此在注水過程中, 要防止注水井吸水能力下降, 首先必須保證水質符合要求, 儘量避免由於水質不合格所引起的各種堵塞。
在注水井日常管理中應當注意以下幾方面的問題:
(1 ) 及時取水樣化驗分析, 發現水質不合格時, 應立即採取措施, 保證不把不合格的水注入油層;
(2 ) 按規定沖洗地面管線、儲水設備和洗井, 保持管線、儲水設備和井內清潔;
(3 ) 保證平穩注水, 減少波動, 以免破壞地層結構和防止管壁上的腐蝕物污染水質和堵塞地層。

吸水能力改善措施

在注水過程中應採取以預防為主的措施,防止造成油層堵塞。 造成吸水能力下降的主要原因是水質差或是注水系統管理不完善。
首先保證水質符合要求,避免由於水質不合格所引起的各種堵塞。其次是加強對注水井的日常管理,為此應當定期取水樣化驗分析,發現水質不合格則立即採取措施,定期沖洗地面管線、儲水設備和洗井,平穩注水以免破壞油層結構,防止管壁上的腐蝕物污染水質和堵塞地層等。
(一)壓裂增注
壓裂是改善油層吸水能力的常用方法,該方法有普通壓裂和分層壓裂兩種。
普通壓裂適用於吸水指數低,注水壓力高的低滲地層和污染嚴重的地層,對於目的層儘可能用封隔器卡開。
對於油層較厚,層內巖性差異大或多油層層面差異大的地層,可採用分層壓裂的方法改善層間吸水矛盾。
(二)酸化增注
酸化是改善注水井吸水能力的另一有效措施。一方面酸化可用來解除井底堵塞物,另一方面可用來提高中低滲透層的絕對滲透率
(三)粘土防膨
粘土防膨劑主要包括: [1] 
1、無機鹽類,如KCl,NH4Cl等。此類藥劑雖然能防止不膨型粘土的分散、運移及膨脹型粘土的膨脹,但有效期短。
2、無機物表面活性劑,如鐵鹽類。此類藥劑對施工條件要求嚴,成本高,有效期短。
3、離子型表面活性劑,如聚季胺。此類藥劑有效期長,成本低,易於施工。 由於粘土礦物成分和儲層岩石的差異,沒有一種固定的現成防膨劑通用於各類油層,欲取得理想的防膨效果,必須經過精心的室內篩選。 [2] 
參考資料
  • 1.    鄭俊德,張洪亮.油氣田開發與開採:石油工業出版社,1997
  • 2.    張琪.採油工程原理與設計:石油大學出版社,2004