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[摘 要]石油行业发展至今，各大油田普遍出现了油井产油量以及产油质量降低的现象，相当数量的油井因此被放弃，甚至有的油井只是因为开采不了高质量的石油而停产。然而，分层注水工艺的应用改变了这一状况。本文首先对分层注水工艺技术原理进行了简单分析，对分层注水工艺应用中的问题进行了思考，并提出了一些具有针对性的解决思路，以期为关注这一话题的人们提供参考。
[关键词]采油工程；分层注水工艺；原理；问题与解决
中图分类号：TU582 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0029-01
引言
采油工程分层注水工艺是通过提高油井内部油层压力进而提高石油开采率的开采技术，不少已经进入到开发中后期的大型油田已经开始应用。但在该技术在使用过程中依然存在着一些问题，需要我们去研究并加以改善，以进一步提升油井的采油数量及质量。
1 采油分层注水工艺技术分析
石油属于不可再生能源，随着石油开发、开采工作的不断进行，油层内部石油储量会持续降低，压力逐渐变小，进而提升石油采集的困难程度。因此，要通过提升油层内部压力的方式确保油田的开采效率，但是，因为石油的密度小于水，二者互不相溶，传统意义上的注水还不能实现。因此要采取分层注水的方法。所谓分层注水，是将油井开采中的每个油层，按照性质、饱和度和压力进行划分，把层与层作为标准来划分注水层段。通俗的理解就是在注水井下安置分隔器来进行分层注水井段，每个注水井段配置一个配水器，装上不同直径的水嘴，以此达到分层注水的效果。注水井和采油井的配合，既保证了油层的内部压力，也保障了油层的出油量及质量不会因为长期的开采而降低，图1为其工艺原理图。
分层注水工艺在采油工程的应用是确保油田高产稳产的重要因素，其主要表现形式有三种：偏心投捞分注工艺、同心集成分层工艺、地面分注工艺。每个油井因其地理位置、地质条件的不同应采取相应的注水工程，切不可偷工减料，要采取统一分层注水方式，要结合油井的实际情况，采取合适的分层注水工艺。
2 采油注水工艺技术应用中出现的问题分析
2.1 结垢问题
对于注水施工工作中的各种问题，首要避免的就是结垢问题，因为结垢问题一旦出现，不仅困难程度高，并且会直接影响到油井的注水工作，导致油管被腐蚀，并对测试精确度产生影响，进而导致注水工作无法得到较好的协调。在地面层中出现结垢现象时，地层则会被污染，从而导致注水井壁的油层渗透速度和质量发生变化，进而导致注水井的比例无法得到确定，同时也会影响注水井的注水工作。从根本上来讲，结垢现象产生是由于外来流体与地层流体不匹配。同时，油井周边的环境变化也可能会直接或间接促进注水井中水、油以及其他组成成分的比例失调，进而形成结垢问题。
2.2 出砂问题
注水井注水时，采油井下通常不会进行液体的吞吐，但经过长年累月的开采，油井的注水设备会发生老化，一些管网也会被腐蚀，从而导致注水站的水泵无法工作或注水线出现穿孔等问题。当这些问题出现时需要暂停注水井的注水工作，而这一操作势必会对水泵压造成影响，进而导致油井注水量的变化，致使出砂现象的产生。若不能及时处理，砂会在较短的时间内覆盖住油层，并导致注水井躺井。如果出砂现象依然持续，套管将会受到压迫，甚至出现报废的情况。因此，石油工作者要加强注水井施工管理，将注水工作各环节的记录与分析工作做到位，有效预防出砂问题以避免砂化现象的发生，也只有这样才能实现注水井的长期使用。
2.3 套管问题
注水井中的套管是极易出现问题的部分，常常会因为各种原因造成损耗，如：一，注水井的错误使用和操作会造成套管变形、遗漏或损坏等问题；二，在注水过程中，如果地应力变化超出套管的要求范围，就会造成套管损伤；三，在钻井过程中，如果未能按照要求操作也会导致注水井受到损伤，如直接下套管、产生施工磨损或受到高压作用；四，套管会被地层中的硫酸还原菌、硫化氢等化学成分所腐蚀，造成套管损坏。
3 采油注水工艺技术应用中出现问题的解决思路
3.1 结垢问题的控制
