采油分層注水工藝探析

侯衛(wèi)斌　桑德麗　王君

【摘 要】在我國(guó)快速發(fā)展的過程中，石油是不可缺少的能源，油層的能量逐漸的被損耗，使得采油的時(shí)候采用分層注水工藝勢(shì)在必行，既可以保證油層之間相對(duì)穩(wěn)固、提高安全系數(shù)，同時(shí)可以保證地下油層的壓力等方面的因素，能夠維持穩(wěn)定，保證采油工程的順利進(jìn)行，能夠符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。采油分層注水的工藝有很多，本文僅以偏心分注、同心集成式分注、空心分注三種注水工藝進(jìn)行分析，探討采油分層注水工藝的研究。

【關(guān)鍵詞】采油；分層注水；偏心分注；同心集成式分注；空心分注

引言

研究已有油田生產(chǎn)狀況可以發(fā)現(xiàn)，水驅(qū)采油技術(shù)在原油開采中依然扮演重要角色，所以提高水驅(qū)質(zhì)量就變得尤為重要。為了充分發(fā)揮水驅(qū)采油的作用，分層注水工藝被充分應(yīng)用，且效果顯著。由于地質(zhì)條件的不同以及油田實(shí)際生產(chǎn)的差異。原油分層注水主要被分為地面分注、偏心投撈分注以及同心集成分注三種主要方式。為了滿足油田生產(chǎn)需要，提高注水效果，進(jìn)而提高原油產(chǎn)量，我們深入探究采油分層注水工藝，探討其工藝特點(diǎn)以及工作原理，最后達(dá)到想要的采油分層注水的效果。

1采油分層注水工藝原理

石油與水密度不同，利用兩種間的密度差異，可通過注水的方法替換出原油。以往使用的面混合注水方法，會(huì)造成各層斷面注水量產(chǎn)生較大差異，致使原油驅(qū)替效果不理想，滿足不了原油產(chǎn)量指標(biāo)。在不斷的摸索實(shí)踐中，分層注水工藝逐漸完善，既將封隔器放置在注水井下，分隔出油層差異大的部分，通過配水器，開始分層注水，控制高深層注水量，提高低滲透率油層注水量，使油層作用充分發(fā)揮，確保水驅(qū)質(zhì)量與采油產(chǎn)量。

2采油分層注水工藝分類

2.1偏心分層注水

隨著油田的不斷開發(fā)，進(jìn)入中后期地層能量不斷的遞減，層間矛盾成為制約原油開發(fā)的首要因素，注水是補(bǔ)充地層壓力的主要手段，分層注水是減少層間矛盾的重要途徑，偏心注水，具有實(shí)現(xiàn)多級(jí)分層，分層效果好，單層調(diào)配方便等優(yōu)點(diǎn)。偏心分層注水技術(shù)應(yīng)用過程比較復(fù)雜，還需要偏心管柱和其配套工具共同操作完成分層注水工作。在偏心分層注水工作心中驗(yàn)封是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果封隔器未封座或者有縫隙會(huì)影響各個(gè)有層之間的穩(wěn)定性，導(dǎo)致有層之間的矛盾加大，給才有帶來了巨大的困難。所以偏心分層注水工作中驗(yàn)封十分重要。比如，大慶油田L(fēng)37-4井，該井于2016年4月6日進(jìn)行驗(yàn)封測(cè)試。第一級(jí)封隔器為Y111-114封隔器，第二級(jí)封隔器為Y221-114封隔器。封隔器旋轉(zhuǎn)封座后，開始對(duì)油管進(jìn)行打壓測(cè)試，地面壓力控制5-10MPa，各穩(wěn)定5分鐘。撈出壓力計(jì)后對(duì)油管打壓10MPa，穩(wěn)定5分鐘。根據(jù)壓力計(jì)的示數(shù)變化可以分析出心分層注水工作中驗(yàn)封工作完成的程度如何，以保證心分層注水工作順利進(jìn)行。偏心分層注水工藝工作過程中也有不足，比如管柱不錨定，封隔易解封，分注壽命較短。不但影響了水井細(xì)分注水的有效性，而且增加了修井費(fèi)用。

2.2同心集成分層注水工藝技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)分析

在應(yīng)用這一技術(shù)進(jìn)行分層注水時(shí)，需要對(duì)集成分注組件進(jìn)行精心選擇，尤其是射流洗凈器、套管保管裝置、套管型號(hào)等，都需要精心選擇。在具體的施工中，就是利用射流洗凈器做好封隔器的保護(hù)工作，并多加套管，避免封隔器結(jié)構(gòu)受到影響。例如在采用同心集成式細(xì)分注水技術(shù)時(shí)，其可洗凈封隔器、可洗凈配水封隔器和配水器以及球座和撈式帶鎖緊裝置等的選擇。最上一級(jí)是直徑為60mm的封隔器起套管保護(hù)作用，而第二級(jí)是采用直徑為55mm的配水封隔器的中心管，作為配水器的工作筒，而封隔器的膠筒上下則與注水通道和地層量筒，兩個(gè)通道之間的是距離是243mm，且在中心管的下面設(shè)置定位臺(tái)階，將配水器投入封隔器中心管內(nèi)座的臺(tái)階之上。當(dāng)封隔器釋放時(shí)，把直徑為52mm和55mm的兩個(gè)座封堵塞器從井口投入井內(nèi)之后，在油管內(nèi)憋壓，當(dāng)封隔器座封之后，利用鋼絲車把兩個(gè)配水器撈出之后，再下入電子壓力計(jì)進(jìn)行驗(yàn)封，利用渦街流量計(jì)對(duì)分層水量進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)調(diào)配準(zhǔn)確之后，把水嘴裝入配水器之后，與定位裝置連接，并在井口內(nèi)投入。

