降压增注工艺技术在油田注水系统中的应用策略

摘要：油田注水作为维持或提升油层压力，确保油田高产、稳产及高采收率的关键手段，其重要性不言而喻。然而，在我国多数油田的注水开采实践中，普遍存在油层吸水能力减弱、注水井压力持续上升等现象。这些问题导致注水过程中，注水井周围形成较大压力梯度，进而引起注水量减少，注水压差降低，以及注水压力升高。这些因素均会对注水井的注水效率产生负面影响。因此，迫切需要采取有效的降压增注工艺技术来应对。基于注水井的堵塞特性，选择适宜的降压增注工艺，以延长注水井的增注有效期，是当前油田注水开采领域亟待解决的技术难题。

关键词：油田注水系统；降压增注；工艺技术；应用策略；绿色环保

1注水井降压增注工艺应用意义

在注水井开采中，为了保证油层的吸水性，必须对注入水井的水压进行适当的控制。对注采井网进行重新布置，使水驱流动通道得以建立，使油水井间水线趋于一致，防止由于注水造成单一地层的冲刷，这种情况会对整个油田的驱替能量分配产生一定的影响，使注水的驱替效率下降。采用降压增注技术手段，对油田开发中存在的地层堵塞问题进行了有效的处理，对地层进行了有效的改造，选用合适的解堵剂解决地层堵塞情况。在此基础上，采用有效的水驱方法，使储层的吸水性得到提高，从而实现水驱开采目标。对注水流程进行了优化，对单井配水间到注水井之间的流程进行了优化，保证了储层吸水性能的稳定，避免了注水过程中出现的窜流现象，造成注水的浪费。根据油田开发后期的特征，采取降压注水工艺，使注入泵的能耗大幅度下降，对提高注水设备采收率和降低生产成本具有重要意义。在油田开发的后期，通过对各类降压增注的工艺技术措施进行深入的探讨。采用最佳的技术措施提高注水效率。通过改善注水解堵效果，提高储层的渗透性，促进油田增产，实现对配注量的合理设计，实现油井的高效率开采，持续提高油田的原油产量。

2  注水井降压增注工艺技术应用分析

2.1  高压旋转水射流解堵增注

高压水旋转射流解堵技术指的是通过在井下可控制速度转动的旋转自振空化射流解堵设备，产生高压水射流，然后对炮眼进行直接冲洗，并通过三种复合的物理作用，即 ：低频旋转水力波，高频振荡射流激波，以及空化噪声超声波，来对堵塞进行解堵。三种不同的物理效应共同作用，使得炮眼内的堵塞物松动，脱落。而在此过程中，近井边岩层在水压的多次冲击下，会出现疲劳裂缝，裂缝会随着波而延伸，裂缝的延伸与扩展使地层的渗透性增

加。此项技术适合于不能采用酸化的水井和稠油、低渗油田。由于外来固体颗粒，机械杂质侵入，地层出砂，粘土膨胀，原油胶质导致的地层渗透系数下降，解堵作用明显，但其不适用于地层压力降大，出砂严重，深层堵塞的地层。

2.2  气动力深穿透增注技术

气动力深穿透增注技术是指通过主要的化学试剂（非火药）在近井地层中反应，产生可控的高压气体来造缝，从而间接引起辅助试剂在油层中的放热反应，形成大量的高温高压气体来提供后续的压力补充，将所造的裂缝扩大到更大，通过对裂缝的刻蚀和扩展，实现深层油层的复合封堵。这种技术将低频振动解堵技术、酸化技术、热化学技术和热降粘技术这四个技术的优势都整合在一起。

2.3  振荡增注技术

采用水力振荡增注技术，开发出了在井筒内进行二次振荡注水的技术。该技术可用于在近井区消除钻井过程中因沉积物或石油污染而引起的水柱阻塞。针对结垢清除不彻底的油藏，单一的水力振荡增注技术难以达到预期的目的，必须结合酸化，组成物理联合增注工艺。超声波振荡技术具有以下三种功能：利用声波振动能粉碎进入废水中的机械性杂质颗粒，提高了注水质量，降低了对储层的损害；声波机械振荡对细菌在地层及注水井中的生长、积聚以及垢离子结晶起到了抑制作用，从而避免地层二次堵塞的发生。利用超声波的周期稀释与挤压效应，形成的高温、高压空化作用，对油污进行降粘、破碎、解堵。该方法可有效解除泥浆污染、无机垢及机械异物等引起的地层阻塞，但因其超声波能量衰减迅速，且声波短程，不适于深层堵塞水井解堵。

