油氣田開發(fā)分層注水工藝技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展探析

賈 磊 趙自斌

延長(zhǎng)石油股份有限公司子長(zhǎng)采油廠 陜西延安 716000

大部分油田的油田層和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的滲透性各不相同，傳統(tǒng)的混合注水方式已經(jīng)無法滿足油田開發(fā)的需求。為了提高油田開發(fā)的效果，我國(guó)開始采用分層注水技術(shù)，該技術(shù)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(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 鋼管電纜直讀測(cè)調(diào)技術(shù)的應(yīng)用

（1）鋼管電纜直讀測(cè)調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)與橋式偏心配水器堵塞器的對(duì)接，通常選用井下電動(dòng)測(cè)調(diào)儀來完成，這樣就可以在無任何堵塞情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的自動(dòng)調(diào)整。

（2）鋼管電纜直讀測(cè)調(diào)技術(shù)不僅可以在線完成對(duì)井下壓力和溫度的采集，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力和流量參數(shù)的監(jiān)測(cè)，能夠最大程度地提高注水井的測(cè)調(diào)效率[1-2]。

（3）地面控制系統(tǒng)與井下電動(dòng)測(cè)調(diào)儀在使用過程中可以借助電纜絞車來實(shí)現(xiàn)相互對(duì)接，利用地面控制系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下儀器設(shè)備的通訊信息和供電控制信號(hào)的采集，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)提出有效的處理方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下各層注水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

1.2 橋式偏心分層注水工藝管柱的應(yīng)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(huán)凡爾等設(shè)備構(gòu)成[3]。其中橋式偏心配水器主要是在傳統(tǒng)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(gè)橋式過流通道，可以采用投遞的方式或者測(cè)試設(shè)備完成通過。

1.3 “橋式偏心+ 鋼管電纜直讀測(cè)調(diào)”分層注水技術(shù)

（1）面對(duì)集流測(cè)試效率較低、遞減法測(cè)試誤差大等問題，為了更好地在同一工作條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)單層油層的測(cè)試，并提高測(cè)試的精度和測(cè)調(diào)的效率，需要采用吊測(cè)聯(lián)合雙流量電纜測(cè)調(diào)儀的方式，在測(cè)調(diào)儀設(shè)備上還要安裝上下兩個(gè)流量計(jì)[4]。

（2）由于油層在測(cè)試過程中容易出現(xiàn)噴管井口密封的問題，通過采用鋼管電纜來代替?zhèn)鹘y(tǒng)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(yīng)的鋼管電纜、鎧裝電纜，安裝相應(yīng)設(shè)備之后，就可以在不同壓力值和不同井深中實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜的測(cè)試。

當(dāng)前，我國(guó)對(duì)于“橋式偏心+ 鋼管電纜直讀測(cè)調(diào)”技術(shù)的研究與使用情況已經(jīng)逐漸趨于成熟，在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠有效提高注水井的測(cè)調(diào)效率。當(dāng)前此技術(shù)的應(yīng)用范圍包括大慶油田中的6500 多口井、還有大港、新疆、吉林、長(zhǎng)慶等地的油田。

2 分層注水工藝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1 分層注水防砂專業(yè)技術(shù)

當(dāng)前分層注水防砂專業(yè)技術(shù)通常被應(yīng)用在海上油田，應(yīng)用在陸上油田的還較少。陸上油田主要將重點(diǎn)放在上[6]。偏心注水工藝是分層注水防砂專業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向。專業(yè)的設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)仔細(xì)研究偏心配水器的設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用價(jià)值，對(duì)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化。在注水環(huán)節(jié)，彈簧一旦受力就會(huì)有明顯的收縮現(xiàn)象，此時(shí)水就會(huì)直接通過單流閥流入到地層表面中[7]。對(duì)井筒進(jìn)行清潔和整理的過程中，出現(xiàn)短路的現(xiàn)象是不可避免的，此時(shí)可在主水管中加入單流閥結(jié)構(gòu)[8]。此外，油氣開采企業(yè)需要加大對(duì)砂注水井的管理力度，針對(duì)非常容易出現(xiàn)砂的注水井，需要根據(jù)具體制定完善的管理策略和及時(shí)有效的預(yù)防措施，加大對(duì)注水的管理力度。開展注水作業(yè)的時(shí)候，要嚴(yán)格按照正常操作流程進(jìn)行，以此確保注水的平穩(wěn)性，降低返吐等問題的發(fā)生。

