采油工程分層注水工藝及應用之研究

余凱胡哲瑜蔣銳（.重慶科技學院石油與天然氣工程學院石油工程系，重慶 40400；.重慶科技學院石油工程系，重慶 40400）

采油工程分層注水工藝及應用之研究

余凱1胡哲瑜2蔣銳1（1.重慶科技學院石油與天然氣工程學院石油工程系，重慶 404100；2.重慶科技學院石油工程系，重慶 404100）

本文在研究中以分層注水工藝為核心，探究采油工程分層注水工藝及應用，優化采油工程采油結構，提高采油工程綜合質量水平，進而為相關研究人員提供一定的借鑒和幫助。

采油工程；分層注水工藝；應用；發展

1 采油工程分層注水工藝原理

就傳統注水采油工藝而言，在注水井中，由于壓力環境相同，在混合注水的過程中會涌進大量水，造成各個層段水量不均勻，無法取替出井中的原油，進而達不到原油開采效果。于是國內相關研究人員紛紛參與到注水采油研究領域中，在大量的實踐研究下，提出分層注水工藝。分層注水工藝主要是在注水井中設置分隔器，根據油量分布進行油層劃分，使用配水器往劃分好的油層進行注水，進而達到注水驅油的目的，提高原有開采效率，其原理如圖1所示。在長時間油田開采的過程中，為了獲得更大規模的開采效果，開采人員要將開采重點轉移到中、低滲透層注水工作中，達到多油層注水效果，進而提高我國采油工程的整體效率。例如，針對普配分注管柱而言，在注水層中從上而下設置普通空心配水器、K344封隔器、普通空心配水器以及底篩堵，作業完井后直接注水，用封隔器座封，打開配水器，進而實現采油工程的分層注水。

圖1

2 采油工程分層注水工藝內容

2.1 偏心投撈分注工藝

偏心投勞分注工藝包括擴張式封隔器和壓縮式封隔器兩種工藝形式，擴張式封隔器以K334型號為主，借助油差與套壓差的管理控制，使得封隔器達到預期隔離效果，在油套壓高于0.7MPa時，選用的封隔器膠筒會自動擴大膨脹，實現兩個注水層的分離，通過堵塞器調整水嘴向分離后油層注水，以達到注水驅油的開采效果。結合實際開采情況，在洗井中要求井內壓力平衡，收縮封隔器膠筒，使得洗井液可以在井內進行循環洗井，減少人員勞動強度，提高工作效率。壓縮式封隔器工藝以液壓坐封為主要部件，在實際應用的過程中，利用封隔器分離油層，以水力卡瓦為支點，解封管柱，利用堵塞器調整水嘴注水，由于關鍵部件存在差異性，使得壓縮式封隔器分離油層形成上下兩層注水層的同時，使得兩個注水層之間可以進行層間循環，提高注水量和注水效果，進而達到采油目的。

2.2 同心集成分注工藝

同心集成分注工藝以“射流洗井器+套管保護封隔器”為主要結構，通過分級注水與分級封隔的方式進行注水采油，提高分層注水綜合采油效果，以達到采油的目的。在實際應用的過程中，采油人員要結合油層性質和油井開采條件，合理選擇集成分注各個設備組件，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，遵循施工規范和相關法律法規，利用射流洗井器保護工作中的封隔器，結合實際開采情況加設管套，在不影響封隔器工作結構的同時，提高工作效率。

2.3 地面分注工藝

在進行分層注水采油的過程中，地面分注工藝包括兩段分注和三段分注兩種工藝形式，兩段分注要是在油井中設置配水器，這種配水器主要是由上、中、下等通水孔構成，上部通水孔與油管相連，下部通水孔與注水管相連，而中部通水孔與油套相連，這三個通水孔共同協作，進而達到地面兩段注水驅油的目的。為了提高注水效果，工作人員可以在地面分水器出口設置配水器，實現注水的自動化控制，提高分層注水的智能水平，這就是三段分注工藝形成緣由，除了地面配水器之外，設置三套配水器，使其入口連接注水管，循環注水，實現二級三段分注的效果。在實際應用的過程中，開采人員要考慮到油田生產要求和質量標準，科學選擇地面分注，正確認識地面分注工藝的原理、缺點和優勢，綜合考慮，構建完善的采油分層注水方案。

3 采油工程分層注水工藝的應用和發展

在實際采油工程實施過程中，為了提高采油效率的，一方面工作人員要在保證采油質量的基礎上，減少工作量，以一次施工為開采原則，提高分層注水的智能化水平。另一方面，注水分辨率高，井下儀器配帶流量計，因此可精準的監測井下流量，為流量調節器提供實時參考。智能化是分層注水工藝未來發展方向，在注水層中設置井下遙控配水器，不僅可以根據實際情況自動化注水，還可以監控油層注水量，微處理器作為指揮中心，對配水器發送指令，自動調節閥門，進而實現對注水量的控制。

本文通過對采油工程分層注水工藝應用的研究，在分析分層注水工藝原理的基礎上，提出偏心投撈分注工藝、同心集成分注工藝、地面分注工藝等分注方式，完善分層注水采油結構體系，積極投入到智能化分注工藝研究領域中，實現采油工程分層注水的自動化和智能化，進而促進分層注水工藝的可持續健康發展。

[1]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,2016,04:113+118.

[2]杜建娟.分層注水工藝管柱在河口采油廠的應用[J].內江科技,2016,03:152-153.

[3]崔君成.微生物采油技術試驗研究[D].大慶石油學院, 2015.