采油分层注水工艺探析

侯卫斌　桑德丽　王君

【摘 要】在我国快速发展的过程中，石油是不可缺少的能源，油层的能量逐渐的被损耗，使得采油的时候采用分层注水工艺势在必行，既可以保证油层之间相对稳固、提高安全系数，同时可以保证地下油层的压力等方面的因素，能够维持稳定，保证采油工程的顺利进行，能够符合可持续发展的战略。采油分层注水的工艺有很多，本文仅以偏心分注、同心集成式分注、空心分注三种注水工艺进行分析，探讨采油分层注水工艺的研究。

【关键词】采油；分层注水；偏心分注；同心集成式分注；空心分注

引言

研究已有油田生产状况可以发现，水驱采油技术在原油开采中依然扮演重要角色，所以提高水驱质量就变得尤为重要。为了充分发挥水驱采油的作用，分层注水工艺被充分应用，且效果显著。由于地质条件的不同以及油田实际生产的差异。原油分层注水主要被分为地面分注、偏心投捞分注以及同心集成分注三种主要方式。为了满足油田生产需要，提高注水效果，进而提高原油产量，我们深入探究采油分层注水工艺，探讨其工艺特点以及工作原理，最后达到想要的采油分层注水的效果。

1采油分层注水工艺原理

石油与水密度不同，利用两种间的密度差异，可通过注水的方法替换出原油。以往使用的面混合注水方法，会造成各层断面注水量产生较大差异，致使原油驱替效果不理想，满足不了原油产量指标。在不断的摸索实践中，分层注水工艺逐渐完善，既将封隔器放置在注水井下，分隔出油层差异大的部分，通过配水器，开始分层注水，控制高深层注水量，提高低渗透率油层注水量，使油层作用充分发挥，确保水驱质量与采油产量。

2采油分层注水工艺分类

2.1偏心分层注水

随着油田的不断开发，进入中后期地层能量不断的递减，层间矛盾成为制约原油开发的首要因素，注水是补充地层压力的主要手段，分层注水是减少层间矛盾的重要途径，偏心注水，具有实现多级分层，分层效果好，单层调配方便等优点。偏心分层注水技术应用过程比较复杂，还需要偏心管柱和其配套工具共同操作完成分层注水工作。在偏心分层注水工作心中验封是最重要的一个环节，如果封隔器未封座或者有缝隙会影响各个有层之间的稳定性，导致有层之间的矛盾加大，给才有带来了巨大的困难。所以偏心分层注水工作中验封十分重要。比如，大庆油田L37-4井，该井于2016年4月6日进行验封测试。第一级封隔器为Y111-114封隔器，第二级封隔器为Y221-114封隔器。封隔器旋转封座后，开始对油管进行打压测试，地面压力控制5-10MPa，各稳定5分钟。捞出压力计后对油管打压10MPa，稳定5分钟。根据压力计的示数变化可以分析出心分层注水工作中验封工作完成的程度如何，以保证心分层注水工作顺利进行。偏心分层注水工艺工作过程中也有不足，比如管柱不锚定，封隔易解封，分注寿命较短。不但影响了水井细分注水的有效性，而且增加了修井费用。

2.2同心集成分层注水工艺技术的应用要点分析

在应用这一技术进行分层注水时，需要对集成分注组件进行精心选择，尤其是射流洗净器、套管保管装置、套管型号等，都需要精心选择。在具体的施工中，就是利用射流洗净器做好封隔器的保护工作，并多加套管，避免封隔器结构受到影响。例如在采用同心集成式细分注水技术时，其可洗净封隔器、可洗净配水封隔器和配水器以及球座和捞式带锁紧装置等的选择。最上一级是直径为60mm的封隔器起套管保护作用，而第二级是采用直径为55mm的配水封隔器的中心管，作为配水器的工作筒，而封隔器的胶筒上下则与注水通道和地层量筒，两个通道之间的是距离是243mm，且在中心管的下面设置定位台阶，将配水器投入封隔器中心管内座的台阶之上。当封隔器释放时，把直径为52mm和55mm的两个座封堵塞器从井口投入井内之后，在油管内憋压，当封隔器座封之后，利用钢丝车把两个配水器捞出之后，再下入电子压力计进行验封，利用涡街流量计对分层水量进行测量，当调配准确之后，把水嘴装入配水器之后，与定位装置连接，并在井口内投入。

