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油田开发中注水技术现状及发展

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油田 开发 注水 技术 现状 发展
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勘探开发 月(下)1 注水技术发展历程我 国 注 水 开 发 油 田 开 发 层 系 多 且 油 层非 均 质 性 严 重 , 在 不 同 的 油 田 开 发 阶 段 , 由于 投 入 开 发 调 整 的 对 象 和 要 求 不 同 、 分 层 注水 工 艺 的 要 求 和 细 分 程 度 不 同 , 开 采 的 目 的层 数 量 和 性 质 也 不 一 样 。 为 保 证 各 开 发 阶 段注 水 井 能 够 实 现 注 够 水 、 注 好 水 , 注 水 工 艺的 发 展 主 要 经 历 了 以 下 过 程 : 封 隔 器 由 水 力扩 张 式 发 展 到 水 力 压 缩 式 ; 配 水 工 作 筒 由 同心 式 发 展 到 偏 心 式 , 再 发 展 到 与 封 隔 器 一 体化 ; 配 注 水 嘴 由 固 定 式 发 展 到 活 动 式 , 再 发展 到 电 动 可 调 式 ; 水 嘴 投 捞 方 式 由 起 下 注 水管柱投捞发展到液力投捞和钢丝投捞。分层注水主体技术及研究新进展国 外 油 田 在 注 水 尤 其 是 分 层 注 水 技 术方 面 研 究 较 早 , 已 形 成 了 一 整 套 适 合 不 同 油田 特 点 的 系 列 分 层 注 水 工 艺 , 分 层 注 水 封 隔器 、 配 水 器 等 配 套 工 具 都 已 经 标 准 化 、 规 格化 、 系 列 化 。 总 体 上 已 经 由 初 期 的 定 压 注 水向 定 量 注 水 转 化 , 同 时 由 于 国 外 十 分 注 重 水质 , 没 有 不 动 管 柱 洗 井 的 要 求 , 对 地 层 进 行定 量 注 水 , 测 试 调 配 工 艺 相 对 简 单 。 国 内 注水 始 于 20 世 纪 50 年 代 , 1954 年 玉 门 老 君 庙油 田 在 L 层 边 部 开 始 注 水 , 标 志 着国 内 油 田 注 水 技 术 进 入 实 施 阶 段 。 20 世 纪60 年 代 研 发 成 功 固 定 式 分 层 配 水 技 术 和 活 动式 分 层 配 水 技 术 , 20 世 纪 70 年 代 研 制 成 功665心配水器,20 世纪90 年代研制成功同 心 集 成 式 注 水 技 术 , 进 入 21 世 纪 , 研 发 成功 桥 式 偏 心 分 层 注 水 和 高 效 测 调 联 动 分 层 注水 配 套 技 术 , 同 时 发 展 了 防 砂 、 分 层 注 水 一体 化 注 水 技 术 , 研 究 应 用 了 斜 井 等 特 殊 结 构井 分 层 注 水 技 术 , 分 层 注 水 工 艺 满 足 了 不 同开 发 阶 段 、 不 同 类 型 油 藏 油 田 开 发 的 注 水 需要 , 目 前 分 层 注 水 技 术 已 经 具 备 了 分 层 、 测试 、 调 配 、 洗 井 、 作 业 的 特 点 和 功 能 , 为 油田实现分层开采奠定了坚实的技术基础。2 注水工程面临的问题、挑战及对策注 水 技 术 是 一 项 系 统 工 程 , 但 近 年 来 在油 田 开 发 管 理 和 投 入 上 对 注 水 工 作 有 弱 化 的趋 势 , 部 分 关 键 环 节 和 技 术 措 施 投 入 欠 账 较多 , 注 水 开 发 油 田 开 发 矛 盾 愈 显 突 出 , 特 别是 最 近 一 个 阶 段 , 在 新 储 量 大 幅 增 加 和 油 价长 期 处 于 高 位 的 有 利 时 期 , 油 田 开 发 管 理 过程 中 出 现 了 重 新 井 轻 老 井 、 重 油 井 轻 水 井 、重 产 油 量 轻 注 水 量 的 现 象 。 