注水井最大流动压力主要矛盾

1．水井启动压力高，地层和注水压力上升快

低渗透油藏注水井启动压力可高到10 MPa以上，且容易在注水井周围憋成高压区，致使注水压力很快上升，吸水能力大幅度下降。油田由于憋压，使注水井地层压力远远超过原始地层压力。注水井地层压力升高，有效注水压差减少，使注水量满足不了油藏的开发需要。注水压力升高，超过地层破裂压力，还会造成油，水井套管变形损坏。

2．生产井见注水效果差，地层压力和产量下降快

低渗透油藏生产井一般在注水半年后才开始见效，且注水效果远不如中高渗透油藏那样明显，压力和产量只能稳定不降或小幅恢复，远远低于投产初期水平。

对于低渗透油田，提高注水压力实行高压强化注水可以增加驱动力，扩大波及体积，提高开采效果。但不是压力越高越好，应该确定出合理的注水压力范围，满足以下条件：

1．应该低于隔层、套管和水泥环的保护压力中最小的挤毁压力防止隔层和水泥环破裂发生窜槽现象，也防止注入水窜入泥岩段造成泥岩吸水膨胀产生蠕动造成套变。

2．应该接近或略高于油层的破裂压力

应该尽可能提高注水压力，最大限度地增加驱动力，但必须将注水压力控制破裂压力附近，决不能超过破裂压力很多，这样才能保证原来地层中的微小裂缝张开并有较小的延伸，形成新的微小裂缝，提高油层的吸水能力。若高于破裂压力很多，原来微小的裂缝将逐渐延伸成为大裂缝，重新形成的裂缝尺寸也很大，这样很容易造成注入水单层突进，油井含水突升。也可能因裂缝尺寸过大，突破隔层，连通水层，使得注入水大量窜入水层，而油井不见效。因此我们必须在地面及油藏允许范围内，合理提高注水压力。

3．满足地质配注水量

在套管、水泥环、隔层和油层中，油层所能承受的压力最小，最容易破裂。

注水井最大流动压力主要受地面设备条件和储油层岩石破裂压力的限制。储油层岩石破裂压力一般在实验室测定, 也可以用经验公式近似计算, 作为注水井最高流动压力的制约值。

(1) 威廉斯法

p_i = 0.023H_Zα (0.4274C - α) p_R

(2) 迪基法

垂直裂缝压力:

p_i = (0.016 ～ 0.0227) H_Z

水平裂缝压力:

p_i = CH_Z

式中:

p_i———注水井油层中部破裂压力, MPa;

α———岩石破裂常数, 一般取0.0325～0.0493;

C———上覆岩石压力梯度, 一般取0.0227～0.0247 MPa/ m。

注水井最高流动压力, 一般不能超过岩石水平破裂压力。按注水设备能力计算注水井最高流动压力:

式中:

p_iwf———注水井流动压力, MPa;

p_wh ———注水井井口压力, MPa;

p_m ———油管中水流磨损压力, MPa ( 井下温度不太高时可查注水井油管中压力磨损曲线)。 2100433B

依据油藏的构造形态、面积大小、渗透率高低、油、气、水的分布关系和所要求达到的开发指标，选定注水井的分布位置和与生产井的相对关系（称注水方式）。注水井井距的确定以大多数油层都能受到注水作用为原则，使油井充分受到注水效果，达到所要求的采油速率和油层压力。注水井的吸水能力主要取决于油层渗透率和注水泵压，为使油层正常吸水，注水泵压应低于油层破裂压力。

油田注水井中影响管道腐蚀的因素较多，如溶解的二氧化碳、氧气、硫化氢、盐类、菌类、污垢、温度、流速等，不同性质的注水井对管道的腐蚀程度不同，通常对油田注水井管道腐蚀分为三类：一是溶解气体腐蚀，二是含硫化合物污水腐蚀，三是高盐高铁含量污水腐蚀。

一、注水井管道防腐技术

通过对注水井管道腐蚀原因和腐蚀机理的分析，有针对性地提出管道防腐技术，当前国内注水井管道防腐技术大致分为三类：一是采取有效手段去除回注水中的腐蚀性物质，从根本上防止腐蚀产生；二是更换注水井管道，换掉被腐蚀不能用的管道；三是改变管道材质，通过防腐性材质管道避免腐蚀发生。

氮化材质管道防腐

变换注水井管道材质是防腐最主要也是最能广泛推广的方法，针对注水井管道腐蚀严重的问题，对多种材质管道（主要包括常用的镍淋镀油管、渗氮油管、水井修复油管、钛纳米材质油管、不锈钢管道、改性玻璃内衬管道、普通涂料管道等材质）进行试验。

根据各种类型管道的应用效果对比分析，渗氮油管的防腐效果最好且副作用较小，渗氮油管由于采用了氮化工艺使得管道表面光洁、硬度较高，耐腐蚀性能良好。渗氮油管在注水井管道中防腐效果十分好，基本不存在点腐蚀现象，防腐效果是普通油管的多倍。由于氮化层表面渗氮的影响，腐蚀产物或反应物在氮化膜表面吸附，形成一层有效的保护膜，可以很好地保护管道以避免进一步腐蚀，防腐效果好，可以在注水井管道中进行推广应用。

增加缓蚀剂防腐保护

针对油田注水井的工艺特征，增加缓蚀剂是较好的防腐技术。根据油田实际特征和注水井回注水成分，进行缓蚀剂筛选，增加缓蚀剂浓度（一般为30~50 mg/L），可以有效降低管道腐蚀速率从而提高管道使用寿命。

采用油套环空保护

（1）环空保护液保护技术。环空保护液保护技术主要是针对油田注水井管道外壁腐蚀严重而采用的一种防腐技术，对管道外壁防腐具有较好效果。在检管作业时，进行腐蚀环安装，作业完成后大排量洗井，至井出口水质稳定为止，然后进行管线固定和试压，由套管反挤2%~5%环套空间防护液，开井进行正常注水，油套环空加入微生物控制剂、杀菌剂、缓蚀剂等保护液，防止油套空间产生细菌、腐蚀物等物质，控制和抑制管道腐蚀现象。

（2）阴极保护防腐技术。在油田注水井管道上应用阴极保护短节，根据注水井管道腐蚀实际情况，在管道每一段连接相应的短节，从而达到减少油套管腐蚀的目的。阴极保护防腐技术目前在注水井管道防腐应用较少，防腐有效期一般只有1年左右，并且根据不同注水井需要采用不同的保护块，保护短节安装间距不一样给广泛推广应用造成不便。

二、提高防腐效果的对策

（1）防腐技术选择要根据油田注水井工艺实际。根据注水井实际情况和油田经济效益现状，选择渗氮管道、不同的缓蚀剂、油套环控保护技术等进行注水井管道防腐，或者将几种防腐技术进行综合使用。

（2）加大投入和防腐技术研究。在现有防腐技术基础上，加大注水井管道防腐投入和研究力度，提出进一步提高防腐效果、降低防腐成本的防腐技术，进而广泛推广运用。

（3）加大日常检查和管理力度。通过加大检查频次，对发现点腐蚀的部位及时进行处理，对腐蚀效果衰退的及时增加缓蚀剂，对管道破坏严重的及时更换渗氮管道等，从整体上保证注水井管道的温度，使管道良好、正常运行 。