仲騏 李梅 尚子惠 王暄

摘 要：石油企業(yè)是我國(guó)發(fā)展的重中之重，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的命脈產(chǎn)業(yè)。最近的幾年中，為了保障石油開采效率，避免石油資源的浪費(fèi)，主要采取了分層注水工藝技術(shù)，經(jīng)過(guò)了實(shí)際的應(yīng)用后，取得了一定的效果，原油的開采率也得到了一定程度的提升。本文將系統(tǒng)的對(duì)采油工程分層注水的工藝進(jìn)行闡述，用以提高油井出油的效率和石油資源的充分利用。

關(guān)鍵詞：采油工程;分層注水工藝;應(yīng)用措施

我國(guó)石油的分布存在很大的差異，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，對(duì)石油資源的需求也不斷增加，但隨著油田開發(fā)程度的深入，很多油田進(jìn)入了中后期開發(fā)，開采難度加大，石油開采利用率降低，導(dǎo)致以前的混合注水方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代石油開采的步伐。在我國(guó)提倡能源可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展資源節(jié)約型社會(huì)的大環(huán)境下，石油開采行業(yè)也十分重視，油田開采利用率?，F(xiàn)在很多油田采用了分層注水的工藝，分成注水生產(chǎn)工藝，可以更好的保證油層良好的吸水性，提高注水驅(qū)動(dòng)控制，改善各個(gè)油層吸水的差異性，這樣還可以滿足及時(shí)補(bǔ)充原油提取速率，從而提高油田原油的開采產(chǎn)量。

1 油田分層注水技術(shù)相關(guān)介紹

分層注水技術(shù)在原油開采的比重越來(lái)越大，當(dāng)前運(yùn)用注水開采的原油產(chǎn)量占我國(guó)總產(chǎn)量的80%左右，由此可見分層注水工藝在采油工程中，已成為主要手段。隨著我國(guó)高含水油田開采程度不斷加大，致使油層含水量隨之增加。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究，由于油層之間含水層的增加，這就增加了油層與含水層之間的矛盾。導(dǎo)致遇到新的問(wèn)題，縮短油層測(cè)試周期。因此，才要采取分層注水的方法。所謂的分層注水，就是將油井開采中的每個(gè)油層，按照性質(zhì)、飽和度和壓力進(jìn)行劃分，把層與層作為原則來(lái)劃分注水層段。通俗的理解就是在注水井下安置分隔器來(lái)進(jìn)行分層注水井段，每個(gè)注水井段配置一個(gè)配水器，裝上不同直徑的水嘴，以此來(lái)達(dá)到分層注水的效果。這樣，油井的石油開采就不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期的開采而減小油層壓力，導(dǎo)致出油量及質(zhì)量的降低。分層注水工藝在采油工程的應(yīng)用是確保油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素。

2 采油工程分層注水工藝應(yīng)用

2.1 偏心投撈分注工藝

在實(shí)際應(yīng)用中，管柱采用壓縮式封隔器來(lái)實(shí)現(xiàn)偏心分注，根據(jù)工程需要，確定封隔器型號(hào)，通過(guò)油壓控制來(lái)保證封隔器封閉效果，通過(guò)有套壓力對(duì)封隔器得隔離作用，加大油套壓力，刺激封隔器膠筒膨脹，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上下注水層的分隔效果。在此過(guò)程中，工作人員要保證油套壓力始終平衡，合理控制油套壓力和油差，進(jìn)而保證封隔器封閉效果，實(shí)現(xiàn)整體注水的目標(biāo)。首先需要在分注管柱座封完成之后，先把第二級(jí)的配水器內(nèi)部的堵塞器撈出，并對(duì)油管打壓 5～10MPa，每個(gè)點(diǎn)需要穩(wěn)定5min，當(dāng)完成打壓之后，將偏心壓力機(jī)的回放數(shù)據(jù)撈出，并在兩層空嘴子的前提下對(duì)油管再次進(jìn)行打壓，并在地面對(duì)套管的壓力變化情況進(jìn)行觀察之后，對(duì)第一級(jí)封隔器的座封質(zhì)量進(jìn)行判斷，當(dāng)座封之后，在偏心配水的壓力計(jì)中，把兩組密封圈的壓力機(jī)的傳壓孔的上下兩個(gè)部分進(jìn)行密封，這樣就能對(duì)出液孔所傳來(lái)的套管與對(duì)應(yīng)地層壓力感受到，并對(duì)其座封情況進(jìn)行驗(yàn)證。只要井口壓力無(wú)變化，就說(shuō)明其已經(jīng)完畢，具體的是油管壓力在第一級(jí)配水器傳輸?shù)教坠苤?，若其沒有座封，那么其井口的套管壓力就會(huì)隨著油管壓力變化而變化，若已經(jīng)座封，則不會(huì)變化。

2.2 同心集成式分層注水

同心集成式分層注水工藝在實(shí)際的注水工藝中也是比較常用的，通常同心集成式分層注水應(yīng)用可以在同一種工作狀況下，一次性的測(cè)試四個(gè)層位。避免了遞減法測(cè)試層位的誤差，同時(shí)快捷方便的獲取了更多的有價(jià)值數(shù)據(jù)。提高了數(shù)據(jù)收集的速度和準(zhǔn)確程度。由于使用封隔器與配水器一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得隔層厚度下降，可以完成細(xì)分層注水的細(xì)致工作。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，采油人員要結(jié)合油層性質(zhì)和油井開采條件，合理選擇集成分注各個(gè)設(shè)備組件，為接下來(lái)的采油工作做好充分準(zhǔn)備。第一級(jí)封隔器的套管保護(hù)，第二級(jí)射流洗井器與配水器，膠筒鏈接注水通道，第三級(jí)封隔器分離油層。整個(gè)采油流程中，遵循施工規(guī)范和相關(guān)法律法規(guī)，利用射流洗井器保護(hù)工作中的封隔器，結(jié)合實(shí)際開采情況加設(shè)管套，在不影響封隔器工作結(jié)構(gòu)的同時(shí)，提高工作效率。

