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采油工程分层注水工艺应用探析宋海军

发表时间：2020/10/20 来源：《基层建设》2020年第19期作者：章清泉娄治生宋海军

[导读] 摘要：石油资源是现代工业生产中的关键资源，在工业生产中必不可少，占据重要地位。

        采油七厂第四油矿黑龙江省大庆市 163000
        摘要：石油资源是现代工业生产中的关键资源，在工业生产中必不可少，占据重要地位。因此，石油的勘探与开采工作尤为重要，做好石油的勘探与开采在促进工业发展的同时也有利于国民经济发展。相较于其他国家和地区，我国的石油资源并不多，且因为地质原因，开采难度相对大，经过多年的开采，大部分油田都处在开采中后期阶段，为了使开采效率最大化，应当引入分层注水工艺，改善当前石油开采出现的问题。基于此，本文介绍了采油分层注水工艺的价值，并在此基础上针对采油工程分层注水工艺的应用进行了探究，指出了应用要点所在，期望为行业发展贡献力量。
        关键词：采油工程；分层注水工艺；原油开采
        引言
        我国地域辽阔，各地区石油资源的分布情况不一，经济的不断发展致使石油需求扩大，石油开发项目增多，由于开采程度的深入，多数油田进入了开发中后期，开采出来的石油质量不高，利用程度低，传统的开采模式以及无法满足当前的需求，因此，使用分层注水工艺代替传统混合注水方法十分有必要，分层注水工艺，能够使油层的吸水性得到一定保障，使各个油层吸水的差异性更加明显，提高原油提取速率，有效提升油田开采量，对于实现可持续发展具有重要意义，因此，研究采油工程分层注水工艺及其应用具有很重要的价值。
        1.采油分层注水工艺概述
        1.1采油工程分层注水工艺的定义
        石油在开采的过程中，内部储量会随之减少，压力一旦变小，石油的采集难度就会增加。只有增加油层压力，才能有效解决这一问题，但是由于石油和水并不相融，密度存在差异，传统的注水工艺就不能应用。此时，分层注水工艺的优势就展现出来了，分层注水工艺就是利用石油的性质、饱和度和压力对石油的每个油层进行划分，将其分为不同的注水层段，通常来讲，就是设置封隔器于注水井下，对注水井段进行分层，依据井的差别，选择合适的配水器和水嘴安装在注水井上，实现分层注水的目的。这样一来，油井内油层的压力就不会因为长期开采而变小，能够有效提高出油量和石油品质。应用分层注水工艺能够实现油田开采的最大化，保证石油产量和石油品质的稳定。
        1.2采油工程分层注水工艺的价值
        油井开发程度的不断提高会导致油层内部原油结构发生变化，油层的压力跟着减小，层与层之间的空隙会逐渐变大，影响较为严重的就是层面、平层和油层内部。造成这些问题的主要原因是油层之间压力和渗透率的差别，使得油层吸水和注水速度有相应地差距。不同的油层压力影响着储油和储油率，也是导致油田资源不能够被充分利用的最大因素。分层注水工艺能够有效解决这一难题，利用分层注水工艺可以对油井进行分段，再在水嘴和封隔器的作用下校准油层状况，这样一来，石油资源就可以被最大化开采利用，原油的品质也会跟着提升。
        2.分层注水工艺在采油工程中的应用
        2.1采油工程中分层注水管柱工艺的运用
        分层注水的关键手段就是分层注水管柱工艺，分层注水管柱也分为好几个部分，有同心注水管柱、偏心注水管柱、空心分层注水、同心集中分层注水。这几种注水方式各有优势，具体应用如下：
        2.1.1同心式注水管柱工艺
        这种工艺就是分别在井内投放一个外管和内管，利用封隔器对分层注水的油层上下进行隔开。在封隔器内存放密封插管和密封体等设备，将内管放置其中，由于内管与密封插管相连，可以深入到密封体内，对下一层进行注水，这就是外管的作用所在。

