采油分层注水工艺及其应用实践研究

采油分层注水工艺及其应用实践研究

程德芳 吴志慧 李林 长庆油田分公司第四采油厂 西安 榆林 718500

摘要：在众多采油工艺中，分层注水工艺的使用率和应用效果明显优于其它工艺。但是，在应用这一工艺的过程中，要想实现原油开采效率最大化，还需要针对其应用要点和注意事项进行深入系统的研究。本文分别探讨了同心集成式分层注水、地面分层注水、偏心投捞分层注水、机械分层防砂分层注水这四种采油分层注水工艺的应用实践策略，希望所提出的想法与建议能够给大家带来有价值的参考。

关键词：采油工程；分层注水工艺；应用

引言：鉴于采油分层注水工艺在当前的原油开采领域内使用率最高，应用范围最广，有必要结合其技术分类针对具体的工艺应用策略实行全面系统的研究，确保相关技术人员能够在同心集成式分层注水工艺、地面分层注水工艺、偏心投捞分层注水工艺这种几种常见原油分层工艺当中做出合理选择，并且熟练掌握各种工艺方法的使用技巧，促进我国原油开采质量与效率的全面提升^[1]。

1.同心集成式分层注水工艺

在多种类型采油分层注水工艺中，同心集成注水工艺发展得最为完善，其应用范围也最为广泛。在实际应用过程中，其最大的工艺特点体现在可以有效避免套管受到外界因素的影响，从而使工艺应用效果获得可靠保障。近些年来，同心集成分层注水工艺实现了较大程度的创新发展，在原有工艺的基础上，又引进了套管保护封隔器、射流洗井器等新型部件，形成同心集成式分层注水工艺和偏心投捞工艺这两种新型工艺形式，这两种工艺的主要区别体现在管柱结构上。如果管柱结构存在差异，导致注水通道的形成也存在相应的差别，二者的工艺本质性也有所不同。通过针对同心集成式封层注水工艺进行全面系统的分析，发现在应用此工艺时，注水封隔器是这项工艺正常运作的关键。因此，务必按照相关规定控制好注水封隔器的长度、工作压力、通径以及工作温度，还需要根据实际采油需求，适当提高此项工艺的工作效率。只有把握好上述要点，才能确保采油分层注水工艺正常运作，使其工艺性能获得有效发挥^[2]。

2.地面分层注水工艺

地面分层注水工艺与其他分层注水工艺相比较而言，要技术优势是操作简单快捷。在应用此项工艺时，需要运用压缩式的封隔器将所分层部分分割为上、下两层。针对上层，采用油套环空注水处理方式，而下层则是采用油管注水方式。通过上述操作，可以使分离部分得到进一步分割。因为上下分层所采用的分离工艺存在较大差异。所以，必须采取有效措施使上下两层彻底分离，以免对后续操作环节和工艺应用效果造成不利影响。在当前地面分层注水工艺中，运用压缩式封隔器完成地面分层注水，适合用于深井或者特殊油井的原油分离作业，其他应用方式则难以达到理想效果。由此看来，在应用地面分层注水工艺时，对工艺使用范围存在较高的要求。在实际应用的过程中，需要作业人员在针对井位进行全面细致的考察，确保井位的选取不存在任何错误，方可确保其工作效率，发挥出工艺优势^[3]。

