分层注水技术发展过程

1 概述

油田开发过程中通常使用注水工艺技术给油层补充能量, 保持油层压力, 使油田能够高产稳产。由于各油层的吸水能力有很大不同, 如果采用多层段笼统注水工艺会出现层间干扰问题, 而分层注水技术就是解决层间干扰问题的一种工艺措施。分层注水技术通过多年的研究, 由最开始单一的固定式配水管柱, 发展成为多元的、能够解决测试问题以及油层之间夹层较小等问题的各种配水器管柱。而且, 其配套工具中的分注封隔器、配水器等工具也有了长足发展, 从K344封隔器和Y141封隔器到Y341 (可反洗井) 封隔器, 从固定式配水器到同心集成式配水器。分层注水技术的发展不但降低了正常注水井的修井作业频率, 而且让分层注水管柱起到了防止注入水单层突进, 实现均匀推进的目的, 提高了油田的采收率。

2 各阶段的发展成果

2.1 固定式分层注水技术

1964年-1974年间, 各油田广泛应用固定式分层注水技术, 它缓解了注入水单层突进的问题, 控制了油井含水上升。

固定式分层注水管柱由K344型扩张式封隔器和固定式配水器、球座等井下工具组成。它首次实现了多层段的定量注水, 但由于固定式配水器中的水嘴无法更换, 因此在调整层段注水量时, 必须将注水管柱全部起出, 作业工作量很大。

2.2 活动式分层注水技术

随着油田的不断发展其含水也逐渐的上升, 需要经常根据各种数据资料来调整各层段的注水量, 以保持注采平衡, 为了减少在固定注水管柱中因更换水嘴而进行的修井作业次数, 研制出了活动式注水管柱。它分为空心活动式配水管柱和桥式活动配水管柱, 其水嘴全部装配在堵塞器上, 更换或调整水嘴时, 可用钢丝投捞堵塞器即可。活动式分层注水技术解决了调整注水量时需要修井作业来起出管柱的技术问题, 但更换水嘴作业需逐级进行, 投捞工作量大, 而且还存在无法进行吸水剖面测试等问题。

2.3 偏心式分层注水技术

为了解决活动式分层注水工艺存在的投捞工作量大, 以及不能进行吸水剖面测试的问题, 上世纪70年代中期, 研制出了偏心分层注水技术, 它的堵塞器偏离油管中心线位置, 将中心通道供给投捞工具及测试仪器通过。偏心分层注水技术可实现多层分注时不动管柱投捞任意层段堵塞器, 进行调换水嘴, 实现集流和非集流分层测试, 不影响其它层注水, 还可进行同位素吸水剖面测井。

2.4 桥式偏心分层注水技术

为了进一步提高偏心注水井分层注水量的测试精度, 实现双卡测单层注入量的目的, 研制了桥式偏心分层注水技术。桥式偏心分层注水技术不但继承了常规偏心式分层注水技术的全部优点, 同时, 通过桥式配水器工作筒主体上的桥式通道与测试密封段的设计, 解决了测试作业中经常出现的“刮皮碗”和“憋压”问题。它采用集流方式测试, 与常规偏心式分层注水技术相比大幅度降低了对流量计量程的要求, 不用投捞堵塞器和改变正常注入状态就能直接测得分层压力。但为了进行测试及投捞工作, 要求两级配水器之间的距离不能小于8m, 对于小卡距的井就不能使用偏心式分层注水技术。

2.5 集成式分层注水技术

为了解决部分小卡距井 (两级配水器之间的距离最小2m) 的分层注水要求, 研制出了集成式分层注水技术。集成式细分注水管柱主要由内径F60mm的Y341型不可洗井封隔器、内径F55mm和F52mm不可洗井配水封隔器、射流洗井器、外径F55mm和F52mm配水器等组成。它利用几个封隔器组合使用, 将井段分若干个层, 配水封隔器的中心管作为工作筒, 一级配水器可以对两个相邻油层同时注水, 而且可以实现投捞作业一次更换两个水嘴。它有效降低了两级封隔器的卡距, 为小夹层的地层分析提供了可靠的资料。

3 结语

我国油田通过多年来的不断研究, 分层注水技术已趋于成熟, 各油田都有自己的一套适合本油田特点的工艺技术。分层注水管柱结构中各种工具也在不断完善, 现已基本实现不动管柱、不停注进行各种测试作业, 保证了地层的能量补充, 为油田的高效开发提供了有力的数据支持。

摘要：油田分层注水技术通过多年的研究, 由最开始单一的固定式配水管柱, 发展成为多元的、能够解决测试问题以及油层之间夹层较小等问题的各种配水器管柱。而且, 其配套工具中的分注封隔器、配水器等工具都有了长足发展, 从K344封隔器到Y341 (可反洗井) 封隔器, 从固定式配水器到同心集成式配水器, 让分层注水管柱起到了防止注入水单层突进, 实现均匀推进的目的, 提高了油田的采收率。

关键词：发展,封隔器,配水器,分层注水

参考文献

[1] 孙祖岭, 《井下作业工》, 石油工业出版社.

[2] 吴奇, 《井下作业监督》, 石油工业出版社.