水质是结垢问题症结所在，因而结垢问题的解决首先要从水质入手，对注水井周围的水质加强管理及质量监控。水质的控制，包括水中悬浮固体浓度和粒径的控制以及对水中溶解氧、二氧化碳等物质的含量及细菌互动的控制，需要结合水质标准进行水质测定，并根据检测结果加强注水净化处理，从而使水中固体悬浮物、铁质和还原菌得到去除。其次是对由注入水物理条件变化引起的结垢问题的控制，需要使用阻垢技术进行，即在水中投入阻垢剂以防止结垢。
3.2 出砂问题的预防
出砂問题的预防主要是通过对每日注水量和各阶段油压变化的分析来进行判断，主要通过以下四步骤进行：一，分析数据报表掌握注水井吸水变化趋势，出现油压大于0.5MPa的大幅度提升以及超过15%注水量降幅，就必须进行数据资料的复核，同时判断注水井的注水能力；二，应结合注水井日注水量、油压和套管压力等数值的变化完成水力标准的排查。如果出现平衡比例失调且注水量增加的情况，可认为封隔器的操作出现了问题。如果出现油压下降、注水量上升和套管压力不稳的情况，可认为是封隔器以下部位出现了密封问题；三，结合注水指示曲线与同层不同时间段测得的油井注水变化进行排查；四，定期进行数据资料分析，通过对油井出砂周期的计算总结出出砂规律并有效的预防工作。
3.3 套管问题的应对
针对套管问题，除了在水中加入缓蚀剂或腐蚀抑制剂控制套管腐蚀，还要加强注水操作管理。首先是注水站管理方面，要进行试注以得到油层稳定注水压力，进而确保稳定泵压的提供，并加强水质检测和净化处理；其次是注水井管理方面，加强对每个注水井的动态分析，以确保整个注水系统能够维持稳定运行；再次是注水泵管理方面要求泵压波动不超过0.2MPa，可以通过统一管理高压水流管网系统的封闭及开启来实现；最后要保证注水操作的精确、稳定。洗井、试井、稳注和井下测试等注水作业需要按照操作标准定期开展，避免套管损坏或进行及时更换，以保障注水系统的正常运行。
结束语
分层注水工艺可以很好的解决油田后期开采中通常会出现的原油粘稠度高、出油量降低等问题，因此，如果想要更好地进行应用该工艺，就要加强对上文提到的结垢、出砂、套管问题以及其他可能出现的状况进行研究分析，以寻求更有效的解决方法。同时，我们还要继续开发和创新更多更好的分层注水工艺来有效、稳定地提高油井的出油率。
参考文献
[1] 赵蒙，陈广辉，李兵.关于采油工程分层注水的工艺应用分析[J].化工管理，2017，17：30.
[2] 张月.对采油注水工艺技术问题的思考[J].中国石油和化工标准与质量，2017，08：113-114.
[关键词]采油工程；分层注水工艺；原理；问题与解决
中图分类号：TU582 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0029-01
引言
采油工程分层注水工艺是通过提高油井内部油层压力进而提高石油开采率的开采技术，不少已经进入到开发中后期的大型油田已经开始应用。但在该技术在使用过程中依然存在着一些问题，需要我们去研究并加以改善，以进一步提升油井的采油数量及质量。
1 采油分层注水工艺技术分析
石油属于不可再生能源，随着石油开发、开采工作的不断进行，油层内部石油储量会持续降低，压力逐渐变小，进而提升石油采集的困难程度。因此，要通过提升油层内部压力的方式确保油田的开采效率，但是，因为石油的密度小于水，二者互不相溶，传统意义上的注水还不能实现。因此要采取分层注水的方法。所谓分层注水，是将油井开采中的每个油层，按照性质、饱和度和压力进行划分，把层与层作为标准来划分注水层段。通俗的理解就是在注水井下安置分隔器来进行分层注水井段，每个注水井段配置一个配水器，装上不同直径的水嘴，以此达到分层注水的效果。注水井和采油井的配合，既保证了油层的内部压力，也保障了油层的出油量及质量不会因为长期的开采而降低，图1为其工艺原理图。
分层注水工艺在采油工程的应用是确保油田高产稳产的重要因素，其主要表现形式有三种：偏心投捞分注工艺、同心集成分层工艺、地面分注工艺。每个油井因其地理位置、地质条件的不同应采取相应的注水工程，切不可偷工减料，要采取统一分层注水方式，要结合油井的实际情况，采取合适的分层注水工艺。
2 采油注水工艺技术应用中出现的问题分析
2.1 结垢问题
对于注水施工工作中的各种问题，首要避免的就是结垢问题，因为结垢问题一旦出现，不仅困难程度高，并且会直接影响到油井的注水工作，导致油管被腐蚀，并对测试精确度产生影响，进而导致注水工作无法得到较好的协调。在地面层中出现结垢现象时，地层则会被污染，从而导致注水井壁的油层渗透速度和质量发生变化，进而导致注水井的比例无法得到确定，同时也会影响注水井的注水工作。从根本上来讲，结垢现象产生是由于外来流体与地层流体不匹配。同时，油井周边的环境变化也可能会直接或间接促进注水井中水、油以及其他组成成分的比例失调，进而形成结垢问题。
2.2 出砂问题
注水井注水时，采油井下通常不会进行液体的吞吐，但经过长年累月的开采，油井的注水设备会发生老化，一些管网也会被腐蚀，从而导致注水站的水泵无法工作或注水线出现穿孔等问题。当这些问题出现时需要暂停注水井的注水工作，而这一操作势必会对水泵压造成影响，进而导致油井注水量的变化，致使出砂现象的产生。若不能及时处理，砂会在较短的时间内覆盖住油层，并导致注水井躺井。如果出砂现象依然持续，套管将会受到压迫，甚至出现报废的情况。因此，石油工作者要加强注水井施工管理，将注水工作各环节的记录与分析工作做到位，有效预防出砂问题以避免砂化现象的发生，也只有这样才能实现注水井的长期使用。
2.3 套管问题
注水井中的套管是极易出现问题的部分，常常会因为各种原因造成损耗，如：一，注水井的错误使用和操作会造成套管变形、遗漏或损坏等问题；二，在注水过程中，如果地应力变化超出套管的要求范围，就会造成套管损伤；三，在钻井过程中，如果未能按照要求操作也会导致注水井受到损伤，如直接下套管、产生施工磨损或受到高压作用；四，套管会被地层中的硫酸还原菌、硫化氢等化学成分所腐蚀，造成套管损坏。
3 采油注水工艺技术应用中出现问题的解决思路
3.1 结垢问题的控制
水质是结垢问题症结所在，因而结垢问题的解决首先要从水质入手，对注水井周围的水质加强管理及质量监控。水质的控制，包括水中悬浮固体浓度和粒径的控制以及对水中溶解氧、二氧化碳等物质的含量及细菌互动的控制，需要结合水质标准进行水质测定，并根据检测结果加强注水净化处理，从而使水中固体悬浮物、铁质和还原菌得到去除。其次是对由注入水物理条件变化引起的结垢问题的控制，需要使用阻垢技术进行，即在水中投入阻垢剂以防止结垢。
3.2 出砂问题的预防
出砂問题的预防主要是通过对每日注水量和各阶段油压变化的分析来进行判断，主要通过以下四步骤进行：一，分析数据报表掌握注水井吸水变化趋势，出现油压大于0.5MPa的大幅度提升以及超过15%注水量降幅，就必须进行数据资料的复核，同时判断注水井的注水能力；二，应结合注水井日注水量、油压和套管压力等数值的变化完成水力标准的排查。如果出现平衡比例失调且注水量增加的情况，可认为封隔器的操作出现了问题。如果出现油压下降、注水量上升和套管压力不稳的情况，可认为是封隔器以下部位出现了密封问题；三，结合注水指示曲线与同层不同时间段测得的油井注水变化进行排查；四，定期进行数据资料分析，通过对油井出砂周期的计算总结出出砂规律并有效的预防工作。
3.3 套管问题的应对
针对套管问题，除了在水中加入缓蚀剂或腐蚀抑制剂控制套管腐蚀，还要加强注水操作管理。首先是注水站管理方面，要进行试注以得到油层稳定注水压力，进而确保稳定泵压的提供，并加强水质检测和净化处理；其次是注水井管理方面，加强对每个注水井的动态分析，以确保整个注水系统能够维持稳定运行；再次是注水泵管理方面要求泵压波动不超过0.2MPa，可以通过统一管理高压水流管网系统的封闭及开启来实现；最后要保证注水操作的精确、稳定。洗井、试井、稳注和井下测试等注水作业需要按照操作标准定期开展，避免套管损坏或进行及时更换，以保障注水系统的正常运行。
结束语
分层注水工艺可以很好的解决油田后期开采中通常会出现的原油粘稠度高、出油量降低等问题，因此，如果想要更好地进行应用该工艺，就要加强对上文提到的结垢、出砂、套管问题以及其他可能出现的状况进行研究分析，以寻求更有效的解决方法。同时，我们还要继续开发和创新更多更好的分层注水工艺来有效、稳定地提高油井的出油率。
参考文献
[1] 赵蒙，陈广辉，李兵.关于采油工程分层注水的工艺应用分析[J].化工管理，2017，17：30.
[2] 张月.对采油注水工艺技术问题的思考[J].中国石油和化工标准与质量，2017，08：113-114.