采油工程分层注水工艺及应用

采油工程分层注水工艺及应用

邓华夏

中石化东北油气分公司四平采油厂 邮编：130000

摘要：目前采油工程在生产中采用的分层注水技术，主要是通过有针对性地注水，实现以水为动力的石油开发，从而增加油井的产量。因此，本文从分层注水技术的基本内涵出发，对目前采油工程开发中的分层注水技术进行了详细的分析，并给出了相应的技术措施，协助有关单位实现分层注水技术的高效运用，使油田产能持续增产。

关键词：采油工程；分层注水；工艺应用

原油的采收率是石油公司发展的头等大事，也是国家相关资源发展的命脉。随着科学技术的不断进步，对石油的需求与日俱增，国内的石油不仅要靠自身的开发，而且还要从国外大量进口，所以提高国内的原油采收率已成为当务之急，采用分层注水技术可以有效地解决上述问题。

1采油工程分层注水工艺的概念

当石油被开发时，其内部的石油储备将会减少，而压力也会随之变小，从而导致原油的收集困难。为了将油层的压力提高，传统意义上的注水技术还不能够实现，由于油、水的密度不同，无法进行混合，因此，常规注水技术无法达到目的。所以必须采用分层注水技术。分层注水，指的是将各油层按性质、饱和度、压强等因素进行划分，以层和层为准则，对注水层分段进行分层注水。简单来说，就是在注水井底部设置分隔器进行分层注水井段，在各注水井段设置一套配水装置，并安装不同口径的喷管，实现了分层注水。通过这种方法，可以避免由于长时间的开采而使油层的相关压力减小，从而使出油量和质量下降。在采油工程中采用分层注水技术，是保证油田增产、稳定的关键。

2采油工程分层注水工艺及应用

    随着科学技术的发展和进步，分层注水工艺技术的类型也逐渐丰富起来，目前常用的分层注水技术有偏心投捞分注工艺、同心集成分层注水工艺、地面分层注水技术。针对油田的具体情况，选用不同的分层注水技术，以提高油田开发的效益。

2.1偏心投捞分注工艺

目前，偏心投捞分注技术主要有扩张式封隔器和压缩式封隔器两种。在扩张式封隔器中，k344型封隔器的作用是通过膨胀的胶管来达到密封的目的。当油压超过0.7 MPa时，封隔器的胶管就会发生膨胀，将两个注水层分开，而注水层在分开后会通过堵塞口内的喷嘴将水注入到注水中，从而达到驱油目的。应注意分层注水必须与实际工程条件相结合，确保洗井压力达到均衡，并在封隔器胶管收缩作用下进行，同时，通过对洗井液的再利用，可以减少有关工作人员的劳动强度，同时也能提高洗井作业的效率。在实际工程中，采用封隔器进行油层的分离，同时，管柱还将采用液压卡瓦作为支点进行解封，同时采用堵塞器进行注水。由于各关键位置的差异，压缩式封隔器可划分为下注水层和上注水层，并能实现层间的循环，既能改善注水量和注水的效果，又能满足有关单位开发高效率原油的要求。封隔器的坐封是偏心投捞技术中的一个重要环节，只有强化封隔器的坐封工作，才能使其达到更好的效果。

例如，在进行两级两段分注井的开采时，首先要保证分注管柱坐封完成后，将二级配水器内部的堵塞器捞出，同时对油管加压5～10MPa，而且每个点位都要稳定5min。在对油管完成打压工作后，需要将偏心压力机的回放数据捞出，在对油管进行再次加压时需要保证两层空嘴子，同时观察地面对套管的压力变化，得出第一级封隔器坐封效果的有效分析。在封隔器坐封后，要把压力计传压孔的上下部分进行有效封闭，从而感受到出液孔传来的套压和对应地层压力，并在偏心配水器的压力计中完成对坐封情况的分析和验证。在井口无明显压力变化的情况下，说明完成坐封工作，如果井口的套管压力值有变化，且会随着油管压力的变化而变化，就说明未完成坐封工作。

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

目前，地面分注工艺技术主要有两种，即地面两段分注工艺和地面三段分注工艺。地面两段分注流程的基本原理是利用上、中、下三个通水口构成的配水器，油管上部的通水孔连接，注水管以及其下部的通水孔连接，油套环控的部位与中部的通水孔相连接，二次注水主要是由上述三个通水口协同作用来控制水量，从而达到注水的目标。另外，我们还可以采用另外一种方法来控制注水，即在地面分水器的出口位置设置恒定配水器，实现注水的自动控制，从而达到了初期的注水自动化。各层间的注水主要由井口阀门和电子流量控制来完成，其优点是简单、方便，适合于某些中小型油田的生产。

地面三段分注工艺技术的工作原理是使用三套恒定的配水器，在不同的注水管线上分别安装一套配水器，注水管汇和配水器的入口连接，水井的三个水口和三个配水器的出口连接。上段通过油套环空注水、中段通过油杆环空注水、下段通过空心杆注水，地面的进口阀门流量计对每个层的实际注水量进行控制，达到二级三段分层注水的效果。我们要根据油田生产的实际情况、地理分布情况，科学合理地选择分注技术，才能提升开采效果，发挥其优势，体现出价值，达到分层注水的目的，满足油井注水需求。我们要对地面封层注水工艺根据地面分注工艺原理有全新、正确的认识，采用科学有效的方式，提高原油开采效率。

3采油工程分层注水工艺应用的注意事项

分层注水技术是采油工程开发当中必不可少的一项技术，只有采用科学的方法，才能达到事半功倍的目的。在采用分层注水技术时，应注意三个方面：①分层注水的注水井段可分为两段至三段，最高可达四段；②在进行注水分注时，注水时常、注水量都要经过严格的科学试验与计算，对现有注水项目的试验或对比，可保证注水项目的顺利实施；③不同的油井采用不同的注水方案，也不能一成不变，采用统一的分层注水方法，要根据油田油井的具体情况，采用适当的分层注水技术。

结语：

综上所述，在采油工程开发项目的过程中，采用分层注水技术可以使已开发出的油井内部油层压力降低的部分得到提高，从而增加了石油的采收率，并使资源也得到最大程度的开发。因此，在采油工程开发的过程中，必须掌握程分层注水技术，加强注水技术在油田开发中的应用，只有这样，才能保证油井出油的质量，最大限度地利用石油资源。

参考文献：

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[2]赵蒙,陈广辉,李兵.关于采油工程分层注水的工艺应用分析[J].化工管理,2017(17):30.

[3]杨君,韦继福,魏尽忠.采油分层注水工艺及其应用实践研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(05):251-252.