注水工艺技术相关问题探析

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:张誉千 白萍 许亮
[导读] 摘要:随着经济的迅速发展,能源的需求越来越大,石油是主要能源之一,其开采方式决定了开采效率,对比三次采油的方式,通过注水开采的方式来对石油进行开发,会更加高效合理,还可以避免一些其他技术带来的问题,且成本也较低。
        第十一采油厂新集作业区  甘肃庆阳  745000
        摘要:随着经济的迅速发展,能源的需求越来越大,石油是主要能源之一,其开采方式决定了开采效率,对比三次采油的方式,通过注水开采的方式来对石油进行开发,会更加高效合理,还可以避免一些其他技术带来的问题,且成本也较低。与传统的三次采油模式相比较,注水采油方式在几个方面的优势都比较突出,比如经济性,采油的效果,操作过程的复杂性等方面。也是因为有了几个方面优势,才会有更多的地方采用注水开采的方式。油田注水开采方式也有很多种,比如单井的注水模式,可以实现正注和反注,甚至可以合注。在油田开发到达了后期的时候,对低渗透油层采取强化注水的措施,对油田的地质进行研究,划分好不同的油层,然后对各个油层进行注水,然后在结合注水设备,来提高其精度和准确度,以此来推动油田的开发工作。
        关键词:油田注水方式创新方式研究
        油田主要以注水开发为主,水驱动用储量占总储量的81%以上,水驱年产油量占总产量的78%以上。水驱开发油藏主要包括整装、复杂断块、低渗油藏、海上油藏。近几年来,随着开发难度的加大,对分层注水技术提出了越来越高的要求。为了满足生产需求,油田在分层注水工艺技术方面不断研究,分析影响管柱寿命的原因,形成了适合于油田的分层注水工艺技术系列,并研究开发了适合于油田油藏特点的分层注水新技术,基本满足了油田注水开发的需求,为稳定油井产量奠定了基础。
        1 水平井注水工艺的优点
        1.1 适于低渗透油藏
        与直井注水工艺相比,水平井注水工艺更适合低渗透油藏的开发与利用。在低渗透油藏开采过程中,水平井注水工艺表现出了优秀的注水能力,而且在采油耗时、采油能力等方面,均优于直井注水工艺。水平井注水工艺的开采效果良好、开采效率高,能有效增加泄油长度、提高传导率,更适合低渗透油藏开采。在薄层油藏开采过程中,水平井注水工艺的注水速度要快于直井注水工艺,开采效果更好。在实际油田开采过程中,水平井注水工艺经常运用到裂缝性油藏、薄层油气层、后期油田以及低渗透油藏等资源的开采之中。
        1.2 泄油均匀性好
        水平井注水工艺在采油过程中的泄油均匀性比较好,能保障水平井与井之间的泄油均匀,在此基础上保证前沿的油能平稳、匀速地向前推进。而且,在应用水平井注水工艺的过程中,两个注水压力值不会重合,这样就可以保证泄油压力均匀地分散在井段的各个位点处,从而保证石油开采工作的顺利开展。
        1.3 经济优势明显
        水平井注水工艺在采油中的应用,能全面提高石油开采企业的生产效益,经济优势十分显著。特别是对于开发中后期的老油田,更适合采用水平井注水工艺,如果面临大井距等情况,通过应用水平井注水工艺,能有效实现快速注水的目标,全面提高采油量。
        2 注水工艺技术应用情况
        2.1 高温高压深井分层注水技术
        油田低渗油藏埋藏深,温度高,注水压力高,注水压力高于22MPa的注水井占总井数的比例较高。底层温度普遍在60℃以上,对分层注水技术提出了更高的要求。一是管柱防蠕动,要求提高分层注水管柱工作可靠性(封隔器在高温情况下胶筒蠕变严重,密封承压降低);二是要求高压注水井有效测调,由于高压、单层注水量小,调点测试无法取得吸水指示曲线,高压井测试井口测试仪器下行困难。结合油藏对注水工艺的要求,配套完善应用了适合于高温高压深井的锚定补偿分层注水技术。技术特点:
        1)水力锚与水力卡瓦对管柱进行上部锚定与下部支撑,能有效克服管柱蠕动,提高封隔器等配套工具的使用安全性。水力锚和水力卡瓦均设计为低压启动,能有效减少压力效应对管柱的影响。
