试论油田分层注水的应用
摘要：油田分层注水能够解决层间矛盾，保证注水均匀，提高产量，实现油田稳定、可持续地发展。基于其重要性，本文首先概述了分层注水工艺技术的基本原理实现过程；其次介绍了分注各阶段的重点技术，并简述了其工作流程及取得的进展；最后根据发展情况，提出了分注工艺的规模化应用。可为油藏开发实践提供宝贵经验。
关键词：分层注水工艺技术分注管柱注水井应用
一、分层注水工艺技术概述
近些年来，随着油田开发力度的加大，混合注水工艺变得难以满足油藏精细注水的要求，这是因为混合注水在同一压力系统下进行时，出现各层段进水分布不均匀现象，即一些层段大量进水，而另一些层段进水很少，甚而不进水。结果导致不进水的油层段的原油难以得到躯替，这些现象都严重影响了油田的开发效果，无法适应油田调整的需要。因此，分层注水工艺的研究开发变得至关重要，它能够保证各油层注水量合理与均匀，从而增加各油层的水油驱替速率，提高采收率。
分层注水遵循各层相互邻接的原则，将各层按不同的标准和一定的开发方案进行划分，合理地对各层段进行均匀注水，保证注水层段与采油井开采层段相对应，然后运用合适的井下工艺方法，实施分层注水，从而实现高产目标。分层注水工艺在油田开发进入高含水中后期阶段应用较多，它可以解决层间矛盾，保证各层注水均匀，
油田注水工艺技术 注水是提高油田开发水平，保持油藏能量的主要手段，是保持油田稳产的主要措施。本部分收集汇编了注水名词、分层配注、分层测试、注水水质、注水井洗井、水质化验、计量仪表及注水井管理等七方面内容。通过本部分的学习，可使采油工了解注水的目的及作用，掌握注水的全过程，懂得注水工艺和有关注水设备的性能，学会日常生产操作以及常见事故的预防、判断和处理，并能充分利用注采关系，进行油水井动态分析，提高幽静挖潜措施。 注水井名词 1 什么是注水井？ 答：用来向油层内注水的井叫注水井。 2 什么是水源？ 答：在注水过程中，要用大量的水。因此，常用河水、湖水、海水、地下水及含油污水作为注入水的来源，简称水源。 3 什么是谁的净化？ 答：将地面水或地层水在注入油层以前，必须进行处理，使其符合注入水标准，这种处理水的措施叫水的进化。 4 什么是注水站？ 答：为了将水源的水或经过水质处理后的水加压外输，以满足注水的压力要求，必须有一套设备，安装这些设备的地方叫注水站。 5 什么是配水间？ 答：控制和调节各注水井注水量的操作间叫配水间。配水间分为多井配水间和单井配水间。多井配水间可控制和调节两口井以上的注水量；单井配水间只控制和调节一口井的注水量。6 配水间的设备主要有哪些？ 答：分水器、流量计及辅助设备。 7 分水器有哪几部分组成？ 答：由总闸门、汇集管、孔板法兰、上流阀门、下流阀门和泵压表组成。 8 有一cyb-150型注水井口，150表示什么？ 答：表示井口的工作压力是15个兆帕。 Cyb-150井口的实验压力为工作压力的2倍即为30兆帕。 9 什么是试注？ 答：新井投注或油井转注的实验与工程叫试注。 10什么是转注？ 答:注水井通过排液和洗井达到井筒清洁并水质合格时，开始转入注水叫转注。 11什么是正注？ 答:从油管往井内注水叫正注。 12什么叫反注？ 答:从套管往井内注水叫反注。 13什么叫合注？ 答:从油管和套管同时往井内注水叫合注。 14什么叫笼统注水？ 答：在注水井上不分层段，在相同的压力下的注水方式叫笼统注水。 15什么是分层注水？ 答：在注水井上对包不同性质的油层区别对待，应用封隔器、配水器为主组成的分
油田注水工艺技术指标 一、油田注水工艺技术指标 1、配注合格率 配注合格率是指注入水量与地质配注相比较，注入地层水量合格井数与注水井开井总井数之比。 ①单井月平均注水量不超过配注量的5％，不低于配注量的10％的注水井算合格井。 ②月内调配注的井，以生产时间较长的工作制度计算配注合格率，如果两种工作制度生产时间差不多，以最后一次工作制度计算配注合格率。 2、分层配注合格率 分层配注合格率是指分层注水井注入水量与地质配注相比较，注入地层水量达到地质配注要求的层段数与油田分注井实际注水总层段数之比。 ①分层段的注水量不超过层配注量的±10％的层段为合格层段。 ②分注井每个季度进行一次调配注，月内调配注的井，以生产时间较长的工作制度计算配注合格率，如果两种工作制度生产时间差不多，以最后一次工作制度计算配注合格率。 3、注水系统单耗 注水系统单耗是指每向地层注入一方水的耗电量。 4、注水系统效率 注水系统效率是指注水系统电机效率、注水泵运行效率与注水管网平均运行效率之积。 二、注水井分层注水工艺 1、油套分注工艺技术 优点：操作简单、施工容易 缺点： 一是只能分注两层，且井下封隔器失效后地面不易判断； 二是如果注入水质易结垢很可能导致下次起钻卡钻，必须动管柱洗井； 三是由于套管环空注水是一个动态的注入过程，对套管的损伤大。 2、双管分注工艺技术 优点：可以实施两层分注、易调配控制水量。 缺点：一是只能分两个层段注水,如果超过了两个层段,则无法进行分层注水；二是注水井无法进行每月一次的维护性洗井管理,井筒内的垢、铁锈、杂质等脏物无法冲洗出来,容易造成脏物堵塞油层,对于结垢严重者,易发生井内工具及管柱被卡,造成大的事故。 3、单管封隔器、配水器多层段注水 优点：可以实施两级或三级以上分注、可以定期洗井、可以任意调配更换水咀、封隔器密封好、管窜设计合理，管理方便。 缺点：调配前必须洗井，必须使用专门的调配工具，且调配工作量大，为防止水井结垢必须定期洗井，生产管理难度大。 封隔器 材质要求：中心管35CrMn、洗井阀13Cr、接头40Cr。 制作工艺要求：采取热处理调质、镀铬、镍锌复合镀。 封隔器施工方式 坐封：打开套管闸门,从油管内憋压额定坐封压力（内外压差15MPa），封隔器即可坐封，此时，由于封隔器的自锁结构作用，放压后，封隔器不能自动解封。 洗井：油套环空进液，经封隔器洗井通道，至油管鞋单流阀从油管内通道返出地面,完成反循环洗井。 解封：作业时，卸去井口，缓慢上提油管柱约半米，正转油管12～15圈，封隔器即可解封
