分層注水工藝在原油開采中的應用

李明昊

摘 要：石油資源是現代工業發展的重要基石，做好石油資源的勘探與開采對于保證經濟健康穩定發展有著極為重要的意義。我國石油資源相對較少且開采難度較大，尤其是經過多年的開采多數油田都進入了開采的中后期，為提高石油開采效率在石油開采中使用分層注水工藝來取代傳統的混合注入開采工藝，從而使得中后期油井油層能夠具有良好的吸水性，各油層吸水差異性也得到了改善，有效地提高了油田的開采效率。該文在分析分層注水工藝重要性的基礎上對分層注水工藝在采油工程中的應用進行了分析闡述。

關鍵詞：采油工程；分層注水工藝；原油開采

中圖分類號：TE35 文獻標志碼：A

0 前言

分層注水工藝多應用于油井開采的中后期， 分層注水工藝的應用將有助于對高滲層的注水量進行高效控制，提高油井的采收率。 隨著油井開采的不斷深入分層注水工藝將有著廣闊的應用前景。為確保分層注水工藝能夠取得良好的應用效果需要積極加強對于分層注水工藝的研究與應用，掌握好分層注水工藝的應用技巧，確保中后期油井能夠得到極高的采收率。

1 分層注水工藝在采油工程應用的重要性

油井開采主要利用的是壓力差來進行采油作業，隨著油井開采的深入石油儲量的不斷降低將導致油井的壓力持續減小從而導致油井的采收效率持續降低，尤其是在油井開采的中后期這一現象表現得更加明顯。傳統的注水雖能夠在一定程度上提高油層的壓力但是由于水與原油密度的不同致使兩者無法融合，油井的采收效率大打折扣。因此，做好分層注水工藝的應用對于提高中后期油井的采收率有著極為重要的意義。分層注水工藝其核心在于根據井下油層性質、飽和度以及壓力的不同進行相應的劃分，以不同的層級劃分為不同的注水層段，具體是通過在不同層級之間安裝分隔器，并在不同層級裝配不同直徑的水嘴，利用注水量的不同來調節井下不同油層的壓力差，確保油井不會因長期的開采而降低油層的壓力，保證油井的出油量與出油質量。

2 分層注水工藝的表現形式與其在采油工程中的應用

分層注水工藝其主要原理在于利用封隔器下注水層的配水器，通過安裝在不同直徑的水嘴上，用以完成對于不同注水層分配不同注水量的目的。在應用分層注水工藝的過程中需要注意的是：1）結合油井井下的壓力情況繪制分層注水的層數數據曲線。2）結合數據曲線對井下分層注水壓力與注水量進行計算。3）完成對于井下特定層下相對注水量的計算。4）對井下各注水層的水量分配比例進行計算。通過上述步驟完成對于分層注水工藝相關參數的計算。

2.1 偏心投撈分注工藝

偏心投撈分注形式多應用于擴張式封隔器偏心分主注管的情況下，此外，部分情況下進行分注管時也可以采用壓縮式封隔器的方式進行。擴張式分注管多與K334擴張式封隔器相配合使用，通過K334擴張式封隔器的應用并使用油壓對其進行控制實現對于井下油層的封閉。一般來說，應用于井下的K334擴張式封隔器能夠在≥0.7 MPa的油壓下令K334擴張式封隔器的膠銅產生膨脹封隔，完成對于井下油層注水層的分離。在偏心投撈分注工藝應用的過程中為保證封隔器能夠形成良好的封閉效果，需要控制油套兩端的壓力確保油套兩端壓力的平衡。此外，還需要對膠管的收縮引起足夠的重視，這是由于膠管的收縮也會對偏心投撈分注工藝的井下整體平衡性產生一定的影響。

2.2 同心集成分注工藝

同心集成分注是分層注水工藝的重要表現形式之一，在應用同心集成分注時需要對同心集成分注組件進行合理的選擇。對于同心集成分注組件的選取首先需要按照以下順序進行：射流洗凈器→套管保護裝置→套管型號。在整個實施的過程中，需要按照相關規范進行確保施工效果。在應用同心集成分注工藝時，其重點在于利用射流洗凈器對封隔器進行保護，用以最大限度地提升分層注水的效果。此外，同心集成分注工藝可以在開采過程中根據需要增添套管且封隔器的結構所受到的影響較小。在實際的采油過程中同心集成分注工藝能夠取得較高的采收率和采收質量。應用于同心集成分注工藝的封隔器具直徑為60 mm，其主要用于對管套進行保護。在同心集成分注工藝應用過程中需要結合油井井下油層的分布情況合理的對同心集成裝置進行調節，合理地對同心集成分注組件的外徑、長度、坐封壓力等參數進行一定的調節，用以最大限度地提高注水的效果，提高油井的采收效率。

2.3 地面分注工藝

地面分注形式是分層注水工藝中的一種應用最為廣泛的形式，地面分注的應用最主要表現為：地面二段分注、地面三段分注2個主要的形式。在實際的應用中，需要確保兩端分注工藝流程的合理性和可靠性，地面分注組件的結構主要分為上、中、下3層通水孔，其中上部通水孔主要用于連接油管孔道，而中部孔道則主要作用在保證油套換空的部位，而最下部的通孔則主要用于保證兩端注水的協調，控制注水效果。在應用地面分注形式時，可以利用恒定量配水器來控制地面分水器的出水量，調節出水效果。對于地面分注形式的注水量還可以通過進口、閘門、流量計量器等進行調節，確保地面分注形式能夠取得良好的應用效果。

3 分層注水工藝在采油工程中應用要點

現階段，分層注水工藝在采油工程中有著廣泛的應用且取得了較為良好的應用效果。通過加強對于分層注水工藝的研究與應用以確保分層注水工藝能夠更好地提升開采中后期油井的采收率。在分層注水工藝應用過程中為確保分層注水工藝能夠取得良好的應用效果需要注意3點。

（1）分層注水的注水井段多為2～3段，務必不得超過4段，以免井段過多影響分層注水工藝的應用效果。在分層注水工藝應用過程中對于配置于注水井段的水管、配置器膠桶等需要經過壓力測試，以確保分層注水組件能夠承受井下3 500 m的井下壓力，確保分層注水工藝的應用效果。

（2）在應用分層注水工藝進行分層注水時，對于分層注水的注水量與注水壓力應當經過科學的實驗與計算，以確保分層注水工藝的應用效果。此外，通過測試或是比較相近油井注水工程的參數或是數據資料可以使得分層注水工藝取得良好的應用效果。此外需要注意的是不同的油井有不同的井下實際情況，應當結合油井井下的實際情況合理地制定分層注水參數。

（3）在分層注水工藝應用中應當結合各油井的實際情況合理地制定分層注水參數，避免生搬硬套從而影響分層注水工藝的應用效果。

4 結語

分層注水工藝在油井開采中有著極為重要的應用，分層注水工藝的應用將有助于提升油井的采收率，尤其是對于開采中、后期的油井，分層注水工藝的應用不僅能夠有效提升采收率同時對油井的采收質量也有著不小的提升。該文在分析分層注水工藝重要性的基礎上就分層注水工藝在采油工程中的應用進行了分析介紹。在分層注水工藝應用過程中需要注意結合油井的實際情況合理的確定分層注水工藝的相關參數，以便最大限度地發揮出分層注水工藝在油井采收中的重要作用。

參考文獻

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