关于采油工程中水平井注水工艺的探讨

摘 要：随着我国经济的快速发展，人们生活水平的提高，对于能源的需求与日俱增。受到当前我国石油需求不断增加的影响，我国的采油工程发展十分迅猛。采油工程是一项十分复杂的系统工作，因此通过掌握先进的采油工艺，来确保采油工程的稳定系统开展，并为石油行业的稳定发展奠定基础。

关键词：采油工程;水平井注水工艺

我国采油行业随着科学技术的快速发展而发展迅速。为准确预测油藏双管水平井注水井筒沿程关键参数，提高水平段地层受热均匀程度，基于双管水平井管柱结构特点，考虑井筒与地层传热影响，建立水平井井筒与油藏耦合数学模型，并采用全隐式有限差分法对其求解。

1 井筒沿程关键参数分布规律分析

基于新建数学模型，通过编制双管水平井注汽油藏数值模拟程序，对长注和短注过程中井筒沿程关键参数进行预测，受长管内蒸汽摩擦损失、摩擦热损失和环空内蒸汽摩擦损失、摩擦热损失以及注入到地层蒸汽热损失的影响，长注过程蒸汽压力、干度从长管跟端到趾端、环空趾端到跟端和短注过程蒸汽压力、干度从环空跟端到趾端、长管趾端到跟端均不断降低。随时间增加，长注过程和短注过程井筒内蒸汽压力均先增大后减小，蒸汽干度均先减小后增大。这是由于两种注汽模式下注汽量均先上升后降低，蒸汽注入量越大，井筒内蒸汽流量越小，摩擦损失越小，热损失越大。长注过程和短注过程井筒内蒸汽温度和压力分布规律一致，这是因为饱和蒸汽温度是压力的函数。两种注汽模式下，长管内蒸汽压力和温度均呈线性变化，而环空内蒸汽压力和温度均为非线性变化，这是由于长管内蒸汽质量流量为定值，而环空内蒸汽质量为变量。此外，蒸汽压降和温度下降主要发生在长管内，这是由于长管管径较筛管小，蒸汽流速较大，摩擦损失大。

2 采用水平井注水技术的优势

①对地层压力进行改善，在石油的开发过程中，应用注水工艺是为了保障地层压力的稳定性，便于后续开发工作中的驱油效率提高，提高工作收益。对于直井来说，这类油井的吸水强度很高，因此若要提高驱油效率，就需要将水驱速度降低，然后增加水驱的波及系数，只有这样才能够确保采油工作效率的提高，帮助企业获取更高的经济效益;②对地层的热裂缝现象进行改善，由于地层压力具有不均匀性，因此当前我国很多油田的直井内部存在独立的裂缝，这种情况的存在会直接影响到原油开采的质量，但是采取注水工艺则可以有效缓解热裂缝现象;③线性驱动是十分利于开采效率提高的，因此在原油开发的过程中，尽量要采取线性驱动的方式。但是当前我国很多油田所处的地形十分复杂，一些地形不具备应用线性驱动的条件，这给还有的开采带来了一定的问题，但是通过注水工艺的应用則可以避免这个问题，注水工艺的应用能够将原油驱动的模式转变为近线性状态，相比于这类地形原本的开采方式，近线性驱动能够大幅度提高开采效率。

3 现有的石油水平井注水工艺存在的问题分析

3.1 出砂问题

在进行水平井注水工艺的过程中，会持续向油井当中注水，在进行注水的过程中，地层是不会对外吐液的，因此从理论上来说这一过程是不存在出砂的现象的，但是在实际的开采工作当中，由于相关的注水设备经过了长期的使用，相关管线都存在一定的老化和腐蚀问题，这些问题的存在会对主水管网络产生影响，造成注水站停泵以及渗漏等相关问题。而一旦出现上述问题就需要立即停井，但是就很容易出现井内的注水出现泵压异常的现象，还会导致注水量受到大幅度影响，这些现象的出现就会导致出砂现象的产生，甚至还会对地层压力的维持造成一定的不良影响。因此对油井内部的出砂问题进行整理是十分有必要的，是避免出砂问题对水平井注水带来不利影响的需求。

3.2 套管破损问题

在石油开发的注水工艺当中，套管破损是重要的问题，如果出现套管破损的问题，最为有效的解决方式就是立即停工，及时更换新的套管，避免由于套管破损带来更为严重的后果。注水工艺的套管问题主要是由于以下几个方面的原因：①注水不规范，注水量过多导致井下的压力过大，最终引起套管破损的现象;②钻井过程存在问题，导致套管破损问题的产生;③在进行注水的过程中，水中的矿物质含量过多，导致管道受到摩擦，从而引发套管的破损问题。

4 采油工程中改善注水工艺的措施

4.1 出砂问题的解决措施

出砂问题会对采油工程造成严重影响，因此施工人员必须要高度重视这一问题，加强对出砂问题的管理和防范。具体可以从以下两方面展开，一方面要强化采油工程中的常规管理，严格按照要求进行施工操作，及时记录好油压、注水量等。

4.2 针对套管破损问题的改进

一方面，加强对油井内部的泥岩层的管理，强化控制注入水流的压力，尽量不要使水流冲刷比较软弱的岩层，同时强化固井作业，避免套管破损的情况出现。另一方面，改善当前油田开发套管破损现象，可以选用新型材料，提高套管材料的抗挤压性。最后要提高注入水的质量，避免水中的腐蚀物质对管道带来损伤，提高套管的使用年限。

5 结语

总体来说，当前我国油田采油工程进入了全新的发展阶段，为了提高采油效率，注水工艺的应用是十分必要的，但是当前我国的水平井注水技术却存在着一定的问题，这些问题的出现制约了注水工艺的发展。

参考文献：

[1]杨铭.探析采油工程中水平井注水工艺[J].化工管理，2017 （27）：106.

[2]侯平伟.采油工程中水平井注水工艺存在问题及改进措施[J].中国高新技术企业，2016（26）：142-143.

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