2.4  氧化深穿透增注技术

对于因聚合物，地层微粒运移，细菌和代谢物，无机物等引起的阻塞，采用氧化深穿透增注技术。本体系采用一种具有较强氧化活性的中性或微酸反应，通过反应生成的二氧化碳来分解大分子，缩短大分子链段，解决大分子阻塞问题。在该体系中所产生的乙酸，既能清除地层中的矿物和其他物质，又能起到缓速酸化作用，从而达到深层地层解堵的目的。该体系所产生的无机盐型粘粒稳定剂氯化铵具有抑制砂岩颗粒迁移的作用。

2.5  层内自生弱酸降压增注技术

层内自生弱酸降压增注技术中，解堵剂为酸、碱、聚合物和某些助剂组成的复合体系，利用表面活性剂，酸碱混合体系在储层中进行化学转化，形成二氧化碳以及新的潜在酸，在储层中有良好的渗透性，可有效缓解储层深层污染。这项技术的优点是：处理半径大，有效期长，可以适用于用低渗透油藏、常规酸化无效的高压注水区块，还可以解除钻井泥浆、粘土矿物等无机垢，沥青质、胶质、石蜡、高分子胶粒等有机质引起的封堵，也可以用于深层酸解堵，改善岩石的湿润度。

2.6  缩膨降压增注技术

缩膨剂是一种由高分子阳离子合成的聚合物，经与粘土矿物发生物理化学作用，对粘土性质进行一定程度的改善，达到了溶于水而不溶胀的目的。已经膨胀的粘土晶格在经过化学反应后，会放出一些水分子，从而使品格缩小。同时，利用多点吸附作用，将这些改良后的粘土矿物与原有地层中的矿物紧密地结合在一起，这样就可以有效地防止颗粒状物遇水膨胀、运移给地层带来的损害，大大提升了油气开采效率，同时也节省了大量的地层改造成本。

2.7 层内生气降压增注技术

层内生气降压增注通过将慢速酸与层内生气剂混合到储层中，通过慢速酸与层内生气剂在储层中进行酸化与解堵，并通过酸化、热解堵与二氧化碳驱替等方式，对不同类型的油层进行解堵，提高渗透率，缓解因石油物理性质差与有机杂质引起的高注水压力问题。注入液与地层发生反应时，释放的热量可以提高地层的温度，从而降低地层的粘性，

2.8 酸化降压增注技术

主体酸液：以溶解及地层处理为目的，根据结垢成分，采用室内实验方法，探索行之有效的溶垢方式。在此基础上，进行了优化设计，得到了各油田、各区域的最佳酸液配方。在酸化的过程中，还要添加几种辅助剂，在一定程度上降低了油水两相间的表面张力，增加了油水两相间的渗透性。防膨缩膨剂，对充分膨胀的粘土，单独应用防膨剂是行不通的，所以，采用防膨缩膨剂，不但能使充分膨胀的粘土缩膨，而且，由于稳定剂在微粒表面有一定的

吸附性，使得微粒不容易聚集形成较大的微粒，从而阻塞孔道。

3  结语

通过对油田开发中采用的降压增注技术进行分析，并在此基础上，结合地面工艺技术措施，有效降低注水井的注水压力。通过对各降压增注技术措施的运用现状进行分析，并与油田注水现状相联系，持续进行注水新工艺技术的研发与运用，特别是要重视后期的注水模式的研究，达到稳油控水的目的，减少注水的损耗，提高水驱产量。

参考文献 ：

[1]  张恒，杨金智，梁涛，等 . 高压注水井酸化降压增注技术研究 [J]. 清洗世界，2020(07):11-12.