淺析注水井分注工藝

蘇鵬程

前言：我國是世界上最早發現石油的國家之一，由于歷史的各種原因，石油和天然氣的開采由近代才開始，與發達國家相比在技術上還存在一定的差距，近年隨著國家安定繁榮，科技進步，油氣資源開發進程不斷加快，相繼開發了大慶油田，遼河油田，吉林油田，新疆油田，長慶油田等大型油田，產能突破上億噸。盡管如此，因為我國又是石油的需求大國，對于石油天然氣的需求不斷增加，所以擺在石油人面前的任務依然艱巨。

因為地質結構特點，隨著開發時間增加，油田地層量能消耗較為嚴重，石油產量遞減率不斷上升，產能效益不斷下降。我們要解決這個問題，一方面我們對新的區塊進行開發，另一方面如何降低遞減率，穩產增效，成為一項重要的工作，所以近年一些油田不單只針對于一些產齡大，地質條件差，甚至中期勘探開發的區塊加強了地質能量的補充工作，并提出合理，均衡，有效的地補方針。

一、 固定分注工藝

這是部分油田早期能量補充采取的一種較為簡單的注水方式。使相同的井下管柱進行注水，它是不可以進行測調的，概念上是分注實際上比較籠統是較為落后的，因為層段的滲透性差別，同時不具備測調的功能，所以雖結構簡單，操作方便，但終因滿足不了我們開發的需求逐漸被淘汰掉了。之后的可調式空心配水器的應用可以對層段的水量通過投放可以節流水芯子對各段水量進行控制，這樣就有了一定的優勢，但是使用我們發現利用水流進行投放并不可靠，常常出現水芯卡住的問題，一旦上段卡住下段的芯球也失去了作用無法投送，同時此種方式因為要求水芯是自下而上逐級投送，配水器通道是逐級變細，水芯要通過一二段在坐入三段，受限于注水管柱的規格，最多只能有三段的注水能力，無法滿足更多地質層段的需求，所以也很快結束了使用周期。

二、 地面分注工藝

緊隨其后，地面分注注水工藝應該是著重要探討的，我油田歷經數年一部分注水井沿用至今，早期的地面分注與現今所使用的分注工藝也發生了很大變化，但其結構原理仍然是在地面分為三路或兩路，每路管皆在地面分開單獨的管路直達設計地層，地下部分各層段獨立的注入管路相互不干擾，各段水量在地面控制，先期結構為兩根管路皆從中心油管通過，加上油管剩余空間為一路共三路，引致進水口留出堵頭將水嘴座相接，這樣打開壓帽，就可以調換水嘴調整控制每一層段的的水量大小，但具體每一層段水量還是無法得知，僅僅憑借經驗，觀察水嘴磨損狀態還是遠遠不夠的，同時此種結構不便于井下維修，一旦管內結垢堵死也無法滿足注入要求。為了解決些問題，新式的地面分注工藝，三管地面分注應運而生，它是利用套管油管作為注入通道，油管之中在下入一根更細的中心管，徑向的平面看上去就是靶環形，三根管柱用殼塞隔開，中心管下入到最下層段，油管第二層段，套管為第一層段的注水通道，井口同心法蘭分出三路注水管路，分別在每個管路上安裝上流量表及可以調整流量的節流配注器，雖然還是最多只能有三段的分注能力，但每一段的配注量通過調整可以精確，滿足方案分層注水，這種方式一度被認為是注水工程未來的發展方向，因為它在地面操作簡便，地面分水弱化了層間的干擾，同時由于設計機構合理，一二層環形注入空間大，對于結構包容力強，不易阻塞，三層內管雖然較為細小但清檢方便，現今電氣化的發展，很多三管已升級為電控配注器，可以從流量計發出信號作為電參，電機控制節流閥達到設置流量，并可以進行遠程動態調整，在壓力不穩定的情況下依然穩定流量，達到精細恒定的要求。但是隨著此種工藝的使用與推廣，它存在的問題也逐一暴露出來，我們的注入水是為了解決工業生產的廢水經過處理的，工藝在進步但注入水質本身含有一定的化合礦物質，所以井下結垢還是較為明顯的，這種方式對于結垢只能通過修井作業，往往積垢被發現都是較為嚴重的狀態，給維修作業帶來很大難度;第二個問題在北方冬季如果出現單層不吸水的問題就會出現凍壞井口的現象，這樣就需要額外的電能進行保溫維護，增加了能耗成本，第三個也是最為嚴重的問題，第一層的水路為油套環形空間，如果套管出現漏失問題，會有可能污染淺表水層的水質，所以從這一問題來看，它與節能環保的理念是相悖的，所以一些油田是不允許推廣此種工藝，只將其在一些不便于測試操作場地的水井上使用，比如一些牧場，草田，特殊場地的水井使用。

三、地下分層注水工藝

截止目前我油田使用最為廣泛，并具有一定技術優勢以及開發空間的分注工藝。此種工藝基礎為井下若干偏心配水器，并通過測試工具設備測調對任意單層實施精準注水，注熱以及生物制劑，它的優勢為成本低，操作空間大，技術可靠，同時具有方案可循性強的特點，根據地質情況需要，可以設計多層管柱，利用電控測調工具，可對任意一個層段進行調整甚至封堵?？梢酝瓿煞飧羝黩灧?，層段測壓，井下除垢工作。初期我們使用機械工具對下入井內的帶有堵塞器的偏心配水器進行測調工作，隨著技術革新，在機械工具上增加電控技術，使測調更為簡便精確，這工藝對技術操作有一定的要求，所以一般要配有專業的測試人員操作。同時對于井下問題的解決也是一項具有發展空間的專業?，F今為了節約人力資源，井下電控技術得以試用，就是將原來的地面控制轉為地下，從而免除人工測調工作，這種工藝在實驗過程工還存在諸多問題，比如成本高，不穩定，下入工序繁瑣要求高，使用壽命還待驗證，所以僅為實驗階段，但它為分注未來發展趨勢確立了一個方向，那就是未來的采注工程一定是是集成化，電氣化，網絡化的系統工程，同時它還依舊能夠滿足成熟可靠，便捷，低耗的基本要求。

四、綜上所述，我們經過對近年一些注水工藝進行總結，會發現一項技術的發展往往不是一蹴而就的，它是基于一定的實踐經驗的總結，技術問題的積累，而不斷的進行完善，通過我們對工藝的使用而確定了地下分住工藝的成熟技術。我們不否定新技術，但要對新技術進行論證，實踐，總結，客觀的評價它，才好決定推廣它，我們反對圖新，圖利的試用之并盲目的將其推廣，從而給給企業造成損失，給國家造成資源的浪費，甚至產生了后續一些負面問題不得已解決，給生產帶來麻煩，這樣就失去的技術的原本意義了。

參考文獻：

[1]《采油工程》是2009年2月石油工業出版社出版的圖書，作者李穎川 2.網絡文庫分層注水）