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注水工程设计 长江大学石油工程学院 二O一二年一月 注水工程设计 目的意义 1、通过本课程设计，要求学生掌握分析注水开发油层储层的损害因素和确定储层损害程度的方法。 2、通过本课程设计，要求学生掌握利用溶度积方法预测油田注水结垢趋势。 3、通过本课程设计，要求学生掌握油田注水水质处理基本方法和基本工艺设计方法。 注水工程设计 第一节 注水过程中的储层伤害分析 第二节 储层敏感性实验数据分析和应用 第三节 注水水质标准确定 第四节 结垢预测 第五节 油田注水水质处理 第六节 工程设计要求 二 注水过程中的储层伤害类型 注水开发过程中主要的损害可以按损害机理归纳为以下四个方面： （1）外来液体与油气层岩石矿物不配伍造成的损害； （2）外来液体与油气层流体不配伍造成的损害； （3）毛细现象造成的损害； （4）固相颗粒堵塞引起的损害。 无论哪一种损害，储层本身的内在条件均是主要因素。 二 注水过程中的储层伤害类型 二 注水过程中的储层伤害类型 第二节 储层敏感性实验数据分析和应用 一 速敏评价实验 二 水敏评价实验 三 盐敏评价实验 四 碱敏评价实验 五 酸敏评价实验 一 速敏评价实验 以不同的注入速度向岩心中注入地层水，测定各个注入速度下岩心的渗透率，从注入速度与渗透率的变化关系上，判断油气层岩心对流速的敏感性，并找出渗透率明显下降的临界流速。如果流量Qi-1对应的渗透率Ki-1，与流量Qi对应的渗透率Ki满足下式： 一 速敏评价实验 一 速敏评价实验 二 水敏评价实验 首先用地层水测定岩心的渗透率Kmax然后再用次地层水测定岩心的渗透率，最后用淡水测定岩心的渗透率Kmin，从而确定淡水引起岩心中粘土矿物的水化膨胀及造成的损害程度。评价指标见表1-3。损害程度使用公式（1-2）。 三 盐敏评价实验 通过向岩心注入不同矿化度等级的盐水（按地层水的化学组成配制），并测定各矿化度下岩心对盐水的渗透率，根据渗透率随矿化度的变化来评价盐敏损害程度，找出盐敏损害发生的条件。对于盐敏评价实验，第一级盐水为地层水，将盐水按一定的浓度差逐级降低矿化度，直至注入液的矿化度接近零为止，求出的临界矿化度为Cc。 如果矿化度Ci-1对应渗透率Ki-1与矿化度Ci对应的渗透率Ki之间满足下述关系： 三 盐敏评价实验 四 碱敏评价实验 通过注入不同pH值的地层水并测定其渗透率，根据渗透率的变化来评价碱敏损害程度，找出碱敏损害发生的条件。 不同pH值盐水的制备，根据实际情况，一般要从地层水的pH值开始，逐级升高pH值，最后一级盐水的pH值可定为12。临界pH值的确定与盐敏实验中临界矿化度的确定方法相同。 四 碱敏评价实验 五 酸敏评价实验 酸敏实验的具体作法是： (1)用地层水测基础渗透率K1（正向）； (2)反向注入0.5～1.0倍孔隙体积的酸液，关闭阀门. (3)用地层水正向测出恢复渗透率K2。 酸敏伤害程度用K2与K1的比值（K2/K1）来评价，评价方法见表1-4。 第三节 注水水质标准确定 注入水水质是指溶解在水中的矿物盐、有机质和气体的总含量，以及水中悬浮物含量及其粒度分布。一般注入水应满足以下要求： （1）机械杂质含量及其料径不堵塞喉道； （2）注入水中的溶解气、细菌等造成的腐蚀产物、沉淀不造成油气层堵塞； （3）与油气层水相配伍。 （4）与油气层的岩石和原油相配伍。 第三节 注水水质标准确定 目前，我国有关部门已制订了注入水水质标准，表1-6就是我国石油工业制订的碎屑岩油田注入水水质标准。 要强调的是，不同的油气层应有与之相应的合格水质，切忌用一种水质标准来对所有不同类型的油气层的注入水水质进行对比评价。 第三节 注水水质标准确定 第三节 注水水质标准确定 第四节 结垢预测 当注入水注入地层后，如果与地层水不配伍将生成一定量的不溶物，这就是我们通常所说的结垢问题。目前预测结垢趋势的方法主要有两种，一种是按照注入水和地层水中各种阴、阳离子的浓度以及所处温度、压力等条件，通过计算进行预测；另一种方法是直接将两种水在一定条件下按一定比例混合后放置起来，观察析出沉淀情况。 第四节 结垢预测 根据化学的溶度积原理，当两种水（注入水与注入水，或注入水与地层水）相混合，如果某化合物的