采油工程中水平井注水相关工艺

薛伟

[摘要]随着油田进入开发的中后期，能够提高油田产量的水平井技术得到了迅猛发展。与此同时，作为新兴的油田增产技术，水平井注水技术也得到了广泛的应用。但是在国内外也有相当多的油气田在采用水平井注水技术时没能取得成功，不仅没有达到增产的目的，还破坏了储层，给油气田的开采带来重大的损失。究其原因，是由于这些油气田没有搞清楚什么样的油气田可以采用水平井注水技术，或者说什么样的储层地质和流体条件才能够使用水平井注水技术。基于此问题探讨了水平井注水技术，并对可用水平井注水技术开发的油气藏进行了梳理归纳。

[关键词]采油工程 注水工艺 水平井

通过国内外诸多专家与学者的研究与实践应用，水平井注水工艺取得了较大的突破，且技术逐渐趋于成熟，下面对水平井注水优势、存在问题及适应条件进行介绍。

水平井注水的优势

水平井注水不仅能够提高水驱波及系数和注水效率，还能够提高油气田的压力水平和最终采出程度，使得油气田具有良好的经济效益具有如下优势：

注水压力相对较低。在注入速度相同的情况下，和直井水驱开发相比较，水平井注水所需的压力很低，大约是直井注水开发注入压力的十分之一。

线性驱动。由于水平注入井在储层中有相对长的水平井段，且能够产生丰富的热裂缝，使其注水的水驱前缘可近似为线驱动，并且具有很好的稳定性。当储层较厚或井网较密时，大部分注入流体形成了径向流，此时水平注入井的驱动不能再近似看作线性驱动。一般而言，在薄储层中，水平井的驱替仍可近似为线性驱替。

产生很多热裂缝。由于冷水的注入，井眼周围地层的岩石的极限张力将会降低，产生热裂缝。

经济效益较高。主要包括以下几个方面：增加了驱油效率较高、提高了油气产量和注入量、降低了成本、增加了可采储量、提高了最终采收率。

水平井注水常见问题

出砂。正常注水期间，地层无法返吐，因各种外界因素导致水井暂停注水后，会导致地层出砂。

结垢。水平结垢会对井下测试产生很大的影响，增加调试调配难度，严重的会发生井筒污染，导致地层渗透率变低，降低注入能力，极端情况会发生地层不吸水情况。

套管破坏。水平井套管错断、套管变形、套漏等是最常见的集中问题，也是导致水平井异常的主要原因，原因分析：一是注水压力发生变化导致地层应以变化，破坏套管；二是注入水的电化学腐蚀造成的破坏；三是钻井过程中缺乏合理性，造成的破坏。

水平井注水适应条件

开发中后期油气田。大部分进入开发中后期的油田都面临着待采油气所在储层的渗透率降低、地层压力下降等诸多问题。很多有采用了酸化压裂、聚合物驱、蒸汽驱等等的增产技术。但是这些技术成本较高、操作复杂，不适宜于部分小油田。此时，分支水平井注水就体现出了它的优势。

低渗油气田。因为直井压开的裂缝方位和形态都比较单一，用直井开发低渗透油气藏则很难取得较大突破，而采用水平井注水开发不仅减小了渗流阻力，还增加了驱替长度和泄油长度。

薄层油气藏。储层厚度较小的油田适宜采用水平井注水开发。当采用水平井注水开发时，它的注入和采出长度基本上是无限的，因而具有很好的优越性，能够取得良好的经济效益。而直井注水会出现注水能力差、注水压力高、启动压力等问题。

参考文献：1凌宗发，水平井注水技术应用研究，中国石油勘探研究院研究生部，2005

2刘鹏飞，低渗透油藏实施水平井注水开发的适应性研究，特种油气藏，2009