分层注水工艺在原油开采中的应用

李明昊

摘 要：石油资源是现代工业发展的重要基石，做好石油资源的勘探与开采对于保证经济健康稳定发展有着极为重要的意义。我国石油资源相对较少且开采难度较大，尤其是经过多年的开采多数油田都进入了开采的中后期，为提高石油开采效率在石油开采中使用分层注水工艺来取代传统的混合注入开采工艺，从而使得中后期油井油层能够具有良好的吸水性，各油层吸水差异性也得到了改善，有效地提高了油田的开采效率。该文在分析分层注水工艺重要性的基础上对分层注水工艺在采油工程中的应用进行了分析阐述。

关键词：采油工程；分层注水工艺；原油开采

中图分类号：TE35 文献标志码：A

0 前言

分层注水工艺多应用于油井开采的中后期， 分层注水工艺的应用将有助于对高渗层的注水量进行高效控制，提高油井的采收率。 随着油井开采的不断深入分层注水工艺将有着广阔的应用前景。为确保分层注水工艺能够取得良好的应用效果需要积极加强对于分层注水工艺的研究与应用，掌握好分层注水工艺的应用技巧，确保中后期油井能够得到极高的采收率。

1 分层注水工艺在采油工程应用的重要性

油井开采主要利用的是压力差来进行采油作业，随着油井开采的深入石油储量的不断降低将导致油井的压力持续减小从而导致油井的采收效率持续降低，尤其是在油井开采的中后期这一现象表现得更加明显。传统的注水虽能够在一定程度上提高油层的压力但是由于水与原油密度的不同致使两者无法融合，油井的采收效率大打折扣。因此，做好分层注水工艺的应用对于提高中后期油井的采收率有着极为重要的意义。分层注水工艺其核心在于根据井下油层性质、饱和度以及压力的不同进行相应的划分，以不同的层级划分为不同的注水层段，具体是通过在不同层级之间安装分隔器，并在不同层级装配不同直径的水嘴，利用注水量的不同来调节井下不同油层的压力差，确保油井不会因长期的开采而降低油层的压力，保证油井的出油量与出油质量。

2 分层注水工艺的表现形式与其在采油工程中的应用

分层注水工艺其主要原理在于利用封隔器下注水层的配水器，通过安装在不同直径的水嘴上，用以完成对于不同注水层分配不同注水量的目的。在应用分层注水工艺的过程中需要注意的是：1）结合油井井下的压力情况绘制分层注水的层数数据曲线。2）结合数据曲线对井下分层注水压力与注水量进行计算。3）完成对于井下特定层下相对注水量的计算。4）对井下各注水层的水量分配比例进行计算。通过上述步骤完成对于分层注水工艺相关参数的计算。

2.1 偏心投捞分注工艺

偏心投捞分注形式多应用于扩张式封隔器偏心分主注管的情况下，此外，部分情况下进行分注管时也可以采用压缩式封隔器的方式进行。扩张式分注管多与K334扩张式封隔器相配合使用，通过K334扩张式封隔器的应用并使用油压对其进行控制实现对于井下油层的封闭。一般来说，应用于井下的K334扩张式封隔器能够在≥0.7 MPa的油压下令K334扩张式封隔器的胶铜产生膨胀封隔，完成对于井下油层注水层的分离。在偏心投捞分注工艺应用的过程中为保证封隔器能够形成良好的封闭效果，需要控制油套两端的压力确保油套两端压力的平衡。此外，还需要对胶管的收缩引起足够的重视，这是由于胶管的收缩也会对偏心投捞分注工艺的井下整体平衡性产生一定的影响。

2.2 同心集成分注工艺

同心集成分注是分层注水工艺的重要表现形式之一，在应用同心集成分注时需要对同心集成分注组件进行合理的选择。对于同心集成分注组件的选取首先需要按照以下顺序进行：射流洗净器→套管保护装置→套管型号。在整个实施的过程中，需要按照相关规范进行确保施工效果。在应用同心集成分注工艺时，其重点在于利用射流洗净器对封隔器进行保护，用以最大限度地提升分层注水的效果。此外，同心集成分注工艺可以在开采过程中根据需要增添套管且封隔器的结构所受到的影响较小。在实际的采油过程中同心集成分注工艺能够取得较高的采收率和采收质量。应用于同心集成分注工艺的封隔器具直径为60 mm，其主要用于对管套进行保护。在同心集成分注工艺应用过程中需要结合油井井下油层的分布情况合理的对同心集成装置进行调节，合理地对同心集成分注组件的外径、长度、坐封压力等参数进行一定的调节，用以最大限度地提高注水的效果，提高油井的采收效率。

2.3 地面分注工艺

地面分注形式是分层注水工艺中的一种应用最为广泛的形式，地面分注的应用最主要表现为：地面二段分注、地面三段分注2个主要的形式。在实际的应用中，需要确保两端分注工艺流程的合理性和可靠性，地面分注组件的结构主要分为上、中、下3层通水孔，其中上部通水孔主要用于连接油管孔道，而中部孔道则主要作用在保证油套换空的部位，而最下部的通孔则主要用于保证两端注水的协调，控制注水效果。在应用地面分注形式时，可以利用恒定量配水器来控制地面分水器的出水量，调节出水效果。对于地面分注形式的注水量还可以通过进口、闸门、流量计量器等进行调节，确保地面分注形式能够取得良好的应用效果。

3 分层注水工艺在采油工程中应用要点

现阶段，分层注水工艺在采油工程中有着广泛的应用且取得了较为良好的应用效果。通过加强对于分层注水工艺的研究与应用以确保分层注水工艺能够更好地提升开采中后期油井的采收率。在分層注水工艺应用过程中为确保分层注水工艺能够取得良好的应用效果需要注意3点。

（1）分层注水的注水井段多为2～3段，务必不得超过4段，以免井段过多影响分层注水工艺的应用效果。在分层注水工艺应用过程中对于配置于注水井段的水管、配置器胶桶等需要经过压力测试，以确保分层注水组件能够承受井下3 500 m的井下压力，确保分层注水工艺的应用效果。

（2）在应用分层注水工艺进行分层注水时，对于分层注水的注水量与注水压力应当经过科学的实验与计算，以确保分层注水工艺的应用效果。此外，通过测试或是比较相近油井注水工程的参数或是数据资料可以使得分层注水工艺取得良好的应用效果。此外需要注意的是不同的油井有不同的井下实际情况，应当结合油井井下的实际情况合理地制定分层注水参数。

（3）在分层注水工艺应用中应当结合各油井的实际情况合理地制定分层注水参数，避免生搬硬套从而影响分层注水工艺的应用效果。

4 结语

分层注水工艺在油井开采中有着极为重要的应用，分层注水工艺的应用将有助于提升油井的采收率，尤其是对于开采中、后期的油井，分层注水工艺的应用不仅能够有效提升采收率同时对油井的采收质量也有着不小的提升。该文在分析分层注水工艺重要性的基础上就分层注水工艺在采油工程中的应用进行了分析介绍。在分层注水工艺应用过程中需要注意结合油井的实际情况合理的确定分层注水工艺的相关参数，以便最大限度地发挥出分层注水工艺在油井采收中的重要作用。

参考文献

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