2.2 大斜度井分層注水作業(yè)技術(shù)

通過研究油井的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)部分油井與底面并不是垂直狀態(tài)，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(shí)間會(huì)非常短，導(dǎo)致無法正常完成測(cè)試工作，嚴(yán)重降低調(diào)試結(jié)果的準(zhǔn)確性[9]。井的斜度如果低于50°，需要采用偏心分層注水技術(shù)完成對(duì)井的專業(yè)測(cè)量，并且要對(duì)偏心定量分配注水水管進(jìn)行雙導(dǎo)向錨定，將管柱扶正，避免管柱在井中出現(xiàn)偏移或者晃動(dòng)。若斜度過大，則不適合應(yīng)用偏心注水技術(shù)?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面入手，研究更有助于應(yīng)用在大斜度井中的分層注水工藝：

（1）采用同心對(duì)接的方式，將橋式同心配水器與井下測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)儀進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。這種同心對(duì)接的方式更有助于加強(qiáng)測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)儀器與配水器的有效連接，同時(shí)還可以加強(qiáng)設(shè)備之間連接的速度，而且應(yīng)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(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。在對(duì)注水井測(cè)量和調(diào)試過程中，可以充分發(fā)揮橋式通道的作用，有助于進(jìn)一步提升注水井內(nèi)注水的流通能力，同時(shí)可以幫助工作人員在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)各級(jí)的分層參數(shù)進(jìn)行線上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（3）根據(jù)實(shí)際情況將測(cè)調(diào)儀的長(zhǎng)度縮短到合適位置，便于讓測(cè)試儀能夠注水作業(yè)中更加方便靈活，這樣有助于更好地滿足大斜度井分層測(cè)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(yè)技術(shù)

目前深井與高溫高壓井的數(shù)量不斷增加，管柱工具及相關(guān)測(cè)試儀器已不適用，亟待開發(fā)具有高溫性能的電纜直讀測(cè)調(diào)專業(yè)儀器，進(jìn)一步提升測(cè)量和調(diào)試水平。

2.4 分層注水工藝技術(shù)未來發(fā)展方向

（1）增加對(duì)注水水質(zhì)處理工藝的解析與研究力度，降低因?yàn)樗|(zhì)不合格引發(fā)井下管柱腐蝕和結(jié)垢問題，以延長(zhǎng)洗井解堵時(shí)間[11]。

（2）針對(duì)高壓低滲透油藏等特殊油層的分層注水技進(jìn)行科學(xué)研究，解決注水管柱結(jié)構(gòu)單一問題[12]。

（3）增加對(duì)采油井科學(xué)合理化調(diào)整的研究，同時(shí)有針對(duì)性地對(duì)注采比進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)整。還要針對(duì)單井注水量進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)格控制注水成本的支出，最大程度提升原油的開采率。

3 結(jié)語(yǔ)

分層注水工藝技術(shù)在油田穩(wěn)產(chǎn)和提高采收率的方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用，一方面，可以確保油氣田的穩(wěn)定生產(chǎn)；另一方面，可以確保油氣田開發(fā)工作的順利開展，減少油氣田開采過程中的各種問題，進(jìn)而推動(dòng)油氣田行業(yè)的健康發(fā)展。今后，要進(jìn)一步對(duì)層次注水工藝技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，切實(shí)推動(dòng)油田的實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量開發(fā)。