井下分层注水投捞调配技术基础讲座 前言 一、油田及油田注水开发的一般概念 1、常见名词解释 2、油藏及油水井基本概念 3、油田为什么要注水 4、油田常用注水方式 二、井下分层注水工艺技术 1、油田为什么实施分层注水 2、分层注水实施的工艺原理 3、井下分层注水方式及其工艺原理 4、完井管柱结构 5、井下分层注水配套工具 三、井下分层注水井的投捞调配测试技术 1、投捞调配的目的 2、投捞调配的原理 3、投捞调配的配套设备 4、投捞调配的操作程序 5、注意事项及事故应急处理程序
前言 为满足现场生产的需要，达到培训投捞调配队伍技术人员的目的，强化队伍的整体技术素养，公司组织人员编写了该教材，考虑到队伍人员基本技能的差异，该教材尽可能简单明了，尽可能简化专业术语，以满足队伍培训的需要。 一、油田及油田注水开发的一般概念 1、常见名词解释 ●裂缝：岩层沿断裂面未发生明显的相对位移的断裂构造，称为裂缝。 ●断层：岩层沿断裂面发生明显的相对位移的断裂构造，称为断层。 ●孔隙度：岩石中所有孔隙（孔隙、洞穴、裂缝等）的总体积在该岩石 总体积中所占的比例。百分数表示。 ●渗透率：在单位压差下，单位时间内流体通过岩石的能力称为渗透率。 ●储集层：将具有孔隙、裂缝或空洞的，能使油气流通、聚集的岩层， 称为储集层。如砂岩、具有缝或孔洞的石灰岩、白云岩，具有裂缝的变质岩、火成岩等。 ●盖层：也称隔层，盖在储集层之上、不渗透、能够阻止油、气散失的 岩层，如泥岩、页岩、石膏、岩盐层等。 ●储集层的非均质性：储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发 育，表现在孔隙度和渗透率上会有较大的差异，导致同一构造中的井与井之间、同一口井中层与层之间流体流动能力的差异，就是储集层的非均质性。
分层注水工艺现状及发展趋势 注水工艺研究所：李世文（胜利油田） 一、国外分层注水工艺现状 二、国内分层注水工艺现状 三、胜利油田分层注水工艺现状及技术进展 四、分层注水工艺技术下步攻关方向 注水作为油田稳产增产的重要措施之一，在油田开发中的地位越来越重要。胜利油田分公司目前投入开发油田59个，其中注水开发油田54个（657个开发单元），水驱动用地质储量27.93×108吨，占分公司动用储量的84.4%，胜利油田总注水井数6528口，配注水量67.34×104m3/d，开井4923口，配注水量58.68×104m3/d，开井率75.4%，日注水量55×104m3/d，。方案分注井2743口（其中792口井因套管原因不能分注），配注32.93×104m3/d，在油田注水开发的过程中，为了缓解层间、层内和平面矛盾，提高注水效率和波及体积，提高原油采收率和采出程度，国内外许多油田采用了分层注水的开发方式，分层注水技术的研究开发和应用越来越受到重视。 一、国外分层注水工艺现状 国外的注入水水质处理工艺较为先进，注入水基本上不堵塞地层，洗井解堵周期比较长，注水过程中没有不动管柱洗井的要求，因此注水封隔器没有洗井通道，结构简单，减少了烦琐的定期洗井工序，大大延长了管柱的使用寿命。分层注水工艺相对简单，主要是分层注水完井工艺，配水主要采用井口流量调节器和井下流量调节器进行定量配水，一般不需要进行井下流量测试，不配套专门的井下流量测试技术，管柱寿命可达3年以上。 1、分层注水管柱 按照井下管柱数量与，国外分层注水工艺管柱可分为单管注水工艺管柱和多管注水工艺管柱。
1)单管注水工艺管柱 单管注水工艺管柱多为支撑式结构，管柱主要由卡瓦式封隔器、流量调节器和伸缩短节组成。封隔器用于分层和锚定管柱，能有效克服管柱的蠕动对封隔器密封性能的影响，密封压力较高，工作寿命较长。伸缩短节一般装在第一级封隔器的上方，用于补偿注水过程中温度和压力效应引起的管柱长度变化，改善封隔器的受力条件，因而管柱的寿命较长。 2)多管注水工艺管柱 多管注水工艺管柱按其相对位置来分，又分为同心管注水完井工艺管柱、平行管注水完井工艺管柱和混合分注完井工艺管柱。其优点是测试及调配简单，可以在地面控制各层的注入水量及注入压力，且易实现分质分压注水。但其管柱结构复杂，完井成本高，施工操作难度大，因而很少应用。 2、分层注水工具 1）分层封隔器 国外的可取式注水封隔器耐温可达150℃，耐压50MPa，工作寿命达3年以上。由于没有不动管柱洗井的要求，封隔器上没有设计洗井通道，结构比较简单，管柱能有效防止地层反吐，因而其寿命较长，可适用于深井和高压注水井，基本上能够满足各类油藏分层注水开发的需要。国外分层注水封隔器大致可分为以下几类。 （1）卡瓦式张力封隔器；国外因为注水水质较好，注入水对管柱的腐蚀较小，一般多采用卡瓦封隔器，它既可以实现分层，又能起到锚定注水管柱，消除管柱的蠕动，延长管柱的工作寿命，既可以单独使用，也可与串联封隔器配套应用，因而，应用较广。 (2)串联张力封隔器；该封隔器用于单管注水，作为上封隔器使用，但不能单独使用，需要于其它封隔器（如卡瓦式张力封隔器等）串联使用。 （3）双管张力封隔器；它是双管可回收的张力封隔器，一般用于多管注水的分层注水封隔器。能控制大量的注入液。 2）配水工具 国外的分层注水大都采用井下流量调节器来完成配注，井下流量调节器采用调速阀原理，利用注水时孔板节流压差的变化调节注入孔的大小，在孔板一定的条件下，流量基本恒定，不随压力的变化而变化。为了满足测试调配的需要，大部分井下流量
