采油工程分層注水工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用分析

孫俊勝

摘要：石油是我國主要的能源之一，其在開采的發(fā)展過程中，提出了油田分層注水工藝，促使石油資源中，可以形成不同的油層段，在此基礎(chǔ)上，調(diào)整分層注水的方法，降低油田開采時(shí)的注水壓力，以便提高油田的滲透率。分層注水工藝技術(shù)，適用于油田的復(fù)雜環(huán)境中，表明了此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：采油工程;分層注水工藝;應(yīng)用

現(xiàn)如今，水驅(qū)采油技術(shù)在我國采油工程中發(fā)揮著重要作用。為了提高原油產(chǎn)量以及開采效率，分層注水工藝已經(jīng)被普遍應(yīng)用于其中。在此背景下，文章主要對(duì)采油工程分層注水工藝原理進(jìn)行闡述，并針對(duì)三種分層注水工藝及應(yīng)用進(jìn)行分析，最后對(duì)分層注水工藝進(jìn)行展望，希望能夠?yàn)槭托袠I(yè)相關(guān)人士提供一點(diǎn)參考。

1.采油工程分層注水工藝原理

針對(duì)傳統(tǒng)注水工藝來說，由于壓力環(huán)境相同，使得在混合注水工程中造成各個(gè)層段水量不均勻，無法有效取替井中的原油，無法達(dá)到相應(yīng)的原油開采率。在此背景下，業(yè)內(nèi)相關(guān)人士都對(duì)注水工藝進(jìn)行更深一步的研究，最終提出了分層注水工藝這一概念。所謂分層注水工藝是指首先在注水井中設(shè)置相應(yīng)的分隔器，根據(jù)油量進(jìn)行油層劃分;然后使用配水器向相應(yīng)油層進(jìn)行注水，從而實(shí)現(xiàn)取替原油的目的，在很大程度上提高了原油開采效率。在長時(shí)間油田開采的過程中，為了獲得更大規(guī)模的開采效果，開采人員要將開采重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到中、低滲透層注水工作中，達(dá)到多油層注水效果，進(jìn)而提高我國采油工程的整體效率。例如，針對(duì)普配分注管柱而言，在注水層中從上而下設(shè)置普通空心配水器、K344封隔器、普通空心配水器以及底篩堵，作業(yè)完井后直接注水，用封隔器座封，打開配水器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)采油工程的分層注水。

2.采油工程分層注水工藝應(yīng)用分析

2.1偏心投撈分注工藝

偏心投勞分注工藝有兩種工藝形式：擴(kuò)張式隔器和壓縮式封隔器。擴(kuò)張式封隔器以K334型號(hào)為主，借助油差與套壓差的管理控制，使得封隔器達(dá)到預(yù)期隔離效果，在油套壓高于0.7MPa時(shí)，選用的封隔器膠筒會(huì)自動(dòng)擴(kuò)大膨脹，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)注水層的分離，通過堵塞器調(diào)整水嘴向分離后油層注水，以達(dá)到注水驅(qū)油的開采效果。一般要求井內(nèi)壓力平衡，結(jié)合實(shí)際的開采情況收縮封隔器膠筒，讓洗井液在井內(nèi)循環(huán)洗井。這樣一方面可以減少人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，一方面還可以提高工作效率。壓縮式封隔器工藝以液壓坐封為主要部件，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，利用封隔器分離油層，以水力卡瓦為支點(diǎn)，解封管柱，利用堵塞器調(diào)整水嘴注水，由于關(guān)鍵部件存在差異性，使得壓縮式封隔器分離油層形成上下兩層注水層的同時(shí)，使得兩個(gè)注水層之間可以進(jìn)行層間循環(huán)，提高注水量和注水效果，進(jìn)而達(dá)到采油目的。

2.2同心集成式分注工藝研究

首先，對(duì)同心集成式分注工藝的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析，同心集成式分注工藝的管柱中包含了射流井器、套管保護(hù)封隔器以及球座等等。相比于這一工藝而言，偏心投撈分注工藝在使用過程中對(duì)具有特殊性的油井上效果并不是很好。同心式集成工藝和偏心投撈工藝的管柱都使用射流洗井器夾套管等部分，這樣在分層注水的時(shí)候就有很好的成效;其次，對(duì)同心集成式分注工藝的原理進(jìn)行分析。同心集成式細(xì)分注水管中有使用到460式的封隔器起套管，以此部分來作保護(hù)。第二級(jí)是使用一定參數(shù)的配水器工作筒，其中封隔膠筒兩端和注水通道連接。經(jīng)過對(duì)同心集成注水工藝實(shí)行具體的研究，了解到其是使用了分級(jí)注水以及分級(jí)封隔的形式，以此來達(dá)到分層注水的目標(biāo)。這樣就保障了分層注水的大體效率。在這個(gè)工藝中，注水封隔器是其中非常關(guān)鍵的部分，在實(shí)際的使用中要對(duì)其外徑、長度以及工作溫度等方面實(shí)行仔細(xì)的限制，其一般的數(shù)據(jù)最大的外徑是114mm、長度為950mm以及在工作時(shí)的壓力要在保持在25MPa等這類的特定數(shù)值。這樣才能夠更加滿足注水的效果。

2.3地面分層注水工藝

地面分層注水工藝使用壓縮式封隔器，首先把目標(biāo)分成上下兩層，然后上層經(jīng)過油套環(huán)空注水，下層經(jīng)過油管注水。每層的注水量經(jīng)過閥門和流量計(jì)進(jìn)行把控，其具備了不用投撈以及調(diào)測的優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)前的地面分注工藝的具體工作是使用壓縮式封隔進(jìn)行注水，提升分層注水的效率。地面分注工藝和前兩種工藝不同的地方在于其主要是對(duì)應(yīng)特殊的油田，比如一些深井以及定向井等。這些特殊的油田井位復(fù)雜，前兩者工藝都難以使用且不適用，所以只能夠使用地面分層注水的工藝進(jìn)行水驅(qū)。所以在這一點(diǎn)上，地面注水工藝的使用空間就比較狹窄。在實(shí)際的開采油田過程中，油田的生產(chǎn)要依據(jù)井位的特點(diǎn)來。一旦有特殊井位，那么就要把這種工藝使用到其中，發(fā)揮出工藝的優(yōu)勢(shì)，提升分層注水的效率，以此來達(dá)到在井下注水的要求。工作人員應(yīng)該全面地認(rèn)識(shí)地面分層注水工藝，再結(jié)合實(shí)際情況使用有效的辦法發(fā)揮其工藝特點(diǎn)，在實(shí)際操作中使用地面分注，以實(shí)現(xiàn)為特殊油田注水，滿足油田需求，提高原油產(chǎn)量的目的。

3.采油工程分層注水工藝應(yīng)用要點(diǎn)

分層注水工藝是采油過程中不可缺少的部分，分層注水工藝的合理運(yùn)用能使采油工作有事半功倍的效果。應(yīng)用分層注水工藝時(shí)需要注意以下問題：第一，分層注水的注水井段不能太多，最多四段，配置注水井段的水管、配置器膠桶必須達(dá)到要求：能夠承受地下幾千米的地質(zhì)壓力;第二，進(jìn)行分成注水時(shí)，注水時(shí)常、注水量都要經(jīng)過嚴(yán)格科學(xué)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，不如通過測試或比較現(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;第三，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)際情況，采取合適的分層注水工藝。

4.采油工程分層注水工藝應(yīng)用與展望

油田分層注水工藝技術(shù)是現(xiàn)代石油行業(yè)中，比較關(guān)注的一項(xiàng)技術(shù)。我國石油資源的消耗量非常大，開采的過程中，形成了很大的浪費(fèi)，為了提高油田開采的效率和質(zhì)量，采用分層注水工藝技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)得到了有效的實(shí)踐。后期發(fā)展中，分層注水工藝技術(shù)，要滿足油田的根本需求，近幾年，油田的開發(fā)難度逐漸增大，油田內(nèi)的變化因素非常多，直接增加了分層注水工藝實(shí)施的困難度，正是由于開發(fā)與工藝方面的壓力，在分層注水工藝技術(shù)的發(fā)展過程中，形成了一定的推動(dòng)力，以此來推進(jìn)分層注水工藝技術(shù)的發(fā)展，確保分層注水工藝技術(shù)，可以根據(jù)油田分層時(shí)的影響因素，包括環(huán)境、地質(zhì)等，做出有效的控制，未來發(fā)展中，充分發(fā)揮出分層注水工藝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

為了提高采油的工作效率，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：第一，在保證采油質(zhì)量的基礎(chǔ)上，工作人員應(yīng)該減少工作量，依據(jù)一次施工開采原則進(jìn)行操作，盡量提高分層注水的智能化水平;第二，定時(shí)精準(zhǔn)的監(jiān)測井下流量，正確記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，流量調(diào)節(jié)器提供參考。智能化是分層注水工藝未來發(fā)展方向，在注水層中設(shè)置井下遙控配水器，不僅可以根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)化注水，還可以監(jiān)控油層注水量，微處理器作為指揮中心，對(duì)配水器發(fā)送指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)注水量的控制。

5.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

總而言之，隨著原油開采規(guī)模不斷增加，原油粘稠度較高以及原油產(chǎn)量降低問題將會(huì)愈發(fā)頻繁。而采用分層注水工藝則能夠?qū)@些問題進(jìn)行有效解決。所以，采油行業(yè)相關(guān)研究人員應(yīng)對(duì)分層注水工藝進(jìn)行深入研究，充分掌握其工藝原理以及三種不同分注工藝的技術(shù)要點(diǎn)，并開創(chuàng)和開發(fā)更為先進(jìn)的分層注水工藝來提高原油產(chǎn)出率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國采油行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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