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这种注水工艺又可以划分为两类，分别是固定式注水管柱技术、活动式注水管柱技术
        2.1.2偏心注水管柱工艺
        该工艺技术因其配水器芯子当中的堵塞器和油管的中心不处在同一位置上，被称为偏心注水管柱工艺。在应用的过程中，可以通过偏心配水器中的投捞阻塞器对水量进行调节。洗井和不洗井是两种偏心式注水管柱的两大种类，他们是按照分隔器的类型进行划分的。
        2.1.3新型注水管柱
        近年来，由于经济发展的需要，我国油田开采项目急剧增加，相对差的油层在开发中存在原油储量少、杂质多的问题，使用的注水井以斜向注水井为主。实际开采过程中，由于施工技术人员改进了相关结构，因此，产生了同心分层注水管柱技术和同心注水管柱技术两种新型的注水工艺技术，其在实际发展中，拥有较大的发展潜力，发展前景广阔。
        2.2分层注水测试工艺技术的应用
        油藏在分层注水完毕后，都要开展相应地分层测试，依据测试的结果，来准确定位配注位置，这一测试在技术方面支持了分层注水量。传统的分层注水测试存在一定的弊端，是通过流量调配的方式来实现分层注水的目标的，不仅操作步骤复杂，相关误差也比较大，因此，分层测试的准确性就不能得到保障，测试结果也有待考量。
        2.3分层配水注水工艺的应用
        分层注水配水工艺之所以能够实现，是借助了封隔器下注水层的配水器，配水器通过与不同口径的水嘴进行组合，能够有效控制注水量的分配，具体实现方式是：首先根据注水井近期变化状况绘制分层数据图，再在曲线图的基础上对注水压力下各层注水量进行计算分析，得出某一特定层的相对注水量以后，算出各层水量分配比例。以上环节，能够实现分层注水分配的智能化，目前，我国部分油田工程已将其应用进去，它的使用能够调整油层状况，满足分层注水的相应标准，节省人力物力资源。
        3.分层注水工艺在采油工程中应用要点
        当前，分层注水工艺已在采油工程中得到了普遍应用，其效果良好，受到业界一致好评。通过对分层注水进行深入研究，能够及时发现其中存在的问题，大幅度提高油井的开采率，在具体的应用过程中，为使分层注水工艺效果最大化，其应用要点一定要时刻谨记，具体如下：第一，分层注水的注水井不得超过4段，以2-3段为最佳，避免井段过多，对其应用效果造成不良影响。在应用过程中，还要对注水井段的水管和配置器胶桶进行压力测试，检测其抗压性能，明确其抗压效果，保证其能够承受井下的高压，以此保障分层注水工艺充分发挥优势。第二，科学计算分层注水的注水量和注水压力，评估其注水的性能，计算的时候要秉持严谨仔细的原则，以此保障分层注水工艺效果不受影响。除此之外，还可以对相近油井注水工程的数据资料进行分析，测试比较其参数，能够使分层注水工艺的应用效果更加显著。不同油井的井下情况也存在差别，因此应当结合实际情况科学合理地对分层参数进行制定。第三，分层注水工艺应用过程中，应当依据现场情况，具体问题具体分析，以此保证各油层注水参数的科学性，切勿一刀切，不进行变通，给分层注水工作造成不良影响。
        4.结语
        在石油开采中，分层注水工艺的应用具有很重要的价值，它能够有效提升开采效率，实现油田开采量的最大化，特别是在我国油田都已进入开采中后期的情况下，应用分层注水工艺，能够提升原油的质量和利用率。因此，关注分层注水工艺的应用，深入研究工艺问题，充分掌握施工要点，对于石油开采工作意义重大，也在一定程度上促进了我国工业的发展。
        参考文献：
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        [2]柳红春，万玲侠，孙红兵，等.高压油套分层注水工艺在文南油田的应用[J].石油天然气学报，2003，25（s1）：107-108.
        [3]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.