2.3地面分注工艺

在井内放置压缩式隔离器，将目的层分为两层，油套环空注水处理上段油层，油管注水方式处理下段油层。利用电子流量计、井口阀门严格控制各层注水量，规避了配方调测、投捞等问题。地面分注工艺使用压缩式封隔器，以达到分层注水目的。该工艺分为偏心投捞、同心集成分注工作形式，工作方式存在一定差异，通常在斜井、深井等特殊油井广泛使用。鉴于油井井位相对繁琐，分层施工、偏心投捞施工难度较大，需施以地面分层注水方式，确保水驱质量。但该工艺应用范围局限，受分注工艺特征影响，应慎重根据地质条件等选择该工艺，确保油田安全生产与原油产量。面对特殊井位时，可以选择地面分注工艺，确保工作成效与质量。地面分注工艺分为地面两端、三段分注工艺流程，前者是指利用含有上中下通水孔的配水器，油管与上部通水孔连接，中部通水孔连接油套环空，下部通水孔通向注水管，实现自动化注水系统。后者与同心集成分注工艺相似，但同心集成分注工艺属于纵向分层结构，而三段分注工艺流程使用的是横向分层结构。

2.4空心分层注水

空心分层注水工艺有着独特的优点，封座的成功率为百分之一百并且封座后可以直接注水，减少了投捞死芯子的作业过程，节约时间提高分层注水的工作效率。在空心分层注水工艺中验封也是十分重要的，以胜利油田L23-15井为例，该井在验封时候需要下入油层中Y341-114封隔器同时也将压力机、流量计等一起组合一起下入油层进行验封的勘测。开井-稳压五到十分钟；关井-稳压五到十分钟；开井-稳压五到十分钟。然后起出仪器有两个压力计的示数变化判断封座工作完成的情况，流量计又来检测密封段的密封情况，以保证出去其他田间的干扰，确保测试的准确性，以保证分层注水的工作可以顺利进行。空心分层注水的不足有井下部分分注工具及测试调配工具加工时，部分零件材料选择不当，热处理、表面处理及加工精度等存在一定的问题，影响使用寿命等。

2.5分层注水工艺的选择

在实际的采油工程施工过程中，由于油层较多且厚度不大等诸多原因，使得分层注水工艺得到广泛应用。对于分层注水工艺而言有很多种工艺可供选择比如：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。在不同的地区不同的具体工作情况，选择不同的分层注水工艺，以保证分层注水有效顺利的完成。还要考虑外在环境的影响，比如在炎热的夏季和寒冷的冬天，同样的注水工艺操作都有所不同，何况不同的分层注水工艺了。每种分层注水工艺都有优势和不足，在选择的过程中要保证不足可以最大程度的化解或者是不影响工程的进度和质量。尽可能的发挥其长处和优势给分层注水工作带来便利。同时相关工作人员要不断的学习新的理念和先进的技术与知识，在不断的发展和创新中提高自己，做出做适合的、做些正确的工艺的选择。

结语

随着开采力度增加，油层内部结构出现变化，油层压力降低，油层间隙扩大，导致油层渗透率与油层吸水能力出现变化，直接影響出油率，对油田资源造成破坏。施以分层注水工艺，能够有效避免上述问题，对避免油层压力减少、提高出油量、解决后期出现的原油黏稠度高等有着重要意义。分层注水技术包括地面分注、同心集成式分注与偏心投捞分注工艺三种，能够根据体质条件，将注水井分成多个注水井段。利用水嘴与封隔器，实现油层校准，提高出油率与出油质量的同时，确保油田资源充分利用。

参考文献：

[1]陈国栋，杨明，张涛.采油分层注水工艺研究[J].化工管理，2017，（09）：84.

[2]赵军平.采油分层注水工艺研究[J].石化技术，2017，24（02）：87+267.

（作者单位：1大庆油田有限责任公司第三采油厂第四油矿；2大庆油田有限责任公司第三采油厂第四油矿；3大庆油田有限责任公司第三采油厂第五油矿）