2.3 地面分注工藝

由上、中、下三路通水孔組成的配水器，其中上部的通水孔是連接油管的，下部的通水孔來(lái)連接的是注水管，而中部的通水孔是與通往油套環(huán)空的部位連接，通過(guò)這三個(gè)通水孔的協(xié)調(diào)作用來(lái)達(dá)到兩段控制注水的效果。當(dāng)然我們也可以采取另一種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)控制注水，那就是在地面分水器的出口安裝一個(gè)恒定量配水器，這樣就可以使注水步驟達(dá)到自動(dòng)的控制，這樣就實(shí)現(xiàn)了初步的自動(dòng)化。我們通過(guò)控制井口閥門以及電子流量計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制隔層之間的注水量，這種辦法既經(jīng)濟(jì)又方便，適合很多的大中小采油工程。

在地面二段分注工藝中，使用二套恒定配水器，通過(guò)這種形式控制注水量。在設(shè)備及組件的安裝過(guò)程中，配水器的人口與注水管連接。然后共同促進(jìn)注水流程的順利進(jìn)行。在工藝應(yīng)用中，上段主要是通過(guò)油套環(huán)空注水，下段是空心桿注水，中段是利用油管環(huán)空注水。三段注水最后的實(shí)際水量，都由進(jìn)口的閥門進(jìn)行調(diào)控。這個(gè)過(guò)程能夠有效實(shí)現(xiàn)一級(jí)二級(jí)分層注水的目的。開采人員要根據(jù)油條生產(chǎn)的情況，對(duì)油田的地理分布進(jìn)行研究，從而提升整體效率。采油工程中，要注重分層注水的效果，滿足油井注水的需求，嚴(yán)格遵守分注的原理，對(duì)整個(gè)工藝流程有一個(gè)更加完善的認(rèn)識(shí)。這種方法要得到推廣，更好的提升開采原油的效率。

2.4 分層配水注水工藝的應(yīng)用

分層注水配水是運(yùn)用封隔器下注水層的配水器，再安裝到不同口徑的水嘴上，以達(dá)到控制分配注水量的目的。實(shí)現(xiàn)方法是：①依據(jù)近期觀察注水井得到的數(shù)據(jù)資料繪制分層數(shù)據(jù)曲線圖;②根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計(jì)算出注水壓力下各個(gè)層注水量的多少;③然后在計(jì)算出某一特定層下相對(duì)注水量;④再進(jìn)行各個(gè)水量分配比例計(jì)算。經(jīng)過(guò)以上步驟的實(shí)施，就可以進(jìn)行分層注水智能分配。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，我國(guó)在一些油田工程中，已經(jīng)使用分層注水智能分配裝置，它的使用可以對(duì)不同油層實(shí)際情況，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，既達(dá)到了分層注水的要求，又減少了人力物力的投入。

3 采油工程分層注水工藝應(yīng)用發(fā)展及注意事項(xiàng)

采油工程施工過(guò)程中，想要提高采油效率，首先要保障工作人員采油質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，盡量保障一次開采原則，提高分層注水智能化水平;然后井下儀器要配帶流量計(jì)，因?yàn)樽⑺直媛瘦^高，只有這樣才能準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)井下流量，將實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)資料傳輸?shù)搅髁空{(diào)節(jié)器中。分層注水工藝未來(lái)的發(fā)展方向就是智能化、自動(dòng)化，注水層中安裝井下遙控配水器，根據(jù)實(shí)際情況控制注水量，還能實(shí)時(shí)對(duì)注水量進(jìn)行監(jiān)控。

分層注水工藝在采油工程中的應(yīng)用可謂不可或缺，因此，科學(xué)的應(yīng)用分層注水工藝才能取得事半功倍的效果。在應(yīng)用分層注水工藝時(shí)，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：①分層注水的注水井段只能兩段到三段，最多不得超過(guò)四段，并且配置注水井段的水管、配置器膠桶必須能夠承受地下3500m的地質(zhì)壓力;②進(jìn)行分成注水時(shí)，注水時(shí)常、注水量都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格科學(xué)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，不如通過(guò)測(cè)試或比較現(xiàn)存相識(shí)的注水工程的資料數(shù)據(jù)才能確保實(shí)施分層注水工程;③每個(gè)油井采取的注水工程不一定一樣，切不可千篇一律，采取統(tǒng)一分層注水方式，要結(jié)合油井的實(shí)際。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在油田工程中，為了提高油田開采產(chǎn)量，結(jié)合油田工程的實(shí)際情況和開采要求，引入分層注水工藝，通過(guò)地面分注工藝、偏心分層注水工藝、同心集成分層注水工藝進(jìn)行分層注水，實(shí)現(xiàn)水油分離，有效提高注水效果，達(dá)到預(yù)期的油田開采要求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)油田工程綜合效益的最大化。

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