油田注水开发工艺技术研究 发表时间：2019-02-13T17:08:18.657Z 来源：《知识-力量》2019年4月下作者：徐杰[导读] 油田注水是一项复杂且难度很大的工艺技术，必须根据复杂的客观条件，做好充分的准备工作，才能保证其正常发挥。本文在对油田注水工艺技术概述的基础上，阐述了其具体的工艺研究。 （中石化节能环保工程科技有限公司，湖北省武汉市 430000） 摘要：油田注水是一项复杂且难度很大的工艺技术，必须根据复杂的客观条件，做好充分的准备工作，才能保证其正常发挥。本文在对油田注水工艺技术概述的基础上，阐述了其具体的工艺研究。 关键词：油田；注水；开发；技术 一、油田注水工艺技术概述 基于有效的处理油田开发的矛盾问题，可以采取注水开发与人为补充能量的措施，增加油井的产能，从而实现油田开发的目标。大量的油田在采取注水开发的措施后，均增加了油田的产量。然而在注水开发时间不断增加的情况下，还应该对注水量进行有效的控制，以此来避免高渗透层较早的见水。使得油井的含水率得到合理的控制，防止出现高含水，造成油田生产动能损耗的情况。 注水是稳定油层压力的举措，能够带来油田开发的良好效果，给油层补充产能。注水方式包括把水井当作油层的注水体系，也即笼统注水，还能够进行分层定量注水，实现分层开发的效果。笼统注水的管柱架构较为单一，包括油管与喇叭口等，无法实现分层与全井注水的目标。分层注水的工艺技术措施，是利用封隔器和配水器，将井下的油层部位分成若干个层位实施分层注水。 二、当前油田开发中的问题阐述 现阶段油田开发存在一系列的问题，具体如下：在油田开发的最后阶段渐渐出现油田注水补能的问题，此外油田注水管道由于长时间的施工而出现腐蚀现象，大量的油井注水变得越发困难，并且大量的油井因为机械杂质的影响而出现了分柱级别减小的现象，其在很大程度上给油田的注水开发工艺带来了不良的影响。通过开展长时间的注水施工，出现了油田的注采工艺矛盾，造成油田井网系统遭到破坏，在开发中储能效果变差，其是因为油管堵塞而开放底层的渗透性降低而造成所开发油井效果变差。由于开发油层间的非均匀特点的影响，而造成油井的水淹差异性增大，以此导致油井开发的动性水平变低。 三、注水开发工艺技术的研究 基于提高油田的采油效率，应该对油田的注水工艺和油田注水的技术措施进行全面的改进，以此来达到已开发油田的二次采油目标。另外，还应该大规模的提高油田单井的高压注水效果，达到油井分层的管理目标，以此才可以有效的满足油层的科学分配要求，满足相关的规范性要求。与此同时，还应该促进对油井堵塞问题的处理，以此来增加油田的经济效益。 （一）采取多脉冲加载压裂的措施来改进油田注水开发工艺 采取这一技术能够促进油田注水井的压力降低，对井内加注灌水，能够大大的减小底层的破裂压力，以此实现对地层的破裂态势有着合理的控制。其在深石油井的开发与作业上有着非常大的优势。这一技术能够为石油井的酸化压缩带来良好的地层条件。由于多脉冲加载压裂技术的使用，使得地层的压裂作用时间得到大大的延长，此外，还使得油层的能产生很多不受地层限制和约束的裂痕，进而延长了裂痕体系，大幅度的增强了地层的渗透导流的能力。这一技术有着非常高的施工效率，能够让已经开发完成的油井发挥出非常好的增产作用。 （二）采取化学调驱技术来改进油田注水开发工艺 基于让油田的吸水剖面得到有效的调节，且进一步提高油田在含水期的油层开发水平，让石油的产量处于递减的水平中，增强石油的综合采收水平。在油层注水的过程中，其中被注入的水通常是顺着高渗透层开裂的走向来窜进，而造成油井不同层面的受力不均衡。而小剂量的化学调驱的封堵半径比较小，使得后期所注入的水绕过了封堵的屏障，进而大大的缩短了石油开采的工期。 （三）采取压裂解堵手段来完善油田注水开发工艺 这一技术能够促进油层的整改与增产。在油层酸化效果不明显的地方展开压力增注的实验研究，能够采取这一技术的主药剂反应，在高温高压气体的作用下，促使油层出现裂痕。这一技术能够促进不同堵塞井的完善，同时还可以觉得堵塞井的欠注问题以及注水不成功等问题，在实践的应用中起到了良好的采收效果。 （四）采取堵水配套性工艺来完善油田注水开发工艺 现阶段，在石油的开发中已出现了围绕具备隔层条件的高含水井展开的注水开发工艺，其能够有效的处理采油堵水问题，该项工艺包括一次性管柱和机械化寻找管柱等工艺。这一系列技术能够促进那部分高含水层等有效的实现机械封堵，还能够对油层高含水层中的液体产量实现合理贷款通知，促进油层低含水量与液体量得到进一步的提高。实践证明通过堵水配套工艺技术来改善油田注水开发工艺不单单可以降低含水量，还可以使得油层的采油量大大增强。 （五）采取强化注水技术来完善油田注水开发工艺 这一项技术能够制定科学合理的压力驱动系统来对注水强度与注水比进行合理的分析，以此得到地层与注水间的联系，进一步促进油田注水开发技术的发展和完善。 结语 综上所述，油田的注水开发工艺技术可以有效地提高油井的出油量，保证油田开采的顺利进行，因此要不断创新油田的开发技术，通过科学合理有效的新技术、新工艺来为油田开发保驾护航。 参考文献 [1]胡佳杰,马福昊.浅谈油田注水开发方面后期提高采油率的有效方法[J].化工管理, 2013(12):86-86. [2]侯春华,陈武,赵小军.油田注水开发经济评价方法研究[J].西南石油大学学报（社会科学版）,2014, 16(2):1-6. [3]李广斌,赵玲甫.适应油田开发后期的油田注水模式研究[J].化工设计通讯,2017, 43(11)