目 前 油 田 开 发 在注 水 技 术 研 发 与 应 用 和 技 术 管 理 上 存 在 的 问题,主要表现在以下几个方面:( 1) 是 注 入 水 水 质 问 题 较 严 重 , 地 面注 水 管 网 老 化 严 重 , 二 次 污 染 问 题 十 分 突出 , 水 质 达 标 率 低 , 部 分 油 田 注 水 井 没 有 洗井 流 程 , 洗 井 车 数 量 少 , 洗 井 工 作 量 和 投 入严重不足,平均水质达标率仅为83%。(2)是下井5 年以上的注水管柱较多,最 长 的 水 井 管 柱 下 井 时 间 超 过 10 年 , 井 下 管柱 腐 蚀 、 破 漏 严 重 , 安 全 隐 患 问 题 突 出 , 分层 注 水 效 果 难 以 保 证 , 同 时 , 水 井 作 业 比 例小 , 油 水 井 数 比 油 水 井 井 下 作 业 数 量 比为 需 要 增 加 水 井 作 业 工 作 量 , 改 善 水 井井下管柱状况。( 3) 是 水 驱 开 发 油 田 采 收 率 低 于 30% 的 储 量 规 模 较 大 , 只 有 少 部 分 油 田 采 收 率 超过 50%, 包 括 大 庆 喇 萨 杏 、 辽 河 锦 16、 兴 隆台 、 华 北 京 11、 新 疆 克 七 中 东 、 塔 中 4 等 油田 。 另 外 , 未 注 水 开 发 油 田 采 收 率 大 都 低 于20%,水驱提高采收率的空间较大 。( 4) 是 随 油 田 开 采 程 度 的 不 断 提 高 和开 采 强 度 的 加 大 , 部 分 油 田 综 合 含 水 和 自 然递 减 率 均 有 上 升 趋 势 , 特 别 是 近 三 年 含 水 上升 率 和 自 然 递 减 率 增 速 加 快 , 最 大 自 然 递 减率达到28%,百分点,甚至更高。( 5) 是 水 平 井 、 超 深 井 等 特 殊 条 件 下分 层 注 水 工 艺 实 现 面 对 诸 多 困 难 , 分 注 工艺 、 配 套 测 试 调 配 工 艺 、 特 殊 材 质 封 隔 器 和橡胶材料等急需研发成功。针对上述问题和技术挑战,在注水技术 研 发 和 注 水 技 术 管 理 方 面 , 需 要 进 一 步 加大 分 层 注 水 新 工 艺 的 攻 关 力 度 , 强 化 油 田 现场 注 水 技 术 管 理 , 坚 持 “注 够 水 、 注 好 水 、精 细 注 水 、 有 效 注 水 ”, 努 力 构 建 科 学 合 理的 油 田 开 发 秩 序 , 达 到 控 制 含 水 上 升 速 度 、控制产量递减、提高水驱采收率的目的。3 注水技术发展趋势随 着 油 田 开 发 程 度 的 深 入 和 复 杂 井 况 的出 现 , 为 进 一 步 延 长 水 井 免 修 期 , 提 高 注 水层 段 合 格 率 , 提 高 工 艺 实 施 效 率 , 降 低 操 作成 本 , 分 层 注 水 还 需 要 继 续 发 展 提 高 , 总 的发 展 趋 势 主 要 围 绕 提 高 细 分 程 度 和 测 调 效 率方 向 发 展 , 向 着 精 确 、 定 量 、 智 能 化 注 水 的方 向 发 展 , 同 时 发 展 完 善 大 斜 度 井 、 水 平 井等特殊结构井分层注水工艺。( 1) 是 注 水 作 业 向 着 不 压 井 、 不 放 喷技 术 方 向 发 展 。 