        2)补偿器能补偿管柱温度和压力效应下的伸缩,改善管柱的受力条件,缓解管柱的螺旋效应和弯曲效应,避免封隔器随管柱的上下蠕动,提高了封隔器的密封压力和使用寿命。
        3)采用轨道换向配水器,坐封后直接转入注水,提高了作业完井效率。


        2.2 分层防砂分层注水一体化技术
        油田出砂层位主要集中在明化镇组、东营组、馆陶组、沙河街组等出砂层位,存在油藏埋深浅不一、压实程度差、泥质含量高等特点。在注水过程中易冲刷破坏岩石骨架,形成游离砂,在停注洗井过程中容易出砂。针对这类油藏储层特征,结合分层防砂分层注水技术发展状况,配套实施了适合于油田油藏特征的分层防砂分层注水一体化技术。管柱主要由补偿器、水力锚、水力卡瓦、安全接头、封隔器、配水器、多层金属毡防砂管、上挡封隔器、下挡封隔器及定压沉砂洗井阀等工具组成。
        1)运用密闭防砂原理,防砂管采用环空夹壁结构,配合上下挡砂封隔器进行防砂。
        2)防砂管采用夹壁环空结构,两端带有防砂皮碗,可以防止砂埋封隔器洗井通道,保证洗井畅通,并清除水质不合格引起的滤砂管堵塞。
        3)配水器可直接带所需水嘴下井,坐封时不用投捞死芯子,坐封后可直接注水。
        4)管柱设计为丢手结构,初次作业不起出丢手管柱,工艺简单。该技术在油田出砂严重井中得到了广泛的应用,取得了良好的分注效果,分注有效期2a。有效抑制了油藏出砂,保证了分层注水的有效实施。
        2.3 防返吐分层注水技术
        油田聚驱转后续水驱分注井吐聚严重,停注时易造成层间串及吐聚,砂埋洗井阀等问题。为了解决这类注水井的分注问题,实施了防返吐分层注水技术。主要管柱构成:密闭封隔器、防返吐配水器、定压沉砂洗井阀等。技术特点:
        1)封隔器密封材料采用加强骨架的3 层结构,其密封压力提高到35 MPa,疲劳技术指标提高 5~8倍;肩部保护设计,延长使用寿命。
        2)设计自锁装置,停注不解封,解决了常规扩张式封隔器停注时的层间串通问题
        3)防返吐偏心配水器,本体外加防返吐机构,防止洗井短路及层间串通。
        4)定压沉砂洗井阀,侧向进液,防止砂埋底球;定压开启,防止井筒内聚合物进入油管,确保顺利完井注水。
        2.4 注水井智能测调一体化分层注水技术
        油田测试调配技术主要是常规钢丝绳投捞或者液力投捞的方式,测调工作量大。当分层注水井注水量不符合配注要求时,需要进行分层测试调配,每次调配都需要进行注水芯子的起下,测调成功率低,工序复杂。结合常规测试存在问题,油田采油工艺研究院研制及推广应用了注水井智能测调一体化分层注水技术,在现场试验中取得好的效果。目前已大面积推广应用,逐步成为油田主导分注测调技术。技术原理:该测调系统采用边测边调的方式进行流量测试与调配。通过地面仪器监视流量压力曲线,根据实时监测到的流量曲线调整注水阀水嘴大小,直到达到预设流量。技术特点:
        1)测调、验封均采用一体化测调技术。
        2)采用同心可调配水器,分层级数不受限制。
        3)测试数据地面直读,无级调配。
        3结束语
        首先要充分的了解各种不同的注水方式的优缺点,然后在根据实际情况,选择合适的注水方式。就目前的情况来看,边部注水和内部注水是使用的最多的开采放肆。边部注水和内部注水衍生出来的各种注水方式也都有自己独特的优缺点,这也就给各种不同地质情况的油田开采提供了更多的选择。由此可见,油田在开采的时候,还是要结合油藏构造特征和油层的属性来选择最合理的注水方式。
        参考文献:
        [1]朱旭,杨建梁,何旭东,等.油田注水开发方式研究[J].化学工程与装备,2019,275(12):50-51.
        [2]于国江,路明亮,张兵,等.油田分层注水井适时测试的重要性探究[J].信息周刊,2019,(2):98.
        [3]张刚,刘杰,等.延长油田注水开发技术研究及矿场实践[J].非常规油气,2020,35(2):86+92-97.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: