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摘要：现代化社会的发展，使得石油资源需求量愈加增多，为了满足供给需求，我国采油工程项目规模逐渐扩大。其中，水平井注水工艺的应用大大提升了采油工程的石油开发效率。因此，本文对采油工程中水平井注水工艺的应用优势、存在的问题及防治对策展开了论述，以供借鉴。
关键词：采油工程;水平井;注水工艺
前言：经济技术水平的提升，加快了城市化的建设进程，使得石油资源的应用更加频繁。因此，在科学发展观的前提下，如何最大程度满足采油工程需要实施更高效率的施工是当前的一项关键任务。而水平井注水工艺的应用，在实际施工中发挥着重要作用，这便需要进一步优化该施工工艺。
1、水平井注水工艺的应用优势
水平井是指井斜角等于或接近90°、井眼轨迹近乎水平，透水段管道水平放置且与油层相平行的集水井，通常情况下应用于薄油气层、裂缝性油气藏，以增加油气层的裸露面积为采油工作提供便利[1]。与以往采油工程中应用的存在较多问题的直井注水工艺相比，水平井注水工艺具有更高的应用价值与经济优势。
1.1注水井段长
水平井具有注水井段长的优势，其注水工艺在低渗透油藏中的应用效果更佳，有利于增加注水量并扩大注水面积，更好地控制其内部压力。同时由于其注水效率高，可有效增强水驱波加快水驱速度，推动采油工程顺利施工并降低生产成本。
1.2改善地层裂缝
在采油工程中常会产生许多裂缝，再加上地层压力的不均匀特性，进而影响采油工程的开展以及采油质量等。而水平井注水工艺具有注水速率变化较快且注水效果好的优势，可以提高水平井和整个井之间泄油的均匀性，使得两边的压力值均匀分布于各井段的泄油位置处，有效弥补裂缝带来的不利影响，提高采油效率增加石油采收量，可以为企业创造更高的经济效益。
1.3近线性驱动
线性驱动有利于提高采油效率。但由于许多油井处于地形地势比较复杂的地区，导致一些采油区域缺乏线性驱动条件，加大了采油工程的施工难度。水平井注水工艺的实施可发挥其注水井段长、热裂缝丰富的特征作用，使得注水速率发生较大变化，类似于线性驱动，有利于提高驱油效率。
2、水平井注水工艺中存在的问题
2.1套管破损现象
水平井套管破损是采油工程中常发生的一种状况，造成这种问题的原因较多，主要有：其一，前期的井下钻探工作实施不到位、不科学，导致固井质量未达到施工要求，尤其是一些地应力较为复杂、施工难度大的区域，更容易给固井工作造成不利影响。其二，由于水平井注水工艺中注水速率变化较大，会加大注水压力的波动，特别是在进行高压高排量的注水作业时，水平井套管应力会随之变化，当其应力不足以抵抗外力作用时，便会出现变形甚至破损的情况。其三，设备的生产参数和质量、水平井套管参数和质量不达标也会引发套管破损，如自喷设备、采油机械等。其四，地层水中有机质含量超标、人为操作失误引起的套管破损。如设备操作不当、注水过程中水压控制或施工方式不当、施工过程监督不到位等。
2.2出砂问题
水平井出砂问题常会给采油工程的开展造成极大影响。而影响出砂的原因主要有：其一，井筒和射孔孔眼不穩定。其二，岩石强度、胶结情况、地应力、注水速率、套管质量、外力、油井见水等都会影响水平井的出砂量和出砂时间。例如，若油层流体流速增大到一定程度，便会使其孔道中尚未胶结的砂粒出现移位，并逐渐少量出砂。当流速进一步加快，出砂量也会随之增加，严重时便会破坏井下岩石结构和砂质。当采油工程中出砂时间偏短时，易使油层出现持续掩盖现象，会加大施工风险。
2.3结垢问题
水平井出现结垢现象会严重影响注水作业效率以及低渗透油层的地面集输系统。当该系统管壁存在结垢问题，管壁会逐渐出现腐蚀现象，甚至引起管道破裂、漏油等状况，最终使整个采油系统发生故障。同时，还会严重影响采油工程中水平井注水工艺相关数据的采集，如日常油压、注水量等。此外，结垢不仅阻碍水平井的正常应用，还会造成地层原油污染现象。出现结垢问题的主要原因有：一是地层原有物质与施工中的外来物质发生化学反应引起结垢;二是施工区域地下水和油储环境导致某些物质发生质变，生成的沉淀物逐渐堆积于地下管网中引起结垢[2]。
3、水平井注水工艺防治对策
3.1套管破损防治对策
在水平井注水工艺实施过程中，一旦发现存在水平井套管破损情况时，应立即停止施工，调查具体破损程度等后再处理，以免引发安全事故。而要想避免出现水平井套管破损问题，第一，根据当地地形等采取科学的钻探技术做好井下钻探作业，从而为水平井注水工艺的实施奠定基础。第二，加强对油层泥岩层的治理力度及注水压力的控制力度。选用失水量低、粘度高的泥浆，并严格掌控泥浆配比，以达到稳定孔壁岩石的效果，并清理其中的障碍物。在水平井注水工艺中，加强水质检查，避免含有太多杂质损坏套管，并提高水流注入的科学性，以免侵蚀破坏易受损的夹层。同时，要做好油井的加固工作，一旦发生套管破损问题时可以发挥预防作用。第三，严格按照生产标准规范施工设备、套管的生产参数，提高设备与套管的质量。选用符合国家标准的、本身材质好的、较为先进的、抗压性能强的设备与套管。第四，降低人为因素带来的不利影响。施工人员应严格按照施工要求开展水平井注水工艺作业，避免出现操作不当等情况。
3.2出砂问题防治对策
在采油工程中，为确保水平井注水施工工艺的顺利开展，相关技术人员应密切关注和记录出砂情况，以便在出现异常时根据数据分析情况及时采取针对性措施加以解决，以免破坏水平井套管结构等，促使采油工程顺利进行。在出砂问题的防治上，首先施工人员应规范日常操作，并重视相关数据资料的收集与及时记录，全面掌握水平井注水施工情况，以便为工作改进提供依据。其次，为确保水平井注水工艺顺利施展，应提前对水平井下的环境等进行全面勘测与综合分析和统计，如水平井的油层、注水量变动情况，若套压与油压呈正向变化关系时，则可说明二者相契合并无出砂问题出现[3]。最后，记录好水平井注水层的注水压力、注水量等数据，利用信息化技术绘制相关曲线图，以便根据曲线变化快速判断是否出现出砂问题。
3.3结垢问题防治对策
在施工前，要针对水平井注水工艺中容易出现的问题对相关施工人员进行培训，以便增强他们的重视和责任意识的同时，提高其解决问题的能力并减少操作失误。对于影响甚大的结垢问题的防治，首先应保证水平井注水工艺中的水质达标，加强杂质的检测，并借助有效的净水设备去除杂质。其次，当已然出现结垢问题，便先要分析出其具体原因，查看结垢形态。若没有形成沉积便需及时进行处理，可利用机械设备进行物理除垢，如用高压水流冲洗地面集输系统管道等结垢区域，或利用化学除垢法，科学配比化学试剂，通过产生的化学反应达到溶解结垢的效果。最后，为防止出现结垢现象或在清理结垢后，在水平井注水工艺中可以选用防结垢性能好的注水管，或在资金允许的情况下更新、置换相关的设备，如将水平井注水工艺所需的金属设备换成具有强抗腐蚀性的不锈钢设备等，减轻结垢问题的同时避免造成环境污染。
总结：水平井注水工艺在采油工程中具有很高的应用价值，因此，要想提高采油效率和质量，还应不断优化水平井注水工艺，结合具体实施中容易出现的问题制定改进对策，以减少施工故障的发生，从而满足我国可持续发展战略目标的需要，为石油行业创造更高的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张兵兵.采油工程中水平井注水工艺存在问题及改进措施探析[J].化学工程与装备，2019（12）：41-42.
[2]吴勇飞.探析采油工程中水平井注水工艺[J].化工管理，2019（31）：49-50.
[3]杨震，龚知远.探析采油工程中水平井注水工艺[J].化工管理，2020（06）：190-191.
关键词：采油工程;水平井;注水工艺
前言：经济技术水平的提升，加快了城市化的建设进程，使得石油资源的应用更加频繁。因此，在科学发展观的前提下，如何最大程度满足采油工程需要实施更高效率的施工是当前的一项关键任务。而水平井注水工艺的应用，在实际施工中发挥着重要作用，这便需要进一步优化该施工工艺。
1、水平井注水工艺的应用优势
水平井是指井斜角等于或接近90°、井眼轨迹近乎水平，透水段管道水平放置且与油层相平行的集水井，通常情况下应用于薄油气层、裂缝性油气藏，以增加油气层的裸露面积为采油工作提供便利[1]。与以往采油工程中应用的存在较多问题的直井注水工艺相比，水平井注水工艺具有更高的应用价值与经济优势。
1.1注水井段长
水平井具有注水井段长的优势，其注水工艺在低渗透油藏中的应用效果更佳，有利于增加注水量并扩大注水面积，更好地控制其内部压力。同时由于其注水效率高，可有效增强水驱波加快水驱速度，推动采油工程顺利施工并降低生产成本。
1.2改善地层裂缝
在采油工程中常会产生许多裂缝，再加上地层压力的不均匀特性，进而影响采油工程的开展以及采油质量等。而水平井注水工艺具有注水速率变化较快且注水效果好的优势，可以提高水平井和整个井之间泄油的均匀性，使得两边的压力值均匀分布于各井段的泄油位置处，有效弥补裂缝带来的不利影响，提高采油效率增加石油采收量，可以为企业创造更高的经济效益。
1.3近线性驱动
线性驱动有利于提高采油效率。但由于许多油井处于地形地势比较复杂的地区，导致一些采油区域缺乏线性驱动条件，加大了采油工程的施工难度。水平井注水工艺的实施可发挥其注水井段长、热裂缝丰富的特征作用，使得注水速率发生较大变化，类似于线性驱动，有利于提高驱油效率。
2、水平井注水工艺中存在的问题
2.1套管破损现象
水平井套管破损是采油工程中常发生的一种状况，造成这种问题的原因较多，主要有：其一，前期的井下钻探工作实施不到位、不科学，导致固井质量未达到施工要求，尤其是一些地应力较为复杂、施工难度大的区域，更容易给固井工作造成不利影响。其二，由于水平井注水工艺中注水速率变化较大，会加大注水压力的波动，特别是在进行高压高排量的注水作业时，水平井套管应力会随之变化，当其应力不足以抵抗外力作用时，便会出现变形甚至破损的情况。其三，设备的生产参数和质量、水平井套管参数和质量不达标也会引发套管破损，如自喷设备、采油机械等。其四，地层水中有机质含量超标、人为操作失误引起的套管破损。如设备操作不当、注水过程中水压控制或施工方式不当、施工过程监督不到位等。
2.2出砂问题
水平井出砂问题常会给采油工程的开展造成极大影响。而影响出砂的原因主要有：其一，井筒和射孔孔眼不穩定。其二，岩石强度、胶结情况、地应力、注水速率、套管质量、外力、油井见水等都会影响水平井的出砂量和出砂时间。例如，若油层流体流速增大到一定程度，便会使其孔道中尚未胶结的砂粒出现移位，并逐渐少量出砂。当流速进一步加快，出砂量也会随之增加，严重时便会破坏井下岩石结构和砂质。当采油工程中出砂时间偏短时，易使油层出现持续掩盖现象，会加大施工风险。
2.3结垢问题
水平井出现结垢现象会严重影响注水作业效率以及低渗透油层的地面集输系统。当该系统管壁存在结垢问题，管壁会逐渐出现腐蚀现象，甚至引起管道破裂、漏油等状况，最终使整个采油系统发生故障。同时，还会严重影响采油工程中水平井注水工艺相关数据的采集，如日常油压、注水量等。此外，结垢不仅阻碍水平井的正常应用，还会造成地层原油污染现象。出现结垢问题的主要原因有：一是地层原有物质与施工中的外来物质发生化学反应引起结垢;二是施工区域地下水和油储环境导致某些物质发生质变，生成的沉淀物逐渐堆积于地下管网中引起结垢[2]。
3、水平井注水工艺防治对策
3.1套管破损防治对策
在水平井注水工艺实施过程中，一旦发现存在水平井套管破损情况时，应立即停止施工，调查具体破损程度等后再处理，以免引发安全事故。而要想避免出现水平井套管破损问题，第一，根据当地地形等采取科学的钻探技术做好井下钻探作业，从而为水平井注水工艺的实施奠定基础。第二，加强对油层泥岩层的治理力度及注水压力的控制力度。选用失水量低、粘度高的泥浆，并严格掌控泥浆配比，以达到稳定孔壁岩石的效果，并清理其中的障碍物。在水平井注水工艺中，加强水质检查，避免含有太多杂质损坏套管，并提高水流注入的科学性，以免侵蚀破坏易受损的夹层。同时，要做好油井的加固工作，一旦发生套管破损问题时可以发挥预防作用。第三，严格按照生产标准规范施工设备、套管的生产参数，提高设备与套管的质量。选用符合国家标准的、本身材质好的、较为先进的、抗压性能强的设备与套管。第四，降低人为因素带来的不利影响。施工人员应严格按照施工要求开展水平井注水工艺作业，避免出现操作不当等情况。
3.2出砂问题防治对策
在采油工程中，为确保水平井注水施工工艺的顺利开展，相关技术人员应密切关注和记录出砂情况，以便在出现异常时根据数据分析情况及时采取针对性措施加以解决，以免破坏水平井套管结构等，促使采油工程顺利进行。在出砂问题的防治上，首先施工人员应规范日常操作，并重视相关数据资料的收集与及时记录，全面掌握水平井注水施工情况，以便为工作改进提供依据。其次，为确保水平井注水工艺顺利施展，应提前对水平井下的环境等进行全面勘测与综合分析和统计，如水平井的油层、注水量变动情况，若套压与油压呈正向变化关系时，则可说明二者相契合并无出砂问题出现[3]。最后，记录好水平井注水层的注水压力、注水量等数据，利用信息化技术绘制相关曲线图，以便根据曲线变化快速判断是否出现出砂问题。
3.3结垢问题防治对策
在施工前，要针对水平井注水工艺中容易出现的问题对相关施工人员进行培训，以便增强他们的重视和责任意识的同时，提高其解决问题的能力并减少操作失误。对于影响甚大的结垢问题的防治，首先应保证水平井注水工艺中的水质达标，加强杂质的检测，并借助有效的净水设备去除杂质。其次，当已然出现结垢问题，便先要分析出其具体原因，查看结垢形态。若没有形成沉积便需及时进行处理，可利用机械设备进行物理除垢，如用高压水流冲洗地面集输系统管道等结垢区域，或利用化学除垢法，科学配比化学试剂，通过产生的化学反应达到溶解结垢的效果。最后，为防止出现结垢现象或在清理结垢后，在水平井注水工艺中可以选用防结垢性能好的注水管，或在资金允许的情况下更新、置换相关的设备，如将水平井注水工艺所需的金属设备换成具有强抗腐蚀性的不锈钢设备等，减轻结垢问题的同时避免造成环境污染。
总结：水平井注水工艺在采油工程中具有很高的应用价值，因此，要想提高采油效率和质量，还应不断优化水平井注水工艺，结合具体实施中容易出现的问题制定改进对策，以减少施工故障的发生，从而满足我国可持续发展战略目标的需要，为石油行业创造更高的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张兵兵.采油工程中水平井注水工艺存在问题及改进措施探析[J].化学工程与装备，2019（12）：41-42.
[2]吴勇飞.探析采油工程中水平井注水工艺[J].化工管理，2019（31）：49-50.
[3]杨震，龚知远.探析采油工程中水平井注水工艺[J].化工管理，2020（06）：190-191.