摘要：采油工程具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性，為了保證采油工程順利開(kāi)展，需要掌握好采油工程的施工工藝，控制好施工要點(diǎn)，找出施工中存在的問(wèn)題并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。文章首先對(duì)采油工程水平井注水工藝中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，然后對(duì)水平井注水工藝改進(jìn)措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：采油工程；水平井；注水工藝；改進(jìn)措施；施工要點(diǎn) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TE357 文章編號(hào)：1009-2374（2016）26-0142-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.069

水平井注水工藝作為一種效率比較高的開(kāi)采技術(shù)，可以有效改善低滲透油田的開(kāi)發(fā)。通過(guò)應(yīng)用水平井注水工藝不但可以提升注水量、增加波及系數(shù)和驅(qū)油效率，而且可以提升油藏壓力維持程度，提高經(jīng)濟(jì)效益。相較于直井來(lái)說(shuō)，水平井注水具有注入啟動(dòng)壓力小、熱裂縫豐富、注水井段成、近線性驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。但是在實(shí)際使用過(guò)程中，工藝上依然存在一些問(wèn)題，還需要進(jìn)行

改進(jìn)。

1 水平井注水工藝的優(yōu)勢(shì)

1.1 注水井段長(zhǎng)

通過(guò)實(shí)地調(diào)查可發(fā)現(xiàn)水平井在薄油層中保持著較長(zhǎng)的水平井段，借助水平井可實(shí)現(xiàn)注水量的大幅度增加，也在一定程度上能增強(qiáng)注水面積，確保地層壓力處于可控制范圍內(nèi)。

不管是直井的吸水強(qiáng)度，還是水平井的吸水強(qiáng)度，都應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)的要求，而且直井沿程吸水強(qiáng)度應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于水平井的吸水強(qiáng)度，這樣做的目的一方面可減小水驅(qū)速度；另一方面也能增強(qiáng)水驅(qū)波。采取水平井注水技術(shù)可大大增強(qiáng)水驅(qū)波，尤其是處于特殊區(qū)域施工中應(yīng)用效果更為明顯，為油廠生產(chǎn)提供了可靠的保障。

1.2 熱裂縫豐富

通常情況下，注入井中的熱裂縫現(xiàn)象屬于一種正常現(xiàn)象，特別是對(duì)深層注水井來(lái)說(shuō)更是如此。垂直注入井也能形成獨(dú)立的裂縫，但因?yàn)榫趬毫Φ牟町愒偌又疂B透能力的不同，裂縫長(zhǎng)度也會(huì)呈現(xiàn)出較大的變化，這必然使水注入速率發(fā)生大的變動(dòng)。水平井具有較長(zhǎng)的水平段，可借助水平井注水的最大幅度產(chǎn)生差異較大的裂縫。此外水平注入井的流動(dòng)速率的變化也會(huì)產(chǎn)生多種裂縫，大大增強(qiáng)了注入速率。

1.3 近線性驅(qū)動(dòng)

水平井具有注水井段長(zhǎng)以及熱裂縫豐富的優(yōu)勢(shì)，這樣可使水前緣可類(lèi)似地看成為線性驅(qū)動(dòng)，此種驅(qū)動(dòng)模式能夠增強(qiáng)驅(qū)油效率。1口水平注入井與2口直井之間水前緣到達(dá)區(qū)域見(jiàn)圖1所示，此階段可近似看成線性驅(qū)動(dòng)模式。

2 水平井注水工藝中存在的不足之處與故障原因

2.1 出砂問(wèn)題

出砂問(wèn)題對(duì)水平井有著較大的影響，具體表現(xiàn)

如下：

2.1.1 出砂時(shí)間過(guò)短或造成油層部位出現(xiàn)持續(xù)的掩蓋現(xiàn)象，造成水平井異?，F(xiàn)象的發(fā)生。

2.1.2 出砂異常未得到及時(shí)有效的處理，則會(huì)使套管的整體結(jié)構(gòu)遭受到一定的損壞，影響正常生產(chǎn)工作的開(kāi)展。所以作為施工管理人員應(yīng)引起足夠的重視，做好水平井的管理與預(yù)防工作，如若存在異常應(yīng)立即采取有效的措施加以解決，提高水平井的使用效率，為安全施工保駕護(hù)航。

