采油工程分層注水工藝應(yīng)用探析

仲騏 李梅 尚子惠 王暄

摘 要：石油企業(yè)是我國發(fā)展的重中之重，是我國經(jīng)濟的命脈產(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，主要采取了分層注水工藝技術(shù)，經(jīng)過了實際的應(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)的對采油工程分層注水的工藝進行闡述，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

我國石油的分布存在很大的差異，隨著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展，對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。在我國提倡能源可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展資源節(jié)約型社會的大環(huán)境下，石油開采行業(yè)也十分重視，油田開采利用率。現(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)動控制，改善各個油層吸水的差異性，這樣還可以滿足及時補充原油提取速率，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越大，當前運用注水開采的原油產(chǎn)量占我國總產(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)致遇到新的問題，縮短油層測試周期。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油層，按照性質(zhì)、飽和度和壓力進行劃分，把層與層作為原則來劃分注水層段。通俗的理解就是在注水井下安置分隔器來進行分層注水井段，每個注水井段配置一個配水器，裝上不同直徑的水嘴，以此來達到分層注水的效果。這樣，油井的石油開采就不會因為長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

在實際應(yīng)用中，管柱采用壓縮式封隔器來實現(xiàn)偏心分注，根據(jù)工程需要，確定封隔器型號，通過油壓控制來保證封隔器封閉效果，通過有套壓力對封隔器得隔離作用，加大油套壓力，刺激封隔器膠筒膨脹，進而實現(xiàn)上下注水層的分隔效果。在此過程中，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，進而保證封隔器封閉效果，實現(xiàn)整體注水的目標。首先需要在分注管柱座封完成之后，先把第二級的配水器內(nèi)部的堵塞器撈出，并對油管打壓 5～10MPa，每個點需要穩(wěn)定5min，當完成打壓之后，將偏心壓力機的回放數(shù)據(jù)撈出，并在兩層空嘴子的前提下對油管再次進行打壓，并在地面對套管的壓力變化情況進行觀察之后，對第一級封隔器的座封質(zhì)量進行判斷，當座封之后，在偏心配水的壓力計中，把兩組密封圈的壓力機的傳壓孔的上下兩個部分進行密封，這樣就能對出液孔所傳來的套管與對應(yīng)地層壓力感受到，并對其座封情況進行驗證。只要井口壓力無變化，就說明其已經(jīng)完畢，具體的是油管壓力在第一級配水器傳輸?shù)教坠苤螅羝錄]有座封，那么其井口的套管壓力就會隨著油管壓力變化而變化，若已經(jīng)座封，則不會變化。

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，一次性的測試四個層位。避免了遞減法測試層位的誤差，同時快捷方便的獲取了更多的有價值數(shù)據(jù)。提高了數(shù)據(jù)收集的速度和準確程度。由于使用封隔器與配水器一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得隔層厚度下降，可以完成細分層注水的細致工作。在實際應(yīng)用的過程中，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設(shè)備組件，為接下來的采油工作做好充分準備。第一級封隔器的套管保護，第二級射流洗井器與配水器，膠筒鏈接注水通道，第三級封隔器分離油層。整個采油流程中，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工作中的封隔器，結(jié)合實際開采情況加設(shè)管套，在不影響封隔器工作結(jié)構(gòu)的同時，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，通過這三個通水孔的協(xié)調(diào)作用來達到兩段控制注水的效果。當然我們也可以采取另一種方法來實現(xiàn)控制注水，那就是在地面分水器的出口安裝一個恒定量配水器，這樣就可以使注水步驟達到自動的控制，這樣就實現(xiàn)了初步的自動化。我們通過控制井口閥門以及電子流量計來實現(xiàn)控制隔層之間的注水量，這種辦法既經(jīng)濟又方便，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，通過這種形式控制注水量。在設(shè)備及組件的安裝過程中，配水器的人口與注水管連接。然后共同促進注水流程的順利進行。在工藝應(yīng)用中，上段主要是通過油套環(huán)空注水，下段是空心桿注水，中段是利用油管環(huán)空注水。三段注水最后的實際水量，都由進口的閥門進行調(diào)控。這個過程能夠有效實現(xiàn)一級二級分層注水的目的。開采人員要根據(jù)油條生產(chǎn)的情況，對油田的地理分布進行研究，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，嚴格遵守分注的原理，對整個工藝流程有一個更加完善的認識。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，以達到控制分配注水量的目的。實現(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)計算出注水壓力下各個層注水量的多少;③然后在計算出某一特定層下相對注水量;④再進行各個水量分配比例計算。經(jīng)過以上步驟的實施，就可以進行分層注水智能分配。隨著科學技術(shù)的進步與發(fā)展，我國在一些油田工程中，已經(jīng)使用分層注水智能分配裝置，它的使用可以對不同油層實際情況，進行自動調(diào)節(jié)，既達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

采油工程施工過程中，想要提高采油效率，首先要保障工作人員采油質(zhì)量，降低勞動強度，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，因為注水分辨率較高，只有這樣才能準確的監(jiān)測井下流量，將實時的數(shù)據(jù)資料傳輸?shù)搅髁空{(diào)節(jié)器中。分層注水工藝未來的發(fā)展方向就是智能化、自動化，注水層中安裝井下遙控配水器，根據(jù)實際情況控制注水量，還能實時對注水量進行監(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，應(yīng)注意以下三點：①分層注水的注水井段只能兩段到三段，最多不得超過四段，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進行分成注水時，注水時常、注水量都要經(jīng)過嚴格科學的實驗和計算，不如通過測試或比較現(xiàn)存相識的注水工程的資料數(shù)據(jù)才能確保實施分層注水工程;③每個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)合油井的實際。

4 結(jié)束語

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

參考文獻：

[1]余凱，胡哲瑜，蔣銳.采油工程分層注水工藝及應(yīng)用之研究[J].化工管理，2017（11）：211.

[2]李世榮，周鑫林，張文軍，郭子龍，陳莉.采油工程分層注水工藝應(yīng)用研究[J].化工管理，2016（32）：286.

[3]張瑋，何能欣.分層注水工藝在采油工程中的運用[J].石化技術(shù)，2016，23（04）：113+118.

[4]麻虎.采油工程分層注水工藝應(yīng)用探討[J].江西建材，2015（10）：91-92.