3.偏心投捞分层注水工艺

现阶段，偏心投捞分层注水工艺主要存在扩张式封隔器偏心分注管柱、压缩式封隔器偏心分注管柱这两种工艺形式。在应用扩张式封隔器偏心分注管柱工艺时，主要运用K344扩张式封隔器靠压差、油差实现封隔器的坐封，而且当压差大于0.7MPa时，会导致隔封器的胶筒发生膨胀。为了避免此类现象的发生，需要在针对各层进行调配时应用到钢丝投捞偏心配水器。在应用偏心投捞分层注水工艺的过程中，K344扩张式封隔器是一个主要部件。在具体应用时，主要是通过油压达到提高注水效率和封隔的目的。对于压缩式封隔器偏心分注管柱而言，主要是利用液压坐封封隔器结合钢丝投捞堵塞器来实现注水分层。在应用过程中，先选取好支点，再向上提起管柱实现解封。由于压缩式封隔器偏心分注管柱与扩张式封隔器偏心分注管柱在基本原理存在根本性差别，导致二者在工艺应用、选用部件等方面也有所差异。通过对压缩式封隔器偏心分注管柱的内部结构进行研究，发现其工作原理是将水层分割成两层，此后，便可以在地层间实现水流循环，进而使封隔效果和整体注水效率获得显著提升。分注管柱的结构为分层注水的整体效果提供了可行保证，使其工艺效果变得更加明显。因此，在目前的偏心投捞分层注水工艺中，压缩式封隔器的应用更为广泛^[4]。

4.机械分层防砂分层注水工艺

与上述三种采油分层注水工艺相比，机械分层防砂工艺的使用率相对较低。在运行此项工艺时，主要依靠的是管柱结构特点。该管柱主要由防砂管柱和注水管柱构成，按照放置位置的不同，还可以分为内管柱和外管柱。当这些管柱经过Y445悬挂封隔层处理之后，便可以实现分层定位，进而发挥出支撑管柱的作用。对于滤砂管而言，在使用过程中会与防治地层砂一同进入到“井内筒”，确保作业防砂管柱的顺利起出^[5]。而内层的管柱，主要用于外层防砂封隔坐封处理。在运用该项工艺时，需要经历以下几个步骤：第一步，防砂处理。在此环节中，需要运用滤砂管进行地层砂处理，避免其进入防砂管内。当经过注水之后，如果砂管因杂质过多而发生堵塞现象，则需要采用反洗方式疏通堵塞，同时提高整个砂管的通透性；第二步，注水处理。在此项操作中，需要借助配水器对内部水流量进行处理与控制，确保其运行效率的合理性；第三步，洗井处理。借助弹簧作用，向整个结构内部注入洗井液。同时，将Y241中封隔器推开。使溶液从注水管的底部经由油管冲向井口，从而完成一个循环过程；第四步，调试处理。这一环节中，需要借助钢丝绞车的应用向井下输送流量计。此时，工作人员针对注入量进行记录，以便于针对是否满足整个系统注水运行需求进行科学化分析。在调配过程中，同样会应用到钢丝绞车。将相应的芯子打捞工具放置在钢丝绞车上，协助作业人员完成相关水嘴的更换

^[6]。

结语：随着我国科学技术水平的快速发展，传统的采油分层注水工艺实现较以往实现了较大程度的突破与创新。在保留传统工艺优良性能的基础上，又衍生出多种新型采油分层注水工艺，并且在实际应用中呈现出理想的作用价值。鉴于现代化采油分层注水工艺存在多种类型，需要相关操作人员结合实际需求在众多工艺当中进行合理选择。从根本上减少工艺实施过程中的原油损耗，使各种不确定因素得到有效控制。鉴于采油分层注水工艺是原油生产过程中的重要组成成分，有必要针对其工艺应用技巧进行持续不断的探究，促进我国石油行业的健康发展。

参考文献：

[1]翟浩斐,程方敏,徐林才,梁愉京.采油分层注水工艺及实践探讨[J].石化技术,2020,27(05):325+329.

[2]胡石锋,杨海超,盖旭波,周俊杰,刘扬,赖学明.分层采注一体化工艺研究与试验[J].石油化工应用,2020,39(04):23-25+39.

[3]吴志勇,王长宏,张鹤,黄莹.智能分层注水工艺技术在采油工程中的应用研究[J].粘接,2020,41(03):145-149.

[4]唐睿.采油工程分层注水工艺应用探析[J].化学工程与装备,2019(11):44-45.

[5]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.

[6]李亭.采油工程分层注水工艺应用[J].云南化工,2018,45(05):49.