采油工程分層注水工藝及應(yīng)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(yīng)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(yīng)用，優(yōu)化采油工程采油結(jié)構(gòu)，提高采油工程綜合質(zhì)量水平，進而為相關(guān)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(yīng)用；發(fā)展

1 采油工程分層注水工藝原理

就傳統(tǒng)注水采油工藝而言，在注水井中，由于壓力環(huán)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(nèi)相關(guān)研究人員紛紛參與到注水采油研究領(lǐng)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(shè)置分隔器，根據(jù)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(qū)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(guī)模的開采效果，開采人員要將開采重點轉(zhuǎn)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(shè)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(yè)完井后直接注水，用封隔器座封，打開配水器，進而實現(xiàn)采油工程的分層注水。

圖1

2 采油工程分層注水工藝內(nèi)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(yù)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(xiàn)兩個注水層的分離，通過堵塞器調(diào)整水嘴向分離后油層注水，以達到注水驅(qū)油的開采效果。結(jié)合實際開采情況，在洗井中要求井內(nèi)壓力平衡，收縮封隔器膠筒，使得洗井液可以在井內(nèi)進行循環(huán)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(yīng)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(diào)整水嘴注水，由于關(guān)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(huán)，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(jié)構(gòu)，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(yīng)用的過程中，采油人員要結(jié)合油層性質(zhì)和油井開采條件，合理選擇集成分注各個設(shè)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(guī)范和相關(guān)法律法規(guī)，利用射流洗井器保護工作中的封隔器，結(jié)合實際開采情況加設(shè)管套，在不影響封隔器工作結(jié)構(gòu)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(shè)置配水器，這種配水器主要是由上、中、下等通水孔構(gòu)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(xié)作，進而達到地面兩段注水驅(qū)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(shè)置配水器，實現(xiàn)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(shè)置三套配水器，使其入口連接注水管，循環(huán)注水，實現(xiàn)二級三段分注的效果。在實際應(yīng)用的過程中，開采人員要考慮到油田生產(chǎn)要求和質(zhì)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(yōu)勢，綜合考慮，構(gòu)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(yīng)用和發(fā)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(zhì)量的基礎(chǔ)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(jiān)測井下流量，為流量調(diào)節(jié)器提供實時參考。智能化是分層注水工藝未來發(fā)展方向，在注水層中設(shè)置井下遙控配水器，不僅可以根據(jù)實際情況自動化注水，還可以監(jiān)控油層注水量，微處理器作為指揮中心，對配水器發(fā)送指令，自動調(diào)節(jié)閥門，進而實現(xiàn)對注水量的控制。

本文通過對采油工程分層注水工藝應(yīng)用的研究，在分析分層注水工藝原理的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)體系，積極投入到智能化分注工藝研究領(lǐng)域中，實現(xiàn)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(xù)健康發(fā)展。

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