井下油水分离采油技术研究

井下油水分离采油技术研究

唐勇 李建波

胜利油田鲁胜油公司 山东省东营市 257000 摘要：在我国国民经济以及社会发展中，能源占有十分重要的地位，其属于经济和社会发展的重要的物质基础。石油此项能源型产业，在国民经济发展过程中充当的角色是十分突出的，其能带动整个国家或部分省市、地区的贸易往来和经济发展。就现阶段而言，我国的采油技术还存在着较大的发展空间，需要相关研究者和工作者的不断努力以加快各项技术的开发和发展。随着油田开发进度的深入，油井采出液的含水量会逐渐增加，这对石油的开采效率和管理等各方面均带来了不同程度的负面影响，因此，将新的技术应用于石油开采中十分必要。基于此，文章将分为三个部分来对井下油水分离技术进行研究，最后做出总结。

关键词：采油 油水分离 含水量 技术应用
本文主要对井下油水分离技术进行分析和研究，提出切实可行的解决办法。

1 含水量高是当前油田开采中存在的主要问题

1.1 经济投入增加

近年来，我国油田开采深度逐渐加大，在开采的中后期，油井中开采出来的液体含水量非常高。要想全面提升油田开采的工作效率和油品质量，石油企业就需要加大技术的研究，进行油水分离，其中包含了举升、贮存、处理和排放，这个过程也称之为原油脱水处理。在油田开采的中后期阶段进行油水分离需要投入非常多的人力和资金，这使得油田开采成品直线上升。

1.2 环境的破坏

对于油井开采出来的液体进行脱水处理过程中会产生很多的硫化物、病原菌以及有机分类的化学物，这些多出来的杂质如果不采取措施就排到自然环境中，必然会对周边的环境造成严重的影响。近年来，人们对于环境的保护意识逐渐加大，国家也在逐渐加大管理力度，很多的石油开采企业都加大技术研发力度，一方面可以提升开采效率，另外一个方面可以大大降低原油含水率，避免对于环境所产生的不利影响。

2 井下油水分离技术

2.1 井下油水分离技术原理

井下油水分离技术主要是通过油水分离设备来进行的，还有的是利用水、油的重力差异工作原理，将原油开采的液体在地下的环境中进行分离，然后将分离后的浓缩石油直接举升到地面，这样被分离的水直接再次注入到地下水层或者是非油层中。利用上述的工作原理将油水进行分离的技术已经成功地使用在全世界的油田，根据不同的分离技术特点，将油水分离技术分成不同的类型，每种类型都具备较强的优势。

2.2 井下油水分离技术优点

将油井中的油水分离技术使用在油田开采作业中具备较强的优势。

（1）降低成本投入。井下油水分离的采油技术主要是利用机械或者是重力的原理将地下原油进行油水分离，一方面通过这种方式可以减少采出液体的面积，从而降低了开采过程中的能源消耗，实现成本的降低；另外一个方面，使用该技术可以将原油中的水分回注到地下结构中，降低了开采过程中的水资源排放，降低了排放和管理中所产生的费用，提高了企业的经济效益。

（2）提高了采油效率。油藏模拟的基础上，可以进行周期性的油藏注水，大大改善了地下油藏中的水流分布情况，可以提高产油量以及采收率。

（3）降低了对生态环境的破坏程度。使用传统的原油开采方式以及脱水技术对于周边的自然环境产生严重的影响，主要是因为原油在开采的过程中会产生大量的化学有机物。而选择井下油水分离技术可以在井下就将原油和水进行分离，然后将这些水流进行回注，有效地防止了这些水源对于环境造成严重的污染，还降低了产油过程中有害物质的产量，提高了环境质量。

3 井下油水分离技术的应用研究

为了充分验证油水分离技术的优势，进行了实践操作，具体的实践情况如下。

3.1 油田概况

某油田区块 L2- 51 总计分布着4口油井，日常的开采过程中的产水量达到了92%，本次实验中的该处油井中综合产水量为95.7%。该油井的最大开采深度为1811. 5m，灰面为 1498. 93m，油层井段为 1421. 3~1424. 0m，油层厚度为2. 8m，日常产油量为 2. 7t。

3.2 实际操作步骤

第一，根据相应的管理规定采取必要的措施进行油井疏通，确保井筒通畅性。

第二，于油井 1382~1385m（3m/ 层）井段射开，关井候凝 48h 。

第三，再次疏通，使用瓜管进行冲砂处理之后，在井内投入油水分离器，全面进行开采施工。

3. 3 实验结果

该油井中在应用了井下油水分离技术之后，每日的采出液体产出量比之前的产出量下降了11~15t，所以该技术脱水效果非常好。
4. 井下油水分离技术发展方向
4.1 井下油水分离系统自动、智能化

研制智能检测系统，对井下工艺参数：采出液量、分离效果、各子系统压力、注水量值等参数进行实时监控，并且当有工艺参数处于不正常值时可以做到自动调节。当井下混合液流态发生变化时，系统可自动控制阀门，改变注水量以适应新的工况条件。井下工况应定时传送到地面系统，检查井下系统是否正常工作，避免系统失误造成损失。

4.2 提高井下油水分离系统的适应性

油水分离系统自身存在局限性，对油井工况要求比较高。因此，应致力于提高该系统的适应性进行研究，使其应用范围变得广泛。为解决砂堵问题，可在旋流器上附加设备，分离油砂。研究含气、含砂、含聚合物等复杂工况下的分离装置，提高分离效率。开展高压回注技术研究，提高系统回注能效，满足各类油田区块应用。为回注水质量制定标准，规范井下注水水质要求。拓展技术应用。
4.3 研制高效设备、降低采油成本

井下油水分离分离效率的高低主要取决于运用分离设备的分离效果。目前，使用的分离器主要是旋流器和重力沉降式分离器，优化并改进这些装置结构，尤其是水里旋流器的环形空间角度结构和重力离器的瓦棱数和瓦棱之间的角度参数，我们可以在分离器内加入超疏水性质的石墨烯，提高其分离效果是提高采油效益，减小成本的有效方法。另外，除油水分离系统外，动力系统、封隔系统 以及检测系统设备的优化与改进同样可以减少经济投入，同样也是技术发展的重要内容。

4.4 井下油水分离技术区块应用

目前，井下油水分离技术运用在同井注采工艺中在单井测试方面已经取得了一定的成功。接下来的技术发展方向是将该技术与具体油藏相联系，在区块进行技术应用。通过增加注水点来针对水区开发区块的开采；采用井与井之间交叉注水、互驱互采的方式来解决小断块油藏和位于偏僻地区油藏等带来的问题；大幅度减少地面采出液量、注水量，达到“反向锥进”

的效果来克服底水锥油藏问题。

5 结束语

对油田开采实例进行分析，对于当前油田开采中存在的问题进行深入的研究和分析，全面地了解油田井下油水分离原理和优势，经过验证其具备非常先进的施工特点，是我国未来油井开采技术发展的必然趋势。

参考文献

[1] 宋阳 . 油田多次采油技术的应用与创新发展 [J]. 中国石油和化工标准与质量， 2014（2） .

[2] 薛守梅，叶立涛，高东华 . 浅谈工程采油技术的应用现状及展望 [J]. 化工管理，2014（9） .