浅谈石油工程注水工艺技术优化

浅谈石油工程注水工艺技术优化

李新富

新疆华隆油田科技股份有限公司新疆克拉玛依市 834000

摘要：随着我国经济社会对化石能源需求的进一步增加，对石油开采企业提出了更高的要求，不仅要求其具备一定的开采技术，而且要求其能够科学地开发利用能源。在采油过程中，注水技术不仅可以提高油田开发水平，提高采油效率，而且可以促进石油企业获得更多的石油产品。因此，本课题的研究对油田注水技术的改进和石油企业的发展具有重要意义。

关键词：石油工程；注水技术；优化；分析

1同心双管带压分注管柱

1.1管柱组成

同心双管带压分注管柱为组合管结构，包括外管和内管。外管自上而下为３１／２ｉｎ钢制管、Ｙ３４１－１１４带压作业封隔器、ＤＸＬＴＱ－１１４单向连通器、Ｙ３４１－１１４带压作业封隔器、ＦＤＬ－１１０插管连通器、短节、丝堵。内管自上而下为ＧＺＴ－６５预制工作筒、ＳＳＧ－６５伸缩管、１．９ｉｎ玻璃钢管、ＣＧ－５６插管。

1.2工艺过程

1.2.1带压下外管。依次下入丝堵、短节、ＦＤＬ－１１０插管连通器、Ｙ３４１－１１４带压作业封隔器、ＤＸ－ＬＴＱ－１１４单向连通器、Ｙ３４１－１１４带压作业封隔器、３１／２ｉｎ钢制管。ＦＤＬ－１１０插管连通器的单向阀芯放在管柱底部短节内，处于自由状态。

1.2.2带压下内管。依次下入ＣＧ－５６插管、１．９ｉｎ玻璃钢管、ＳＳＧ－６５伸缩管、ＧＺＴ－６５预置工作筒，通过１．９ｉｎ玻璃钢管，将ＣＧ－５６插管探底，并插入ＦＤＬ－１１０插管连通器的单向阀芯内，观察负荷变化，确定插管到位后，通过伸缩管调整１．９ｉｎ玻璃钢管短接，使伸缩管回收，坐好小管悬挂器。

1.2.3坐封封隔器。从３１／２ｉｎ和１．９ｉｎ双油管环空内打压，压差达到５ＭＰａ，Ｙ３４１－１１４带压作业封隔器坐封。

1.2.4打开上层注水通道。封隔器坐封后，从３１／２ｉｎ和１．９ｉｎ双油管环空内继续加压，使压差达到７ＭＰａ打开ＤＸＬＴＱ－１１４单向连通器，形成上层注水通道。

1.2.5打开下层注水通道。从１．９ｉｎ玻璃钢管内加压，使压差达到５ＭＰａ时，打开ＦＤＬ－１１０插管连通器的暂堵活塞，形成下层注水通道。

1.2.6注水。采用地面自控阀调节各层水量。

1.2.7反洗井。洗井液自油套环空注入，经过封隔器反洗通道，进入ＦＤＬ－１１０插管连通器，由１．９ｉｎ玻璃钢管返出到地面。

1.2.8带压起管作业。①停注前，向１．９ｉｎ玻璃钢管内投入堵塞器，座入ＧＺＴ－６５预制工作筒内，防止压力从小管内返出；②停注后，ＤＸＬＴＱ－１１４单向连通器在复位弹簧作用下，自动关闭，防止压力从大小管环空返出；③上提１．９ｉｎ玻璃钢管一定距离，ＣＧ－５６插管带动ＦＤＬ－１１０插管连通器的密封总成上行关闭，防止压力从大油管返出，实现常压作业起出内管；④带压上提３１／２ｉｎ钢制管，解封封隔器，带压起出外管。

1.3工艺特点

同心双管带压分注管柱，结构简单，无需测试调配，单层注入量计量准确。管柱还具备了洗井功能，可大大延长管柱的有效期。该管柱通过工具的组配，具备防倒流作用，实现了内管常压起下，外管带压起下，实现了双管分注的带压作业。同时针对带压作业，设计了低压坐封的带压作业封隔器和低压开启的连通阀，满足了１．９ｉｎ玻璃钢管的抗压强度，便于现场施工操作。