2.2 套管破損現(xiàn)象

一旦發(fā)現(xiàn)水平井套管有破損等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止使用，以免影響后續(xù)施工的順利實(shí)施。而造成套管破損的因素是多方面的，現(xiàn)列舉如下：

2.2.1 注水方式不恰當(dāng)或者水壓控制不合理導(dǎo)致的套管破損現(xiàn)象。

2.2.2 鉆探工作不科學(xué)導(dǎo)致的。

2.2.3 地層水中有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)對(duì)套管造成的影響，此外一些人為因素也會(huì)造成套管的破損。

2.3 結(jié)垢問(wèn)題

結(jié)垢問(wèn)題是水平井所存在問(wèn)題中最嚴(yán)重的一個(gè)問(wèn)題，如果水平井中有了結(jié)垢，則可能導(dǎo)致整個(gè)采油系統(tǒng)出現(xiàn)故障。除此之外，對(duì)日常油壓以及注水量的數(shù)據(jù)采集也會(huì)造成影響，并且由于水平井很難調(diào)配，安裝重組的工序繁雜，因此如果地層下管網(wǎng)形成結(jié)垢，那么將使水平井無(wú)法正常運(yùn)作，同時(shí)還會(huì)引起地層原油污染。水平井之所以會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢，主要受兩個(gè)因素的影響：

2.3.1 地層中原來(lái)就有的物質(zhì)與由水平井作業(yè)帶來(lái)的其他物質(zhì)之間存在不匹配或元素之間發(fā)生了某一化學(xué)反應(yīng)，從而使管網(wǎng)結(jié)垢，結(jié)垢一旦形成就很難清除。

2.3.2 由于油井周?chē)鷧^(qū)域內(nèi)地下水環(huán)境及原油儲(chǔ)存環(huán)境發(fā)生變化，使油井生產(chǎn)過(guò)程中引起物質(zhì)變化，反應(yīng)生成沉淀物。當(dāng)油管受到結(jié)垢腐蝕，出現(xiàn)損壞時(shí)就會(huì)引起油管破裂，甚至導(dǎo)致原油泄漏。

3 改進(jìn)措施

3.1 水平井出砂問(wèn)題的解決措施

3.1.1 加強(qiáng)常規(guī)工作的管理。施工人員在工作中應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，對(duì)水平井油壓和注水量每天都要進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并且依據(jù)這些數(shù)據(jù)，分析掌握水平井吸水性能的變化情況。如果綜合分析之后發(fā)現(xiàn)，油壓壓力上升0.5MPa，同期注水量明顯減少，就必須對(duì)采集的數(shù)據(jù)再次進(jìn)行核對(duì)，檢查數(shù)據(jù)是否有誤，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有大的誤差，則說(shuō)明吸水性能出現(xiàn)問(wèn)題。

3.1.2 依據(jù)每日水平井的油壓和注水量的差距，分析水平井下?tīng)顟B(tài)是否良好，同時(shí)套壓情況也是需要考慮的一個(gè)重要因素。參照水平井套壓的標(biāo)準(zhǔn)壓力差為0.7MPa作業(yè)，此時(shí)水平井中油壓與套壓完美契合，如果套壓隨著油壓的變化而變化，變化值成正比，則也可以說(shuō)明油壓與套壓達(dá)到平衡。通過(guò)將注入量在瞬間增加，使上下之間串通無(wú)阻，以此來(lái)檢測(cè)封隔器是否封閉完全。當(dāng)注水量猛增時(shí)，吸水性能好的那一層就會(huì)比吸水性能差的那一層吸收更多的水，分別對(duì)兩個(gè)層的吸水量狀況進(jìn)行分析，來(lái)判斷出是哪一級(jí)封離器存在問(wèn)題，需要對(duì)其及時(shí)進(jìn)行維修。對(duì)其他各級(jí)封離器是否存在故障，則是將各種影響因素綜合起來(lái)進(jìn)行考慮的，主要是分析井內(nèi)油壓的升降情況，套壓起伏變化程度以及水注入量的變化情況等，完成對(duì)除過(guò)一級(jí)之外其他各級(jí)的封離器實(shí)效判斷工作。

