分層注水技術發展過程

王群星 辛富 高曉樂(天津市大港油田井下作業公司，天津 300280)

1 概述

油田開發過程中通常使用注水工藝技術給油層補充能量，保持油層壓力，使油田能夠高產穩產。由于各油層的吸水能力有很大不同，如果采用多層段籠統注水工藝會出現層間干擾問題，而分層注水技術就是解決層間干擾問題的一種工藝措施。分層注水技術通過多年的研究，由最開始單一的固定式配水管柱，發展成為多元的、能夠解決測試問題以及油層之間夾層較小等問題的各種配水器管柱。而且，其配套工具中的分注封隔器、配水器等工具也有了長足發展，從K344封隔器和Y141封隔器到Y341(可反洗井)封隔器，從固定式配水器到同心集成式配水器。分層注水技術的發展不但降低了正常注水井的修井作業頻率，而且讓分層注水管柱起到了防止注入水單層突進，實現均勻推進的目的，提高了油田的采收率。

2 各階段的發展成果

2.1 固定式分層注水技術

1964年-1974年間，各油田廣泛應用固定式分層注水技術，它緩解了注入水單層突進的問題，控制了油井含水上升。

固定式分層注水管柱由K344型擴張式封隔器和固定式配水器、球座等井下工具組成。它首次實現了多層段的定量注水，但由于固定式配水器中的水嘴無法更換，因此在調整層段注水量時，必須將注水管柱全部起出，作業工作量很大。

2.2 活動式分層注水技術

隨著油田的不斷發展其含水也逐漸的上升，需要經常根據各種數據資料來調整各層段的注水量，以保持注采平衡，為了減少在固定注水管柱中因更換水嘴而進行的修井作業次數，研制出了活動式注水管柱。它分為空心活動式配水管柱和橋式活動配水管柱，其水嘴全部裝配在堵塞器上，更換或調整水嘴時，可用鋼絲投撈堵塞器即可。活動式分層注水技術解決了調整注水量時需要修井作業來起出管柱的技術問題，但更換水嘴作業需逐級進行，投撈工作量大，而且還存在無法進行吸水剖面測試等問題。

2.3 偏心式分層注水技術

為了解決活動式分層注水工藝存在的投撈工作量大，以及不能進行吸水剖面測試的問題，上世紀70年代中期，研制出了偏心分層注水技術，它的堵塞器偏離油管中心線位置，將中心通道供給投撈工具及測試儀器通過。偏心分層注水技術可實現多層分注時不動管柱投撈任意層段堵塞器，進行調換水嘴，實現集流和非集流分層測試，不影響其它層注水，還可進行同位素吸水剖面測井。

2.4 橋式偏心分層注水技術

為了進一步提高偏心注水井分層注水量的測試精度，實現雙卡測單層注入量的目的，研制了橋式偏心分層注水技術。橋式偏心分層注水技術不但繼承了常規偏心式分層注水技術的全部優點，同時，通過橋式配水器工作筒主體上的橋式通道與測試密封段的設計，解決了測試作業中經常出現的“刮皮碗”和“憋壓”問題。它采用集流方式測試，與常規偏心式分層注水技術相比大幅度降低了對流量計量程的要求，不用投撈堵塞器和改變正常注入狀態就能直接測得分層壓力。但為了進行測試及投撈工作，要求兩級配水器之間的距離不能小于8m，對于小卡距的井就不能使用偏心式分層注水技術。

2.5 集成式分層注水技術

為了解決部分小卡距井(兩級配水器之間的距離最小2m)的分層注水要求，研制出了集成式分層注水技術。集成式細分注水管柱主要由內徑F60mm的Y341型不可洗井封隔器、內徑F55mm和F52mm不可洗井配水封隔器、射流洗井器、外徑F55mm和F52mm配水器等組成。它利用幾個封隔器組合使用，將井段分若干個層，配水封隔器的中心管作為工作筒，一級配水器可以對兩個相鄰油層同時注水，而且可以實現投撈作業一次更換兩個水嘴。它有效降低了兩級封隔器的卡距，為小夾層的地層分析提供了可靠的資料。

3 結語

我國油田通過多年來的不斷研究，分層注水技術已趨于成熟，各油田都有自己的一套適合本油田特點的工藝技術。分層注水管柱結構中各種工具也在不斷完善，現已基本實現不動管柱、不停注進行各種測試作業，保證了地層的能量補充，為油田的高效開發提供了有力的數據支持。

[1]孫祖嶺，《井下作業工》，石油工業出版社.

[2]吳奇，《井下作業監督》，石油工業出版社.