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。
2、油气藏及油水井基本概念
地层中油气聚集在一定的储积层中，是石油就称为“油藏”，是天然气就称为“气藏”，同时聚集了游离天然气和石油则称为“油气藏”。油田开发过程中，在油气构造带上所打的生产井，从地层采出原油的井是油井，将注入水注入地层的井称为注水井。
图1 油藏及油水井示意图
3、 油田为什么要注水？
原油在地层中从远离油井井筒的地方流向油井井筒，需要一定的能量，也就是说，地层或地层中的流体必须具备一定的能量，才能完成这一过程。这部分能量最初是由地层中流体的弹性、储积层弹性、气顶、溶解气、存在的边底水等这些天然能量来提供的。但多数油田的天然能量是不充足的，同时天然能量的局限性很大，控制较难。其次，天然能量的衰竭很快，很难实现长期的稳产，而且采收率会很低。
通过注水井向油层注水补充地层能量，保持油层压力，是在依靠天然能量进行采油之后或油田开发早期为了提高采收率和采油速度而被广泛采用的一项重要的开发措
4、油田常用注水方式
注水方式，就是注水井在油藏
中所处的部
位和注水井与生产井之
间的排列关
系，目前国内外油田应用的注水方
式主要有边
缘注水、切
割注水、面积注水和点状注水等。
4.1 边缘注水
●缘外注水（边外注水）
注水井按一定方式，一般与储集层等高线平行，分布在油水边界外，向边水中注水。这种注水方式要求边水区内渗透性较好，边水区与油区之间不存在低渗透带或断层。
●缘上注水
在油区外缘以外的地层渗透率显著变差，为了保证注水井的驱油效率，将注水井布在油区外缘上或在油藏以内距油区外缘不远的地方。
●边内注水
如果地层渗透率在油水过渡带很差，或者在过渡带注水不适宜，而应将注水井布置在内含油边界以内，以保证油井充分见效和减少注水外逸。
4.2切割注水
图2 边缘注水示意图
油水边界 等高线
注水井 油井
注水井
利用注水井排将油藏切割成较小的单元，每一块面积，也叫一个切割区，可以看成一个独立的开发单元，可以分区进行开发和调整。如图3所示。
4.3面积注水
面积注水方式是把注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地分布在整个开发区上，这种注水方式实质上是把油层分割成许多更小的单元，每一口水井对应几口油井，而每一口油井受几个方向注水井的影响（如下图所示为几种常用面积注水方式的井位图）。
二、井下分层注水工艺技术
1、油田为什么实施分层注水
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有较大差异，对于注水井而言，体现在相同的注水压力体系下，注入水主要进入渗透率高的层段，而渗透率低的层段注水量很少或注不进水，注水井的吸水剖面往往很不均匀，且非均质性常常随着注水时间的延长而加剧，从而产生单层、单向的水驱突进，甚至出现水淹等现象，导致油井的含水率大幅度上升，而对于注水很少或注不进水的
层
A. 正四点法
B. 正七点法
C. 五点法
D. 正九点法
E. 正对式排状注
F. 交错式排状注
图4. 面积注水示意图
位，由于得不到注水能量的有效补充，储集在地层的原油无法到达油井井筒，从而无法开采出来。图5
为提高注入水的波及系数，改善水驱效果，降低含水率，提高开采效益，提高最终采收率，需要改善注水井的吸水剖面。
注采井对应示意图图5
对于注水井而言，目前所普遍采用的方式为油层改造（化学调剖、分层压裂、分层酸化等措施）和分层注水技术。前者通过改造油层来降低剖面的非均质性，只能定性的改善吸水剖面，降低高渗层的渗透率，提高低渗透层渗透率；而分层注水技术经过多年来的发展，目前已基本可以满足注水井单层的定量配注的需要，对于小层的定量注水意义重大。我们这里重点讨论注水井的分层注水技术。
2、分层注水工艺
分层注水的方法比较多，如油套分层注水、多管分层注水、单管井下分层注水等。其所采用的基本原理就是利用井下封隔器将水井的各个储层段分开，然后根据各个储层段的实际配注需要，形成相对独立的注水压力系统。其中，油套分层注水、多管分层注水均可以在地面控制并调整单层注水量；图6分别是油套分层注水和多管分层注水示意图。而单管井下分层注水则需要利用调整井下的工具来调整单层注水量，所采用的方式就是注水井的投捞调配。
油套分注是从油管和套管同时注水，在油管和套管进口安装节流阀、流量表，分别控制水量，层间使用封隔器隔开实现两层分注，油套分层注水只能满足两层分注的需要。图6A所示；
多管分注采用较大口径套管，下多根小口径油管，每根油管的底端下在相对应的油层，层间用封隔器卡开，每根油管在井口安装节流阀和流量表实现多层分注。图6B所示。
以上两种分注工艺因为分注层数有限（一般只能达到两层），实施难