2配套工具

2.1防卡锚定器

管柱打压，推动活塞剪断坐封销钉，推动下锥体上行，撑开卡瓦锚定套管壁，下部锁紧机构同时锁定，支撑悬挂管柱。上提管柱，剪断解封销钉，卡瓦失去支撑，解除和套管之间的锚定。有以下特点：①锚定力不随注水压力波动变化；②上提管柱，自动解除锚定，锚牙不易卡挂套管。③承受压力时有自锁功能，压力越大，锚定越强。

2.2同心配水器

主要由上接头、四笔尖定位套、调节机构、桥式通道、齿轮传动组、井下可调水嘴、下接头等组成，采用齿轮传输结构，偏心阀设计。进行流量测调时，下入测调仪对接，旋转调节机构，带动偏心阀小齿轮转动，进而使偏心阀阀芯轴向滑动，调整水嘴开度。有如下特点：①水嘴“V”字形设计，实现小水量微量调节；②有桥式通道，有效消除测调时的层间干扰；③四笔尖定位设计，测调仪等定位成功率高，适用井斜≤60°的斜井；④具有防返吐功能。

2.3Y341自验封封隔器

施工时油管打压，压力升至11~13MPa剪断坐封销钉，推动坐封活塞压缩胶筒使膨胀与套管接触，封隔油套环空。继续打压至20MPa打开验封活塞，油压通过验封活塞外筒泄压孔传递到油套环空，对封隔器2组胶筒同时进行验封。当压力升至25MPa验封完成。反洗井时0.5MPa可打开反洗通道，上提管柱封隔器解封。和常规Y341注水封隔器相比，有以下特点：①双组胶筒密封结构，密封性能可靠；②可进行自验封，无需下压力计验封，验封方式简单易可靠。

2.4辅助解封工具

常规分注管柱，由于各封隔器中心管通过油管连接在一起，导致解封力互相叠加，解封困难。辅助解封工具连接在各封隔器之间，上提管柱解封力只作用在第一级封隔器上，拉开辅助解封工具伸缩管，第二级封隔器不受力。解封第一个封隔器成功后，再上提活动解封第二级封隔器。依次解封全井封隔器，实现所有封隔器的逐级解封。和无伸缩补偿器注水管柱相比，可极大降低封隔器的解封力。

3注水工艺优化

3.1石油工程注水工艺流程优化

油田注水的最终目的。按照要求，掌握油田注水质量压力和注水量。注水设备及管道自动化，操作方便，不需要太多的工作投入。单根主管的具体工艺流程也非常方便。单井注水模型可以通过输水管道将水源输送到多口井。多井注入技术可以调节和控制多井的注入压力和使用量，实现多井输送的注入方式。单井注水只能控制一口井的注水量。一根双干管被用来分配来自许多水井的水。主要有两条注水管线，一条用于输送常规水，另一条用于洗井，这两条管线的目的都是为了提高注水效率。

3.2油田注水工艺指标优化

优化后，以百分比表示石油工程注水工艺指标和注水合格率。分层注水效果由分层注水合格率决定。为了充分发挥注水效果，达到所需的采油速度和油藏压力，必须确定井距。在确定井距时，应以大多数油层都能注水为原则，且不应小于经济极限井距。

3.3油田注水技术优化

随着水驱油田进入高含水后期开发阶段，注水井防砂技术研究、低注速分层流动试验、高温高压井分层注水、分层注水等大斜度井注水，分层注水实时监控已成为分层注水技术的发展趋势，以满足不同油藏、不同井型的分层注水技术需求，保证水驱油田的高效开发，分注技术应朝着自动化、智能化、集成化方向发展。达到最准确的注水效果。

3.4注意事项

注水井排水方向应注意地应力研究。注水井排水方向原则上应与最大主应力方向一致。油田注水井与油井的比例和分布规律称为井网。一般认为，当达到所需的采油速度时，当储层压力降至饱和压力附近时开始注水是合适的。其次，调整注入剖面，提高注入水的利用率。在注水过程中，注水井的注入剖面需要经常调整。为了提高注入水的波及效率，对吸水率低的中、低渗透层进行改造，控制影响其他层吸水率的特高吸水层，使更多的油层根据需要吸水。

4结论

我国石油生产已步入现代化管理阶段，为了提高石油生产效率，提高注水技术水平是十分必要的。然而，目前的注水技术仍有很大的改进空间。油田企业有必要总结经验，开发更科学的注水技术，以更好地控制油田的日产量。因此，采油行业仍需下大力气，再攀高峰，进一步完善采油技术，为我国采油事业赶超世界先进水平作出重要贡献。

参考文献：

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