第21卷第2期长春大学学报Vol．21No．22011年2月JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITY Feb．2011 收稿日期：2010- 11-14作者简介：顿超亚（1982-），男，河南新乡人，硕士研究生，主要从事机械CAD /CAM 研究。 谢劲松（1969-），男，四川成都人，副教授，博士，主要从事机械CAD /CAM 研究工作。 油田分层注水智能控制系统设计 顿超亚，谢劲松 （长春理工大学 机电工程学院，长春130022）摘要：油井的地下油层大多有多个，每层的地质物理条件差异很大，而且每个油层都是独立、封闭的储油体，这是 由形成油层的地质条件不同造成的。就同一注水井而言，以同一压力注水，某些层段可能大量进水，某些层就可能 进水少甚至不进水，导致不进水的油层里的油驱替不出来，造成采油死区，使产油量下降。为了使各油层注水注量 合理、注水均匀，提高各油层的水驱油效率，科学家研究出了分层注水的办法，被国内外油田作为油田注水开发最 有效的办法广泛应用。 关键词：油井；压力；效率；分层注水 中图分类号：TE938+.4文献标志码：A 文章编号：1009－3907（2011）02－0014－02 0引言 注量合理、注水均匀是提高油层的水驱油效率的前提。油层注水时，要根据具体油层的工况即温度、压 力注入适当水量。但井下的工况会随注水量改变［1］，故在注水出油后还得重新测量工况，给以合理的注水 量。所以设计一套能够快速测量、并能根据测得工况给各油层注入合理水量的装置至关重要。油田分层智 能控制系统正是基于这个目的而开发的， 结构上主要分为机械部分与电气部分［2］ 。图1密封段1机械部分 机械部分作为执行机构，分为定位部分、测量部分、驱动部分。执 行机构与油井的密封段配合。密封段由上端定位接头、往复体、移动 环、 下端定位接头组成，如图1所示。往复体顺、逆时针旋转时移动环就会沿往复体轴线上、 下移动。移动环的上下移动改变注水口的大小，注水开度的大小会控制注水量的大小。 机械部分与密封段的上端定位接头的定位花键配合。检测部分 测得油层的温度、压力以及密封段内水的流量，并在电气部分的协助 下把测量的信号返回地面控制系统，地面人员根据测量结果利用驱动部分给油层以合理、均匀的注水量［3］。1．1定位部分与测试部分 如图2所示，定位部分主要结构有弹簧、伸出爪、钢丝、传动体、电动机。工作原理是：执行机构自重克服 弹簧作用在油井壁的摩擦力，沿着油井下滑，由于弹簧的作用，会使伸出爪的开度随着井壁的直径的变化而变化， 当遇到台阶时，伸出爪就会卡在台阶平面上［4］。测试部分主要由集成电路板、温度传感器、压力传感器、流量传感器组成。当定位部分使执行机构定位在密封段的定位花键处时，测试部分在集成电路板的作用下，把传感信号传送到地面控制系统 ［5］。1．2执行部分 执行部分主要由电动机、顶出弹簧、伸出轴组成，集成电路板检测测试结果，给驱动电动机发出信号来调节注水量［6］。 2电气部分 本设计中单片机是控制核心［7］，能够独立工作，实现多种功能。
浅谈几种分层注水工艺技术 摘要：本文探讨了特殊井分层注水工艺主要包括，高压深井注水工艺，防砂注水工艺，对分层注水测试调配技术发展趋势进行了论述，无线智能测调分注系统技术作为一种新型油田分层配注、全自动自动测调及直读验封技术。能够实现实时流量控制与监测，提高低渗油藏精细分注水平；能长期监测井下流量、温度、注水压力和地层压力，必定为分层注水测试调配技术未来发展趋势。 关键词：分层注水无线智能测调分注发展趋势 随着国内发现油田储量品味越来越差，开采层位越来越深，储层物性越来越差，丛式井、大斜度井、水平井越来越多，各油田针对高压深井注水、出砂油藏注水、套损变径井注水、斜井注水等情况选择不同的注水工艺技术，建立了不同油藏类型和注水环境的分层注水工艺管柱配套模式，完善了注水工艺技术系列，分层注水技术向着特殊井工艺配套发展。 一、特殊井分层注水工艺 1.高压深井注水工艺 随着油田开发时间的延长，东部和西部部分油田注水压力攀升25MPa—35MPa，部分井注水压力甚至超过45MPa。界定注入压力在25MPa—35MPa的水井为高压注水井，注入压力在35MPa—50MPa的水井称为超高压注水井。常规的注水管柱不能满足在高压下长期工作的要求，限制了油田后期的开发效果。针对高压力注水易引起管柱失效，采用Y241可洗井封隔器和补偿器等配套工具，延长分注井寿命。 2.防砂注水工艺 中、高渗透疏松砂岩油藏注水开发过程中，注水井在停注、洗井等过程中容易出砂，砂埋注水管柱，因此要求分层注水管柱能实现有效分层防砂、分层注水。选用不易砂卡封隔器：K344型封隔器，和相关配套工具组成扩张式分层注水管柱。地层出砂严重的注水井，采用防砂管实现有效注水。防砂管采用夹壁环空结构，两端带有防砂皮碗，可以防止出砂。 二、分层注水测试调配技术发展趋势 分层注水工艺技术水平的不断提升为油田实现稳油控水、减缓产量递减、提高水驱开发的整体效益发挥了重要作用。随着油田多层系储层的开发，区块及井组层间矛盾越来越大、井筒状况越来越复杂，常规分层注水测试调配工艺主要暴露出两方面的问题：一是投捞调配效率低，作业工作量大；二是调配效果不理想，调控精度低，已不能完全满足油田精细化管理的需要。为了适应注水开发对分层注水工艺提出的要求，分层注水工艺的发展方向是简便、快捷、准确的智能化测