3.1.3 根據(jù)注水量數(shù)據(jù)繪制注水量曲線圖，以此來(lái)分析水平井下的狀況，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)立即采取有效措施進(jìn)行防范，并告知相關(guān)部門(mén)進(jìn)行處理，從而使故障能夠及時(shí)排除。

3.2 水平井套管破損問(wèn)題的解決策略

3.2.1 嚴(yán)格要求泥巖層的治理，采取措施減少水流壓力，從而減少水流對(duì)不堅(jiān)固巖層的侵蝕，還有應(yīng)注意對(duì)水平井進(jìn)行加固，使水平井狀態(tài)良好，從而避免管道破損。

3.2.2 選取性能較好的優(yōu)質(zhì)材料，如高級(jí)鋼、后壁等新型材料，使其能夠增強(qiáng)抗壓抗擠和抗腐蝕能力。

3.2.3 加強(qiáng)對(duì)注入水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，減少注入水的雜質(zhì)對(duì)水管的腐蝕和結(jié)垢，從而延長(zhǎng)管道的使用期限。

3.3 水平井結(jié)垢問(wèn)題的防治措施

3.3.1 改善水平井周?chē)乃|(zhì)。如果水平井周?chē)牡叵滤|(zhì)較好的話，就會(huì)大大減少結(jié)垢，所以應(yīng)該采用凈水設(shè)施對(duì)水平井周邊的水質(zhì)進(jìn)行凈化處理，提高地下水的水質(zhì)，同時(shí)應(yīng)對(duì)周邊大范圍地區(qū)都加強(qiáng)水資源的保護(hù)，以此減少結(jié)垢的幾率。

3.3.2 對(duì)開(kāi)始出現(xiàn)結(jié)垢但還未能沉積的結(jié)垢物質(zhì)進(jìn)行清理，比較常用的有物理除垢和化學(xué)除垢兩種方式。其中物理除垢是通過(guò)高壓水設(shè)備射出壓力激流將水垢沖擊掉，這種方式能夠有效地清除水垢，除垢效果明顯，耗時(shí)短。其主要的操作流程是推動(dòng)柱塞泵產(chǎn)生壓力，加壓的水流在流經(jīng)特制的噴嘴后噴向水垢，將水垢沖擊掉。另外一種物理除垢的方式是碎石除垢，這一方式是在柱塞泵給水流加壓后，在高壓水中再摻雜部分碎石，碎石在水流與壓力下高速轉(zhuǎn)動(dòng)并射向水垢，抑制摩擦撞擊從而打掉水垢，再跟隨高壓水流出去，完成除垢

任務(wù)。

物理除垢操作起來(lái)較容易，并且除垢效果好，投入成本低；化學(xué)除垢是分析檢驗(yàn)水垢中含有的各化學(xué)元素，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理調(diào)配化學(xué)試劑，當(dāng)試劑與水垢的化學(xué)成分反應(yīng)后，生成水和其他物質(zhì)，通過(guò)水流一起排出管道。

3.3.3 如果資金較充足時(shí)，可以采用高科技的防腐蝕、防結(jié)垢的新型管道材料，這樣就能徹底杜絕結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在采油工程施工后期，經(jīng)常會(huì)遇到很多的問(wèn)題，這些問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)會(huì)使油井提前停產(chǎn)，對(duì)油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成比較大的影響，所以要分析工藝中的常見(jiàn)問(wèn)題，針對(duì)性地采取防范措施，實(shí)現(xiàn)采油工程的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：侯平偉（1989-），男，河南濟(jì)源人，長(zhǎng)慶油田分公司第二采油廠助理工程師，研究方向：采油技術(shù)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）