《科技新时代》2022年8期

引言

在油井的开采过程中，如果缺少驱油能量作为补充，便会在采油过程 中使油层之间的压力不断降低，从而引发一系列的问题，例如：油量开采 量小、地下原油性质变化、油气比例上升、原油抽动难度大、原油黏度增 强等问题，最终会使较多的石油无法开采，变成死油。随着科学技术的发 展，对注水工艺也进行了较大的优化和升级，可以通过分层注水工艺使底 层的压力达到稳定，同时还能提高石油开采的质量和效率，对于石油开采 企业而言还能降低开采的成本。因此，积极了解分层注水的工艺，可以有 效处理层间的矛盾并保证原油的高产，在当前资源紧张的时代，有着不可 替代的作用。

1 采油工程分层注水工艺概述

我国在进行石油的开采时，最常用的手段便是分层注水工艺，通过分 层注水工艺的应用，在稳定地层能量和提高采收率方面都有着重要作用。 我国有着国土辽阔的特点，在石油资源上也十分丰富， 不过当前很多因素 制约着石油的开采，所以在开采效率上并不能满足社会经济发展的需要。 在石油供不应求的背景下，我国的石油供给主要还是依靠国外石油进口。 为此，需要积极利用分层注水的工艺和技术，尽快提高原油开采的效率。 分层注水是指在注水井中下入封隔器，把差异较大的油层分隔开，再用配 水器进行分层配水，使高渗层注水量得到控制，中低渗透率油层注水得到 加强，使各类油层都能发挥作用的一种注水方式。一般在压力相同的情况 下，利用混合注水的方式不能很好地提高采油效果，会出现一些层面进水 量大和一些层面进水量少的问题，从而无法提高石油的开采效率。在这样 的背景下， 分层注水技术就得到了重视和研究， 并且在不断地尝试应用中， 逐渐形成了较多的工艺，当前主要有偏心投捞分注工艺、同心集成分注工 艺和地面分注工艺。

2 石油行业开采现状

2. 1 油田逐渐老化，导致产能下降

我国的石油行业发展已经持续很长一段时间，部分油田也出现了老化 问题，且十分严重，还有的油田进入到第三次开采阶段，油田老化现象严 重，随之产能也出现下滑问题，难以达到高效开发之目的。对此，需要技 术人员不断创新， 探寻开采技术的创新应用模式，针对老化油田多次开发 情况详细分析，根据开采需求，制定技术应用方案。新技术应用以前，还 需要在油田内选择技术试用点， 测试新技术应用成效， 保证技术应用效果。 因为老油田的开采和新油田不同，经过多次开采以后， 老油田结构更加脆 弱，此时，若不能创新采油工艺，那么必然会影响开采效率，影响油田开 采的经济性。

2. 2 开采设备陈旧，影响石油生产

虽然我国在石油开采领域已经发展很长一段历程，从采油技术发展角 度分析， 技术创新也日益深入， 但是， 对应开采设备的更新速度较为滞缓， 在部分油田当中， 可能存在机械设备功能单一和性能老化这类问题，和技 术创新步调不协调。在石油开采过程当中，部分技术人员没有按照要求对 于机械设备进行维护、检查，设备长期运行，可能出现带病作业的情况。 同时，应用老化机械设备参与生产， 不利于石油产量、开采效率的提升。 此外，部分油田企业为了缩减机械设备的使用成本，未能及时更换老旧设 备，导致技术创新和设备更新之间不协调，对于石油开采量的提升极为不 利。

3 采油工程分层注水工艺

3. 1 偏心投捞分注工艺

当前偏心投捞分注工艺大体可以分为两种，一种是扩张式封隔器，另 一种是压缩式封隔器。 在扩张式封隔器中， 主要使用的封隔器型号为 k344， 封隔器的隔离效果是通过胶筒向外扩张实现封隔。封隔器胶筒在油压大于

0. 7MPa 时便会进行膨胀， 使两个注水层分离， 注水层在分离后会通过堵塞 器中的水嘴向其中注水，利用注水实现驱油的目的。需要注意的是，注水 时要结合实际的工程情况，洗井过程中井内的压力需要保证平衡，在封隔 器胶筒的收缩下， 加上洗井液在井内的循环利用，不但降低了相关人员的 工作量，也提高了洗井的工作效率。在压缩式封隔器中，主要的部件便是 坐封，在具体的工程施工中，油层会利用封隔器实现分离，管柱也会利用 水力卡瓦为支点进行解封工作，并通过堵塞器进行注水工作。在压缩式封 隔器中， 受到关键部位差异性的影响， 一般可以分为下注水层和上注水层， 而且上下注水层可以完成层间的循环，不仅可以提高注水量和注水效果， 也可以满足相关企业进行高效石油开采的目的。封隔器的坐封是偏心投捞 分注工艺的关键， 只有加强封隔器的坐封工作才可以更好地实现封层注水 的目的。

3. 2 同心集成分注工艺

在利用同心集成分注工艺时，其主要的结构组成为射流洗井器和套管 保护封隔器，在提高分层注水工艺的应用价值时，同心集成分注工艺所使 用的注水方式分别为分级注水和分级隔离的方式。在具体操作时，为了保 证采油人员能更好地应用同心集成分注工艺，需要结合好工程中油井开采 的条件和油层性质，同时对分注设备的组件选择上保证科学化和合理化， 为后续的采油工程打下坚实的基础。在第一级封隔器的保护上采用套管保 护， 第二级的封隔器利用配水器和射流洗井器的组合， 胶筒连接注水通道， 第三级封隔器使用油层分离。在进行石油开采时，要结合相关法律和工程 施工的规范， 完成管套的安装工作， 同时需要结合具体的施工情况， 此外， 还要利用封隔器对射流洗井器进行适当的保护，降低安全风险的发生，在 有效保护好封隔器的工作机构后，可以实现石油开采质量和效率的提高。

3. 3 地面分注工艺

当前在采油工程分层注水工艺中，地面分注工艺也十分重要，一般分 为地面两段分注工艺流程和地面三段分注工艺流程。首先，地面两段分注 工艺流程。其主要原理是将上、中、下三路水口组成配水器，将上面的通 水孔洞跟油管进行连接，下面的通水孔洞跟注水管连接，中层的通水孔洞 跟油套环空部位连接。两段注水主要利用上面三个通水孔洞的相互配合完 成注水工作。而且各层之间的注水量也可以通过井口的阀门实现有效的控 制，这样的方式有着操作方便和工艺简单的特点，当前被中小型的石油开 采企业所应用。其次，地面三段分注工艺流程。其工作原理是使用三套配 水器完成工作，具体在不同的注水管上分别安装配水器的入口连接、注水 管汇和配水器，然后将三个配水器的出口跟水井的三个水口连接。在水井 下段通过空心杆注水、在水井的中段通过油管注水、在水井的上端用过套 管注水，并且在利用地面的进口阀门实现对各个层的注水量进行控制，从 而完成二级三段的分层注水效果。

结束语

当前分层注水工艺的应用上， 还存在一些问题不利于提高油井的开采， 具体在注水井出砂问题、注水井结垢问题和注水井套管损坏问题上，需要 相关负责人给予重视，以延长注水井的使用寿命，提高注水的效果。同时 要注重注入水的水质问题，较高的水质可以减少很多问题的出现，既能够 保证石油开采的效率，也能提高石油的开采效益。

参考文献：

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