油田分层注水工艺技术分析 油田分层注水工艺，是石油开采中经常采用的技术，随着石油工业的发展，油田分层注水技术得到了高效的应用，有利于提升油田开采的水平，体现分层注水工艺技术的实践性，保障油田开采的顺利进行。本文主要探讨油田分层注水工艺技术的相关应用。 标签：油田；分层注水；工艺技术 石油是我国主要的能源之一，其在开采的发展过程中，提出了油田分层注水工艺，促使石油资源中，可以形成不同的油层段，在此基础上，调整分层注水的方法，降低油田开采时的注水压力，以便提高油田的渗透率。分层注水工艺技术，适用于油田的复杂环境中，表明了此项技术的应用价值。 1 油田分层注水工艺技术分析 油田开采时，分层注水工艺的应用，主要是根据油田的条件，提供大量注水、少量注水、不注水的辅助条件，促使原油能够快速的从油层中渗透。分层注水技术，主要应用到油田开采的中期、后期，因为油层内部的差异很大，所以分层注水技术必须在了解油层特征以后，才能开展应用。分层注水要考虑到油田开采的压力条件，以便提升驱油的技术效益。 分层注水工艺技术，其可按照油田开采区，不同油层的特征，包括压力、饱和度等，规划出对应的注水层，注意分析油田中，分层注水与出油段的关系，确保分层注水在油田开采中的稳定性，以免产生压力作用而干预油田开采。分层注水工艺，维护了油田储油量，此类工艺技术的应用，提升油田采收的效率，利用分层注水的方式，掌握油田内，各个油层与渗透的关联性。 2 油田分层注水工艺技术应用 油田分层注水工艺技术的应用，主要分为3个部分，分别是管柱技术、测试工艺和分层配注技术。结合油田的开采，例举分层注水工艺技术的具体应用，如下： 2.1 管柱技术 管柱是油田分层注水时的关键，运用管柱的方法，向油藏内注入水分。管柱结构不同，分层注水的效益也不同，常见的管柱技术有3种，分析如：①同心式的注水方式，油田的注水井内，并排放置两根油管，专门用于运输操作，封闭的隔离器，上下层要分割开，外管连接着密封插管，确保内外稳定相连，为了提高同心式注水管的工作效率，还要在外管内，增加一个内管，在下层结构注水，内管固定，或者活动，依据现场的情况确定；②偏心式的注水方式，其在油田分层注水工艺中，配水器和油管线，中心并重合，此类方法能够灵活的调节油层中的
45 1?概述 为实现精细注水、降本增效，油田开发工作者对注水工艺方法不断探索和研究，取得了较好的效果，为油田提高原油产量、保障国家能源供给安全作出了巨大贡献。 本文以国内主流注水工艺技术发展为主线，介绍了技术开发背景及特点，预测了技术发展趋势。 2?注水技术现状2.1?技术背景 注水工艺开展初期，受管柱及技术限制，以笼统注水工艺为主，即直接从油管内往地层注水，在井下不予控制、自然分流，仅可在地面控制单井总注入量。由于各开采小层渗透率差别很大，注入水往往沿高渗透率层推进速度较快，“单层突进”现象严重，导致油井产液含水率增高，无效注水增多。这个严重缺陷客观催生了分层注水工艺的发展。 分层注水即在井下安装封隔器、配水器等工具，从油管内往地层注水，不仅可以在地面控制单井总注入量，还可以调节、控制井下每个地层的注水量。分层注水可缓解层间矛盾，均衡注水，达到精细化管理注水的目的。我国油田大部分采用分层注水方式，尤以大庆、胜利等东部油田开展工作较早。 2.2?传统分层注水主要形式 （1）油套分注。这是最简单的一种分注方式，即从油管、套管分别往地层注水，在地面分别控制油管、套管的水量，即可对地层注水量进行控制。油套分注井下工具结构简单，易于实现，但仅能实现两层分注，驱油效果有限，已逐渐被淘汰。 （2）偏心注水。这是目前国内技术最为成熟、推广使用面积最大的一种分注方式。偏心注水工艺需要在井下油管上安装封隔器、偏心配水器等工具：封隔器胀封后，实现对各个地层的隔离；每个地层配水器内偏心安装有可投捞的堵塞器，堵塞器内安装有水嘴。由于偏心配水器中央通道直径为46mm，仪器、工具外径小于44mm即可通过，故理论上分层数不受限制，但两层之间不宜过于细分，小于5m的相邻层段会导致座层识别、操作困难。 偏心注水早期采用投捞堵塞器、人工更换不同孔径的水嘴的方法进行流量调配，费时费力，效率低下，已被淘汰；后期采用可调堵塞器，仪器井下与堵塞器进行对接，通过电机调动水嘴，使其开度发生变 化，从而实现分层流量调配。这就是高效测调技术，最早在大庆油田推广应用。 （3）空心注水。这是胜利油田应用的一种分注方式。与偏心注水工艺不同的是，每个地层配水器中央通道内安装有可投捞的配水芯子，配水芯子从上至下外径依次减小以便投捞。配水芯子内安装有水嘴，早期人工投捞测调的方式已被淘汰，后期采用可调配水芯子进行分层流量调配的方式目前仍在使用。 空心注水的优点是易于对接，在斜井上应用优势明显，单层注水量大；缺点是投捞负荷较大、橡胶密封件易脱落，分层数少，最多为4层。上述问题导致空心注水技术仅在胜利油田使用，其他油田很难推广，但空心易于对接的优势还是值得肯定的。 （4）同心注水。近些年同心注水技术得到了迅猛发展，并在国内部分油田推广开来。其主要特点有：可调配水芯子与配水器一体，免投捞，测试工作量和工作强度大幅下降；配水芯子位于配水器中央通道，易于对接，在斜井上应用优势明显；中央通道内可通过外径小于44mm的仪器、工具，水井分层数与偏心注水相当；单层注水量可达到空心注水水平，适用面广泛。 2.3?智能注水 智能注水的技术路线是在井下放置带有电机驱动机构、流量测试单元、通讯控制电路等的智能配水器，与地面通过单芯铠装电缆进行有线通讯。井口地面系统通过物联网、移动通讯网络将井下数据传输至终端，进行远程控制和处理。智能配水器可根据远程终端的指令，控制电机转动调节水嘴开度，满足配注方案要求。此外，智能配水器能在无其他仪器参与的情况下实现验封测试功能，大大减少了水井常规测调、验封测试的成本，还能实现注水数据的长期动态监测，对于保证注水驱油效果意义重大。 智能注水较传统注水技术，优势比较明显，是实现智能化、数字化油田的关键技术。目前存在的缺点就是单层成本偏高、可靠性受电缆影响较大等。 3?结束语 油田开发后期，注水仍是提高原油采收率的主要措施之一。近期内，同心注水技术会逐渐取代偏心注水技术，在国内各大油田推广。