油田上说到水的问题,可对比三个哲学上的终极问题:“你是谁?”“你从哪里来?”“你要到哪里去?”水是人类生命之源,对于水驱开发油田来说,水是动力之源,水从水源来,水要注到地层里去,保持或恢复地层压力,使油藏有很强的驱动力。
为把水注到地层里去,油田要投入大量资金,建设一整套完整的注水系统,这个注水系统包括水源、水处理站(供水站)、注水站、配水间、注水井,注水系统的设计和规模要根据水源的特点和注水量的多少来决定。水源与油田开采区块距离远、水质复杂,就要考虑输水管线长度和处理站的规模,注水站规模与油田产量直接相关。
从天然水源地直接得到的水叫原水,从油井伴随石油采出并经分离后的水叫污水。无论哪种水都必须先进入到水处理站,经过专用设备进行沉淀、过滤、除氧、杀菌,必要时还要添加一些专用化学药剂。含磺酸盐的水要经过曝晒,污水则要进行除油处理才能作为注入水储存在供水站。水处理站把处理好的水输送到注水泵站,注水泵站用高压泵,按照各配水间需要的注水压力和注水量,经过高压管道把水送到配水间。配水间的作用是把高压水分配到各注水井,并用流量计对来水和分配到各注水井的水进行计量。配水间装有很多压力表,随时监测各管线的压力,可以根据各注水井需要的压力和水量随时进行调控。
注水井是把水注到油层的最后环节。注水井由高压井口装置、套管、油管、压力表、井下分层工具等组成。注水井可以同时给多个油层注水,石油工程上称为分层注水,这时需要在井下油管柱上安装封隔器、配水器等各种工具,通过下入测调仪器,可以测试各油层的实际进水量,这样我们就可以根据需求将水科学地分配到各个油层。这样的测试需要定期进行,以确定是否达到了设计指标。操作人员还要随时观察记录各注水井的水量、压力变化,发现有不正常的情况及时分析原因,采取调配、洗井或修井等措施,使注水井恢复正常。
新的注水技术已经开始向自动化、智能化、可视化方向发展,注水技术从第一代、第二代、第三代,已经发展到第四代。