采油分層注水工藝探析

侯衛斌　桑德麗　王君

【摘 要】在我國快速發展的過程中，石油是不可缺少的能源，油層的能量逐漸的被損耗，使得采油的時候采用分層注水工藝勢在必行，既可以保證油層之間相對穩固、提高安全系數，同時可以保證地下油層的壓力等方面的因素，能夠維持穩定，保證采油工程的順利進行，能夠符合可持續發展的戰略。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行分析，探討采油分層注水工藝的研究。

【關鍵詞】采油；分層注水；偏心分注；同心集成式分注；空心分注

引言

研究已有油田生產狀況可以發現，水驅采油技術在原油開采中依然扮演重要角色，所以提高水驅質量就變得尤為重要。為了充分發揮水驅采油的作用，分層注水工藝被充分應用，且效果顯著。由于地質條件的不同以及油田實際生產的差異。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。為了滿足油田生產需要，提高注水效果，進而提高原油產量，我們深入探究采油分層注水工藝，探討其工藝特點以及工作原理，最后達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，會造成各層斷面注水量產生較大差異，致使原油驅替效果不理想，滿足不了原油產量指標。在不斷的摸索實踐中，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，使油層作用充分發揮，確保水驅質量與采油產量。

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，進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的首要因素，注水是補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，具有實現多級分層，分層效果好，單層調配方便等優點。偏心分層注水技術應用過程比較復雜，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封是最重要的一個環節，如果封隔器未封座或者有縫隙會影響各個有層之間的穩定性，導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封十分重要。比如，大慶油田L37-4井，該井于2016年4月6日進行驗封測試。第一級封隔器為Y111-114封隔器，第二級封隔器為Y221-114封隔器。封隔器旋轉封座后，開始對油管進行打壓測試，地面壓力控制5-10MPa，各穩定5分鐘。撈出壓力計后對油管打壓10MPa，穩定5分鐘。根據壓力計的示數變化可以分析出心分層注水工作中驗封工作完成的程度如何，以保證心分層注水工作順利進行。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。不但影響了水井細分注水的有效性，而且增加了修井費用。

2.2同心集成分層注水工藝技術的應用要點分析

在應用這一技術進行分層注水時，需要對集成分注組件進行精心選擇，尤其是射流洗凈器、套管保管裝置、套管型號等，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工作，并多加套管，避免封隔器結構受到影響。例如在采用同心集成式細分注水技術時，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。最上一級是直徑為60mm的封隔器起套管保護作用，而第二級是采用直徑為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，兩個通道之間的是距離是243mm，且在中心管的下面設置定位臺階，將配水器投入封隔器中心管內座的臺階之上。當封隔器釋放時，把直徑為52mm和55mm的兩個座封堵塞器從井口投入井內之后，在油管內憋壓，當封隔器座封之后，利用鋼絲車把兩個配水器撈出之后，再下入電子壓力計進行驗封，利用渦街流量計對分層水量進行測量，當調配準確之后，把水嘴裝入配水器之后，與定位裝置連接，并在井口內投入。

2.3地面分注工藝

在井內放置壓縮式隔離器，將目的層分為兩層，油套環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、井口閥門嚴格控制各層注水量，規避了配方調測、投撈等問題。地面分注工藝使用壓縮式封隔器，以達到分層注水目的。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，確保水驅質量。但該工藝應用范圍局限，受分注工藝特征影響，應慎重根據地質條件等選擇該工藝，確保油田安全生產與原油產量。面對特殊井位時，可以選擇地面分注工藝，確保工作成效與質量。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空，下部通水孔通向注水管，實現自動化注水系統。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構，而三段分注工藝流程使用的是橫向分層結構。

2.4空心分層注水

空心分層注水工藝有著獨特的優點，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過程，節約時間提高分層注水的工作效率。在空心分層注水工藝中驗封也是十分重要的，以勝利油田L23-15井為例，該井在驗封時候需要下入油層中Y341-114封隔器同時也將壓力機、流量計等一起組合一起下入油層進行驗封的勘測。開井-穩壓五到十分鐘；關井-穩壓五到十分鐘；開井-穩壓五到十分鐘。然后起出儀器有兩個壓力計的示數變化判斷封座工作完成的情況，流量計又來檢測密封段的密封情況，以保證出去其他田間的干擾，確保測試的準確性，以保證分層注水的工作可以順利進行。空心分層注水的不足有井下部分分注工具及測試調配工具加工時，部分零件材料選擇不當，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用。對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勢和不足，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度和質量。盡可能的發揮其長處和優勢給分層注水工作帶來便利。同時相關工作人員要不斷的學習新的理念和先進的技術與知識，在不斷的發展和創新中提高自己，做出做適合的、做些正確的工藝的選擇。

結語

隨著開采力度增加，油層內部結構出現變化，油層壓力降低，油層間隙擴大，導致油層滲透率與油層吸水能力出現變化，直接影響出油率，對油田資源造成破壞。施以分層注水工藝，能夠有效避免上述問題，對避免油層壓力減少、提高出油量、解決后期出現的原油黏稠度高等有著重要意義。分層注水技術包括地面分注、同心集成式分注與偏心投撈分注工藝三種，能夠根據體質條件，將注水井分成多個注水井段。利用水嘴與封隔器，實現油層校準，提高出油率與出油質量的同時，確保油田資源充分利用。

參考文獻：

[1]陳國棟，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，2017，24（02）：87+267.

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