当然，随着油田数字化、智能化技术的不断进步，低成本的智能配注技术会慢慢走上历史舞台，成为未来注水技术的主力军。 油田注水技术及发展现状 冯贵洪 贵州航天凯山石油仪器有限公司 贵州 贵阳 550009 摘要：本文重点介绍了油田注水工艺的现状及发展，并分析了各自的技术特点，预测了技术发展趋势。关键词：分层注水?高效测调?验封 Development?and?Present?Situation?of?Oilfield?Water?Injection?Technology Feng?Guihong Guizhou Aerospace Kaishan Petroleum Instrument CO.，Ltd.Guiyang ，Guizhou 550009 Abstract：This?paper?focuses?on?the?development?and?current?status?of?oilfield?water?injection?technology，and?analyzes?their?respective?technical?characteristics?and?forecasts?the?development?trend?of?technology. Keywords：Layered?water?injection；Efficient?measurement；Seal
收稿日期:2006-06-23;改回日期:2006-07-12 基金项目:大庆油田油公司级项目,项目名称为/注水井提高测调效率工艺技术0(项目编号:2000570101) 作者简介:刚振宝(1964-),男,高级工程师,中国地质大学(北京)在读博士研究生,现从事油水井分层测试技术和天然气开采技术研究工作。 文章编号:1006-6535(2006)05-0004-06 大庆油田机械分层注水技术回顾与展望 刚振宝1,2 ,卫秀芬 2 (11中国地质大学,北京 100083;21中油大庆油田有限责任公司,黑龙江 大庆 163453)摘要:分析大庆油田不同开发阶段注水措施面临的矛盾,论述了随着矛盾的转变,机械分层注水技术不断发展完善,对注入剖面调整的重要作用。封隔器由扩张式逐步发展为可洗井压缩式、免释放封隔器,提高了工艺的密封率和成功率;配水器由固定式配水器逐步发展为同心活动式配水器、偏心式配水器、偏心式恒流配水器、同心集成式配水器,偏心集成式恒流配水器,实现了不动管柱分层调配,降低了作业成本,缩小了卡距,降低了隔层厚度,增加了细分程度;水嘴投捞方式由动管柱投捞发展到钢丝投捞、智能投捞,提高了测试调配效率;分层注入工艺由单一的注入功能向注入、信息采集、测调集成化方向发展。通过分析产量递减阶段分层注水技术面临的矛盾,指出/十一五0期间及以后注水技术应向地面方便重复调层的智能分注技术方向发展。 关键词:机械注水;开发阶段;回顾;展望;大庆油田中图分类号:T E35716 文献标识码:A 前 言 大庆油田已经历了试验开发阶段、高速上产阶段、稳产阶段,目前处于产量递减阶段。井网由试验井逐步发展为基础井、一次加密、二次加密、三次加密井网,开发层系逐步向低渗透层、薄互层、多油层等变差方向转变。为满足油田开发需要,由笼统注水逐步发展为分层注水、细分层系注水。分层注水技术以提高细分程度、测试效率、注水合格率为目标,逐步改进管柱及井下工具的性能、不断完善配套的测调工艺,各阶段发展的分层注水技术对均衡动用各油层及提高差油层的动用程度具有重要作用。 1 机械分层注水技术的发展历程 111 试验开发阶段(1960~1964年) 为探索开发的最佳途径,大庆油田从1960年5月开始在萨尔图油田中部开辟试验区,开采主力油层高渗层和部分非主力油层高渗透部位 [1] 。初期的注水工作主要采用笼统注水,由于不同渗透率的油层自然吸水量相差几倍到几十倍,层间吸水差异大,造成注入水单层突进和平面舌进,对 应油井过早水淹,非主力低渗透油层储量动用较差。如大庆萨尔图油田中部地区笼统注水3a,采出程度只有5%,第1排生产井就有66%的油井见水,含水上升率高达10%以上,严重影响了油田的注水开发效果。为了控制注入水单层突进,避免和减少在注水过程中的层间干扰,控制油田含水上升幅度,改善开发效果,必须实施分层注水。为此,研究应用了475-8型水力扩张式封隔器与745型固定式配水器固定式分层配注管柱,并完善了与水力扩张式封隔器相配套的验封窜、不压井作业及分层测试为主要内容的固定式分层注水工艺。其结构简单,可不压井作业,级数不受限制,在油田推广应用后,减缓了层间矛盾,开发效果十分显著[2] 。 截至1964年底,大庆油田有注水井239口,配注合格率为5118%,油田分注率为2212%。112 高速上产阶段(1965~1975年) 这一阶段大庆长垣萨尔图、杏树岗、喇嘛甸3个主力油田相继投入全面开发。开采主力油层高渗层和部分非主力油层高渗透部位 [1] 。 随着油田含水的上升,采液量不断增加,需要不断调整各层的注水量以保持注采平衡。固定式分层注水工艺调整配注量需要起出管柱,作业施工 第13卷第5期2006年10月 特种油气藏Special Oil and Gas Reservoirs Vol 113No 15 Oct 12006