注 水 井 作 业 目 前 全 国 各 油 田基 本 采 用 压 井 或 放 喷 方 式 , 为 提 高 油 藏 水 驱开 发 效 果 , 减 少 地 层 能 量 损 耗 , 油 田 正 在 进行 水 井 作 业 不 压 井 、 不 放 喷 技 术 的 研 究 试验,由放喷泄压向不压井作业方向发展。( 2) 是 管 柱 功 能 的 发 展 : 由 单 一 的 注入 功 能 向 着 注 入 、 信 息 采 集 、 测 试 集 成 化 方向 发 展 , 提 高 机 电 一 体 化 程 度 , 加 速 注 水 井智 能 化 管 理 。 工 艺 管 柱 不 但 可 满 足 分 层 注 水工 艺 的 要 求 , 而 且 还 可 满 足 吸 水 剖 面 改 造 工艺要求,如油层解堵和分层酸化等。( 3) 是 分 层 注 水 量 测 试 技 术 向 着 测 试简 单 、 一 次 多 层 、 准 确 、 可 靠 方 向 发 展 , 同时 发 展 水 平 井 、 定 向 井 等 特 殊 结 构 井 测 试 调配 技 术 。 井 下 测 试 可 获 取 嘴 前 嘴 后 压 力 、 注入 量 等 连 续 监 测 数 据 , 根 据 监 测 结 果 实 时 做出 测 调 响 应 , 在 减 少 测 试 工 作 量 的 同 时 , 将测 调 周 期 缩 短 至 最 小 , 并 为 地 质 精 细 研 究 提供 全新分析依据。( 4) 是 分 层 注 水 配 套 防 腐 油 管 性 能 逐步 改 善 和 提 高 , 涂 层 由 敷 涂 树 脂 发 展 到 喷 涂环 氧 粉 末 、 镍 磷 涂 层 、 内 衬 塑 料 管 和 不 锈 钢管 , 防 腐 处 理 由 化 学 处 理 发 展 到 喷 砂 处 理 ,质 量 和 环 保 性 能 逐 步 提 高 , 同 时 提 高 配 套 井下工具抗腐蚀性能。( 5) 是 投 捞 方 式 、 配 水 方 式 的 发 展 :配 水 方 式 由 目 前 的 节 流 压 差 原 理 以 水 嘴 大 小控 制 水 量 , 逐 步 发 展 为 井 下 定 量 配 水 技 术 。配 注 全 过 程 在 井 下 自 动 进 行 , 由 程 序 控 制 ,依 据 预 设 配 注 方 案 和 实 时 监 测 的 分 层 流 量 结果 , 通 过 微 电 机 、 按 指 定 周 期 调 节 配 注 阀 开度 。 井 下 智 能 配 注 器 由 内 置 可 充 电 电 池 供电 , 通 过 无 线 传 输 方 式 , 进 行 配 注 和 测 调 周期的调整、读取井下监测数据。( 6) 注 水 配 套 工 具 上 的 发 展 : 注 水封 隔 器 性 能 将 向 耐 高 温 、 耐 高 压 差 方 向 发展 , 开 发 新 型 高 温 高 压 密 封 新 材 料 , 逐 步适 应 超 深 井 和 特 殊 高 温 油 藏 注 水 工 艺 的 要求 。参考文献[1] 王建华,孙栋,李和义,李绿伟,吕恩春 . 精细分层注水技术研究与应用 [J]2011(04)[2] 徐国民,刘亚三,米忠庆 . 特高含水期精细分层注水需要解决的问题 [J]010(04)作者简介郑波(1985-),男,助理工程师,本科学历,学士学位,于 2008 年 7 月毕业于重庆科技学院石油工程专业,毕业后进入长庆油田公司第一采油厂坪桥采油作业区技术岗,从事修井、井筒、注水管理工作。油田开发中注水技术现状及发展郑波长庆油田公司第一采油厂坪桥采油作业区 陕西 延安 716000【摘要】 油田开发中注水技术是实现油田开发长期高产和稳产的重要技术手段。本文总结了国内注水技术现状及最新进展,分析了目前注水工程存在的问题及面临的技术挑战,提出注水技术发展对策和管理措施。【关键词】 油田开发 注水工艺 现状 发展趋势
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