油氣田開發分層注水工藝技術現狀與發展探析

賈 磊 趙自斌

延長石油股份有限公司子長采油廠 陜西延安 716000

大部分油田的油田層和內部結構的滲透性各不相同，傳統的混合注水方式已經無法滿足油田開發的需求。為了提高油田開發的效果，我國開始采用分層注水技術，該技術能夠有效保持油田的壓力，合理控制油田含水上升的速度，提高油氣田的采油率和采油量。

1 分層注水工藝技術的應用現狀

1.1 鋼管電纜直讀測調技術的應用

（1）鋼管電纜直讀測調技術實現與橋式偏心配水器堵塞器的對接，通常選用井下電動測調儀來完成，這樣就可以在無任何堵塞情況下實現對流量的自動調整。

（2）鋼管電纜直讀測調技術不僅可以在線完成對井下壓力和溫度的采集，還可以實現對壓力和流量參數的監測，能夠最大程度地提高注水井的測調效率[1-2]。

（3）地面控制系統與井下電動測調儀在使用過程中可以借助電纜絞車來實現相互對接，利用地面控制系統就可以實現對井下儀器設備的通訊信息和供電控制信號的采集，并根據采集數據提出有效的處理方案，實現對井下各層注水量的實時監測。

1.2 橋式偏心分層注水工藝管柱的應用

橋式偏心分層注水工藝管柱主要由橋式偏心配水器、可洗井封隔器、水力循環凡爾等設備構成[3]。其中橋式偏心配水器主要是在傳統的偏心配水器上合理安裝橋式通道，主通道直徑為46mm。在橋式偏心配水器主體上安裝配水堵塞器的偏孔，最佳安裝位置在距離主體20mm上方；在橋式偏心配水器的主體周圍通常有5 個橋式過流通道，可以采用投遞的方式或者測試設備完成通過。

1.3 “橋式偏心+ 鋼管電纜直讀測調”分層注水技術

（1）面對集流測試效率較低、遞減法測試誤差大等問題，為了更好地在同一工作條件下實現對單層油層的測試，并提高測試的精度和測調的效率，需要采用吊測聯合雙流量電纜測調儀的方式，在測調儀設備上還要安裝上下兩個流量計[4]。

（2）由于油層在測試過程中容易出現噴管井口密封的問題，通過采用鋼管電纜來代替傳統的鎧裝電纜，可以有效解決上述問題[5]。此外，還需要給雙滾筒絞車配備相應的鋼管電纜、鎧裝電纜，安裝相應設備之后，就可以在不同壓力值和不同井深中實現對電纜的測試。

當前，我國對于“橋式偏心+ 鋼管電纜直讀測調”技術的研究與使用情況已經逐漸趨于成熟，在實際應用過程中能夠有效提高注水井的測調效率。當前此技術的應用范圍包括大慶油田中的6500 多口井、還有大港、新疆、吉林、長慶等地的油田。

2 分層注水工藝技術發展趨勢

2.1 分層注水防砂專業技術

當前分層注水防砂專業技術通常被應用在海上油田，應用在陸上油田的還較少。陸上油田主要將重點放在上[6]。偏心注水工藝是分層注水防砂專業技術的發展方向。專業的設計人員需要結合自身經驗仔細研究偏心配水器的設計原理及應用價值，對技術進行升級優化。在注水環節，彈簧一旦受力就會有明顯的收縮現象，此時水就會直接通過單流閥流入到地層表面中[7]。對井筒進行清潔和整理的過程中，出現短路的現象是不可避免的，此時可在主水管中加入單流閥結構[8]。此外，油氣開采企業需要加大對砂注水井的管理力度，針對非常容易出現砂的注水井，需要根據具體制定完善的管理策略和及時有效的預防措施，加大對注水的管理力度。開展注水作業的時候，要嚴格按照正常操作流程進行，以此確保注水的平穩性，降低返吐等問題的發生。

2.2 大斜度井分層注水作業技術

通過研究油井的狀態，發現部分油井與底面并不是垂直狀態，而是存在一定斜度。注水過程中由于受到斜井的限制，使用時間會非常短，導致無法正常完成測試工作，嚴重降低調試結果的準確性[9]。井的斜度如果低于50°，需要采用偏心分層注水技術完成對井的專業測量，并且要對偏心定量分配注水水管進行雙導向錨定，將管柱扶正，避免管柱在井中出現偏移或者晃動。若斜度過大，則不適合應用偏心注水技術。可以從以下幾個方面入手，研究更有助于應用在大斜度井中的分層注水工藝：

（1）采用同心對接的方式，將橋式同心配水器與井下測調聯動儀進行有機結合。這種同心對接的方式更有助于加強測調聯動儀器與配水器的有效連接，同時還可以加強設備之間連接的速度，而且應用在大斜度井中的效果顯著。

（2）采取在配水器加入橋式通路的方式來確保在大斜度井上依然可以實現相關技術的應用。在對注水井測量和調試過程中，可以充分發揮橋式通道的作用，有助于進一步提升注水井內注水的流通能力，同時可以幫助工作人員在較短的時間內對各級的分層參數進行線上實時監測。

（3）根據實際情況將測調儀的長度縮短到合適位置，便于讓測試儀能夠注水作業中更加方便靈活，這樣有助于更好地滿足大斜度井分層測試過程中所需要的基本要求。

2.3 深井與高溫高壓井分層注水專業技術

目前深井與高溫高壓井的數量不斷增加，管柱工具及相關測試儀器已不適用，亟待開發具有高溫性能的電纜直讀測調專業儀器，進一步提升測量和調試水平。

2.4 分層注水工藝技術未來發展方向

（1）增加對注水水質處理工藝的解析與研究力度，降低因為水質不合格引發井下管柱腐蝕和結垢問題，以延長洗井解堵時間[11]。

（2）針對高壓低滲透油藏等特殊油層的分層注水技進行科學研究，解決注水管柱結構單一問題[12]。

（3）增加對采油井科學合理化調整的研究，同時有針對性地對注采比進行科學、合理的調整。還要針對單井注水量進行調整，嚴格控制注水成本的支出，最大程度提升原油的開采率。

3 結語

分層注水工藝技術在油田穩產和提高采收率的方面發揮至關重要的作用，一方面，可以確保油氣田的穩定生產；另一方面，可以確保油氣田開發工作的順利開展，減少油氣田開采過程中的各種問題，進而推動油氣田行業的健康發展。今后，要進一步對層次注水工藝技術進行改進與優化，切實推動油田的實現高質量開發。