浅谈油田注水开发技术 发表时间：2019-07-18T10:00:25.713Z 来源：《科技尚品》2019年第1期作者：王旭梅[导读] 现如今，我国的经济水平不断地在提高，因此油田企业也得到了很大的发展，产业规模也在不断的延伸。对于油田企业来说，注水系统在开发和提高采油效率上都有着十分重要的作用和地位，对能源的开采又着直接性的影响，怎样才能更好的提高注水系统效率的发展水平，是很多油田企业当前正在考虑的问题。对此，本文主要对当前注水效率的发展情况进行分析和研究，其目的在于提高我国石油企业 的注水开发技术。 工作单位:延长油田股份有限公司吴起采油厂前言：在经济发展的驱动下,油田开发程度不断深入,油层的动用程度也在不断提高；为进一步实现油田采收的可持续发展,需要在油井挖潜的同时利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注入油层为油田进行水驱,油田注水工艺是以保持油层压力的方式来避免造成地下亏空；注水井管理技术水平的高低决定着油田开发效果的好坏，同时也决定着油田开发寿命的长短。对于油田注水井来说,需要从"注好水"、"注够水"、"平稳注水"三个方面重点加强。 1. 采油工程中注水所存在的问题和原因1.1注水井的管道容易受到损坏在油田采油注水技术的过程中，往井内进行注水的主要管道是注水技术中重要的连接通道和运输通道，但是在开采的过程中注水管道很容易出现泄漏，变形以及会爆裂的现象出现，出现这种现象的原因有很多。首先，因为钻井的原故，在对油田进行钻井处理时，就是在钻井和打井处理时影响到主水管的正常运行，严重的时候会损坏到注水管；其次，井下的一矿物质由于具有腐蚀性的特征，因此也会对注水管道造成损坏。井下还含有很多地下水资源，由于地下水资源中含有很高的矿物质，这些矿物质也会给底下注水管道造成一定程度的腐蚀影响。 1.2注水的井在出砂方面的问题通过给油井进行注水处理，地下油井的油井层一般都不会出现出砂的现象，但还是由一些液体向井外冒出，由于有的油井开发的时间比较长，对其有防腐蚀以及防老化的设备都有会造成影响，会有注水的泵停止运转或者注水的管线都被穿孔等现象。如果出现这些现象，油田就会被迫被叫停，如果在半途中停下对油田的注水工作，但是注水泵因此会产生很大的波动，这样一来就会使注水的量出现很大程度的变化，因此也会存在注水的井出现出砂的现象。 1.3影响石油注水的外界因素随着油田开采时间的增长，注水水质的不断恶化，影响油田注入水水质达标的主要指标为粒径中值、悬浮物含量、油田注水管道腐蚀、总矿化度、二氧化碳和总铁含量。各油区影响其水质达标的指标各不相同；如：注水站处理过程中影响注入水水质的主要因素为来水含油量较高, 给后面的水处理流程和设备带来极大的压力和危害[1]；罐容量小, 则会缩短有效的沉降时间, 使悬浮物含量和粒径中值难以达到所要求的水处理效果; 同时不合理的清罐方式造成许多注水站的注水罐二次污染; 导致所使用的水处理剂效果较差或基本无效；油田井下管柱和输油管线的腐蚀、结垢、造成硫酸盐氧化还原菌不断增多，穿孔问题等都是一直困扰油气开采和输送的顽症，所造成的严重损失难以估量。 2. 有效的加强石油注水效果的优化措施2.1加强水质监测，优化罐体设计通过结合油田实际，运用现代自动化的网络科技加强油田注入水水质监测与管理工作，通过水质进行在线监测控制系统，对水源、注水站、配水间、注水井口、注水井场及注水管道进行水质监测, 快捷、全面、系统和层次分明的实现水质的实时检测和实时调控, 以加强对水质的科学管理, 切实保证注入水质量的提高[2]。同时做好注水地面系统整体规划建设、动态优化提效工作，围绕不同类型油藏对注水能力及压力的需求，进行科学合理的罐体等硬件的设计,并进一步强化地面工程配套，实施注水地面压力及负荷调整；强化技术集成推广应用，保障有效注水。 2.2针对注水的井出砂现象的处理2.2.1加大管理为了有效的保证注水管道的运行情况，就应该加强对注水管道的日常维护与管理，让相关的工作人员对注水井管道进行清洗管理，而且每桌要对管道的压力和注水的总量进行记录，并与同期的数量进行比较处理，总结注水管在吸水方面的变化，如果吸入水的量超过所定的标准值，那么就需要对管道的进行排除或者是检查处理[3]。 2.2.2确定情况通过对注水井中水管的纪录对比，并作出相应的对比测试，有效的结合管内部的压力的变化，分析注水水管是否有运行异常的情况。 2.2.3加深相关数据方面的分析与汇总报告影响注水井正常工作的因素有很多方面，如：井内的相关资源以及原始数据都会对其正常运行产生影响。工作人员在检测和维修的过程中，就要对这些数据做出相应的对比与汇总分析，将所有的情况都考虑进去，将会出现怎么样的后果以及危害的程度降到最低。 2.3加强人员培训及管理队伍建设针对新上岗技术人员和进行岗位培训，通过对注水井管理、注水井测调等方面知识的认识，使其尽快适应新岗位；针对基层技术人员进行进一步的技能培训，将分注工艺与测调技术紧密结合，使其更好的掌握测调一体化分层注水技术，实现井下多级细分，达到节约测调时间，提高分注可靠性的目标；建立科学、全面、有效的管理体系和规章制度，树立"管理就是责任,责任重于泰山"的思想，坚持理论、制度、机制、科技创新,提高企业整体管理水平；从"硬件"和"软件"两方面保障采收率[4]。 3.结束语作为一种战略性资源，石油行业关乎到国计民生。为了满足社会经济发展对石油用量的要求，使油田采收得到更好的开发，必须要在现有基础上对开采技术进行研究分析，在注水井生产运行、管理以及技术方面狠下工夫，通过不断的完善和创新，提高油田注水工艺。参考文献：