2.3地面分注工藝

在井內(nèi)放置壓縮式隔離器，將目的層分為兩層，油套環(huán)空注水處理上段油層，油管注水方式處理下段油層。利用電子流量計(jì)、井口閥門嚴(yán)格控制各層注水量，規(guī)避了配方調(diào)測(cè)、投撈等問題。地面分注工藝使用壓縮式封隔器，以達(dá)到分層注水目的。該工藝分為偏心投撈、同心集成分注工作形式，工作方式存在一定差異，通常在斜井、深井等特殊油井廣泛使用。鑒于油井井位相對(duì)繁瑣，分層施工、偏心投撈施工難度較大，需施以地面分層注水方式，確保水驅(qū)質(zhì)量。但該工藝應(yīng)用范圍局限，受分注工藝特征影響，應(yīng)慎重根據(jù)地質(zhì)條件等選擇該工藝，確保油田安全生產(chǎn)與原油產(chǎn)量。面對(duì)特殊井位時(shí)，可以選擇地面分注工藝，確保工作成效與質(zhì)量。地面分注工藝分為地面兩端、三段分注工藝流程，前者是指利用含有上中下通水孔的配水器，油管與上部通水孔連接，中部通水孔連接油套環(huán)空，下部通水孔通向注水管，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化注水系統(tǒng)。后者與同心集成分注工藝相似，但同心集成分注工藝屬于縱向分層結(jié)構(gòu)，而三段分注工藝流程使用的是橫向分層結(jié)構(gòu)。

2.4空心分層注水

空心分層注水工藝有著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，封座的成功率為百分之一百并且封座后可以直接注水，減少了投撈死芯子的作業(yè)過程，節(jié)約時(shí)間提高分層注水的工作效率。在空心分層注水工藝中驗(yàn)封也是十分重要的，以勝利油田L(fēng)23-15井為例，該井在驗(yàn)封時(shí)候需要下入油層中Y341-114封隔器同時(shí)也將壓力機(jī)、流量計(jì)等一起組合一起下入油層進(jìn)行驗(yàn)封的勘測(cè)。開井-穩(wěn)壓五到十分鐘；關(guān)井-穩(wěn)壓五到十分鐘；開井-穩(wěn)壓五到十分鐘。然后起出儀器有兩個(gè)壓力計(jì)的示數(shù)變化判斷封座工作完成的情況，流量計(jì)又來檢測(cè)密封段的密封情況，以保證出去其他田間的干擾，確保測(cè)試的準(zhǔn)確性，以保證分層注水的工作可以順利進(jìn)行?？招姆謱幼⑺牟蛔阌芯虏糠址肿⒐ぞ呒皽y(cè)試調(diào)配工具加工時(shí)，部分零件材料選擇不當(dāng)，熱處理、表面處理及加工精度等存在一定的問題，影響使用壽命等。

2.5分層注水工藝的選擇

在實(shí)際的采油工程施工過程中，由于油層較多且厚度不大等諸多原因，使得分層注水工藝得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于分層注水工藝而言有很多種工藝可供選擇比如：偏心分注、同心集成式分注、地面分注、油管分注、空心分注等等。在不同的地區(qū)不同的具體工作情況，選擇不同的分層注水工藝，以保證分層注水有效順利的完成。還要考慮外在環(huán)境的影響，比如在炎熱的夏季和寒冷的冬天，同樣的注水工藝操作都有所不同，何況不同的分層注水工藝了。每種分層注水工藝都有優(yōu)勢(shì)和不足，在選擇的過程中要保證不足可以最大程度的化解或者是不影響工程的進(jìn)度和質(zhì)量。盡可能的發(fā)揮其長(zhǎng)處和優(yōu)勢(shì)給分層注水工作帶來便利。同時(shí)相關(guān)工作人員要不斷的學(xué)習(xí)新的理念和先進(jìn)的技術(shù)與知識(shí)，在不斷的發(fā)展和創(chuàng)新中提高自己，做出做適合的、做些正確的工藝的選擇。

結(jié)語

隨著開采力度增加，油層內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，油層壓力降低，油層間隙擴(kuò)大，導(dǎo)致油層滲透率與油層吸水能力出現(xiàn)變化，直接影響出油率，對(duì)油田資源造成破壞。施以分層注水工藝，能夠有效避免上述問題，對(duì)避免油層壓力減少、提高出油量、解決后期出現(xiàn)的原油黏稠度高等有著重要意義。分層注水技術(shù)包括地面分注、同心集成式分注與偏心投撈分注工藝三種，能夠根據(jù)體質(zhì)條件，將注水井分成多個(gè)注水井段。利用水嘴與封隔器，實(shí)現(xiàn)油層校準(zhǔn)，提高出油率與出油質(zhì)量的同時(shí)，確保油田資源充分利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國(guó)棟，楊明，張濤.采油分層注水工藝研究[J].化工管理，2017，（09）：84.

[2]趙軍平.采油分層注水工藝研究[J].石化技術(shù)，2017，24（02）：87+267.

（作者單位：1大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠第四油礦；2大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠第四油礦；3大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠第五油礦）