油田分层注水技术应用效果探讨 注水工艺在油田开发中有着重要的地位，因而，油田分层注水技术的应用效果对油田开发效率有着极大的影响。在对油田分层注水技术进行分析的基础上，结合实例对油田分层注水技术应用效果进行了探讨。该研究对我国油田分层注水技术的应用有一定的参考作用。 标签：油田；分层注水；技术应用；效果 从我国现有的油田开发情况来看，注水已经确立了以油藏地址条件、井型的分层注水工艺以及配套测试工艺为基础的工艺应用特点。尤其是在老油田开发以及各类复杂型油田开发的技术应用中，有必要提高分层注水工艺的应用水平。正是从这个层面出发，本文对油田分层注水技术应用效果进行深入的研究探讨。 1油田分层注水技术分析 从注水井的层面来说，在相同的压力系统下进行混合注水，会存在某些层断有大量进水，而某些层段进水量较少，甚至存在一些根本不进水的层段，换句话说，不进水层段中的油是无法驱替出来，油田分层注水技术就是在这种背景下产生并得以不断发展起来的。分层注水技术的原理是把所射开的不同层断以油层性质、含油饱和度以及压力等相近为基础，在贯彻层与层相邻的原则的前提下，按照开发方案所确定的要求分为几个不同的注水层段，实施分层注水，通过分层注水技术的应用来实现油井产量提升的目的。 油田分层注水技术从适用范围来看，主要应用在油田开发的中后期，或者层内存在严重非均质性的情况，或者应用在一套井网开发的多套层系内部存在诸多小层的情况下。油田分层注水技术在实际上是以注水井内下封隔器为基础将油层分成几个不同的注水层段，在每个不同的注水层段都设置有配水器，同时通过安装的水嘴的注水工艺来处理层间存在的矛盾，将注水科学的分配到不同的层段。油田分层注水技术在应用中对渗透性较好，或者吸水能力强的层采用的是控制注水的方式，反之则加强注水，进而有效的促进产量的增加。从油田分层技术的发展趋势来看，主要是围绕细分程度提高与测调效率两个方向发展的，同时不断健全大斜度井以及水平井等特殊结构的井分层注水技术。未来主要推广的是桥式偏心分层注水技术，发展方向是智能化、自动化以及一体化，同时，还应强化对注水技术管理，进而有效确保水驱开发油田工作效率的提高。 2油田分层注水技术实例应用 为了进一步说明对油田分层注水技术的应用效果进行探讨，本文结合某油田这一实例进行论述。某油田现有的油、气资源总量分别已经超过了145亿吨、24738.6亿立方米。该油田本身具有地质条件复杂，且含油层系较多的特点，属于胜油藏类型多的复式含油盆地。正因为如此在某油田中分层注水技术得到了广泛的应用。以满足油田不同生产层对注水量需求不同的要求为例，某油田从提高
机械式智能分层注水工艺技术研究与应用 发表时间：2019-09-12T09:57:40.360Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：李景国 [导读] 摘要：针对目前海上油田注水技术存在调配工作量大，测调周期长，测调精度低，受井斜影响严重等问题，开展了机械式分层注水工艺技术研究。 身份证号码：13022819740130XXXX 摘要：针对目前海上油田注水技术存在调配工作量大，测调周期长，测调精度低，受井斜影响严重等问题，开展了机械式分层注水工艺技术研究。该工艺技术首次采用液压机械式控制方式，并集成了智能化井下监测、自动化工具调控等特点，实现了实时监测、在线测调的功能。此项工艺技术2017年6月在渤海某油田X井的成功应用，表明分层注水工具性能可靠，在线实时测调，提高了测调效率，可适用酸化、井间示踪剂等作业，为渤海油田分层注水开发技术提供了新的思路。 关键词：机械式；智能；分层注水；液压；多级流量控制装置 引言 随着水平井和大位移井等钻井技术的迅猛发展，井眼条件越来越复杂。水平井吸水测试和分段注水等仪器的下入也变得越来越困难。吸水能力测试和水平井管柱施工难度比直井大，风险高，在水平井进行分层注水时遇到好多问题，比如：起下管柱频繁遇阻遇卡、注水量偏差过大、作业工序繁多等。因此，在水平井分层注水时要考虑井斜、狗腿度以及水平段长度等诸多因素，优化管柱，研制新的工具。水平井无缆地面可调分层注水工艺管柱的技术研发成功并投入现场应用，该技术可一趟管柱完成测试、调配、注水、测量记录井下压力、流量、温度等多个作业任务，并能从地面遥控改变井下各层的配注量，提高调配效率和实现精细分层注水。满足常规直井注水调配的要求，同时可解决水平井的分层注水调配难题。 1新型分层注水工艺智能测调技术总体工艺方案 1.1新型分层注水工艺智能测调技术总体工艺方案 该工艺方案由地面控制系统、防喷系统、井下管柱及上位机软件管理系统等主要部分组成；同时还包括测调车辆、测调电缆、等辅助工具。该工艺的核心为专家模糊控制策略与层段配水器自动调节形成统一整体长期置于井筒内，即将专家模糊控制策略、水嘴自动调节、嘴后压力等传感器集成为一体，实现在规定周期内多层个性化动态测调，较好的避免传统测调工艺单层测调时对其他层流量干扰、导致测调时间超长，现场工作量大等问题。 1.2管柱结构 智能测调工艺管柱（见图1）主要由封隔器、配水器、筛管、球座、等组成。工艺原理是利用泵车打压油管实现封隔器释放，实现目的层坐封。 图1 智能配水管柱 随着该工艺技术发展及现场相关试验的开展，在测试施工时取得10332组数据，通过回放得知井下压力、温度等数据并能进行长期监测，为地质科研人员提供第一手数据资料。目前该技术主要应用在注水直井现场。 2机械式智能分层注水工艺与原理 2.1测调工艺流程 数据信号采集系统将井下温度、流量、压力等数据采集后，作业人员通过地面控制系统手动或自动调节井下多级流量控制装置，工艺图如图2所示，具体测调流程如下：（1）通过穿越液控管线的隔离/定位密封进行分层；（2）油藏监测系统（井下流量计）测得各层实际流量反馈至地面数据采集和控制系统；（3）根据油藏对各层配注量要求，确定对应层位多级流量控制装置水嘴的开度；（4）地面控制柜操控（手动/自动）调节对应的多级流量控制装置至需要的开度；（5）油藏监测系统（井下流量计）测得实时更新的流量数据至地面显示；（6）根据需要再次调整多级流量控制装置开度大小。循环以上步骤，直到调配结果达到设计要求。 2.2测调工艺原理 测调工艺原理根据是否下入解码器可分为液压N+1控制原理（无解码器）和液压3-2控制原理（含解码器）。