苏鹏程

前言：我国是世界上最早发现石油的国家之一，由于历史的各种原因，石油和天然气的开采由近代才开始，与发达国家相比在技术上还存在一定的差距，近年随着国家安定繁荣，科技进步，油气资源开发进程不断加快，相继开发了大庆油田，辽河油田，吉林油田，新疆油田，长庆油田等大型油田，产能突破上亿吨。尽管如此，因为我国又是石油的需求大国，对于石油天然气的需求不断增加，所以摆在石油人面前的任务依然艰巨。

因为地质结构特点，随着开发时间增加，油田地层量能消耗较为严重，石油产量递减率不断上升，产能效益不断下降。我们要解决这个问题，一方面我们对新的区块进行开发，另一方面如何降低递减率，稳产增效，成为一项重要的工作，所以近年一些油田不单只针对于一些产龄大，地质条件差，甚至中期勘探开发的区块加强了地质能量的补充工作，并提出合理，均衡，有效的地补方针。

一、 固定分注工艺

这是部分油田早期能量补充采取的一种较为简单的注水方式。使相同的井下管柱进行注水，它是不可以进行测调的，概念上是分注实际上比较笼统是较为落后的，因为层段的渗透性差别，同时不具备测调的功能，所以虽结构简单，操作方便，但终因满足不了我们开发的需求逐渐被淘汰掉了。之后的可调式空心配水器的应用可以对层段的水量通过投放可以节流水芯子对各段水量进行控制，这样就有了一定的优势，但是使用我们发现利用水流进行投放并不可靠，常常出现水芯卡住的问题，一旦上段卡住下段的芯球也失去了作用无法投送，同时此种方式因为要求水芯是自下而上逐级投送，配水器通道是逐级变细，水芯要通过一二段在坐入三段，受限于注水管柱的规格，最多只能有三段的注水能力，无法满足更多地质层段的需求，所以也很快结束了使用周期。

二、 地面分注工艺

紧随其后，地面分注注水工艺应该是着重要探讨的，我油田历经数年一部分注水井沿用至今，早期的地面分注与现今所使用的分注工艺也发生了很大变化，但其结构原理仍然是在地面分为三路或两路，每路管皆在地面分开单独的管路直达设计地层，地下部分各层段独立的注入管路相互不干扰，各段水量在地面控制，先期结构为两根管路皆从中心油管通过，加上油管剩余空间为一路共三路，引致进水口留出堵头将水嘴座相接，这样打开压帽，就可以调换水嘴调整控制每一层段的的水量大小，但具体每一层段水量还是无法得知，仅仅凭借经验，观察水嘴磨损状态还是远远不够的，同时此种结构不便于井下维修，一旦管内结垢堵死也无法满足注入要求。为了解决些问题，新式的地面分注工艺，三管地面分注应运而生，它是利用套管油管作为注入通道，油管之中在下入一根更细的中心管，径向的平面看上去就是靶环形，三根管柱用壳塞隔开，中心管下入到最下层段，油管第二层段，套管为第一层段的注水通道，井口同心法兰分出三路注水管路，分别在每个管路上安装上流量表及可以调整流量的节流配注器，虽然还是最多只能有三段的分注能力，但每一段的配注量通过调整可以精确，满足方案分层注水，这种方式一度被认为是注水工程未来的发展方向，因为它在地面操作简便，地面分水弱化了层间的干扰，同时由于设计机构合理，一二层环形注入空间大，对于结构包容力强，不易阻塞，三层内管虽然较为细小但清检方便，现今电气化的发展，很多三管已升级为电控配注器，可以从流量计发出信号作为电参，电机控制节流阀达到设置流量，并可以进行远程动态调整，在压力不稳定的情况下依然稳定流量，达到精细恒定的要求。但是随着此种工艺的使用与推广，它存在的问题也逐一暴露出来，我们的注入水是为了解决工业生产的废水经过处理的，工艺在进步但注入水质本身含有一定的化合矿物质，所以井下结垢还是較为明显的，这种方式对于结垢只能通过修井作业，往往积垢被发现都是较为严重的状态，给维修作业带来很大难度;第二个问题在北方冬季如果出现单层不吸水的问题就会出现冻坏井口的现象，这样就需要额外的电能进行保温维护，增加了能耗成本，第三个也是最为严重的问题，第一层的水路为油套环形空间，如果套管出现漏失问题，会有可能污染浅表水层的水质，所以从这一问题来看，它与节能环保的理念是相悖的，所以一些油田是不允许推广此种工艺，只将其在一些不便于测试操作场地的水井上使用，比如一些牧场，草田，特殊场地的水井使用。

三、地下分层注水工艺

截止目前我油田使用最为广泛，并具有一定技术优势以及开发空间的分注工艺。此种工艺基础为井下若干偏心配水器，并通过测试工具设备测调对任意单层实施精准注水，注热以及生物制剂，它的优势为成本低，操作空间大，技术可靠，同时具有方案可循性强的特点，根据地质情况需要，可以设计多层管柱，利用电控测调工具，可对任意一个层段进行调整甚至封堵。可以完成封隔器验封，层段测压，井下除垢工作。初期我们使用机械工具对下入井内的带有堵塞器的偏心配水器进行测调工作，随着技术革新，在机械工具上增加电控技术，使测调更为简便精确，这工艺对技术操作有一定的要求，所以一般要配有专业的测试人员操作。同时对于井下问题的解决也是一项具有发展空间的专业。现今为了节约人力资源，井下电控技术得以试用，就是将原来的地面控制转为地下，从而免除人工测调工作，这种工艺在实验过程工还存在诸多问题，比如成本高，不稳定，下入工序繁琐要求高，使用寿命还待验证，所以仅为实验阶段，但它为分注未来发展趋势确立了一个方向，那就是未来的采注工程一定是是集成化，电气化，网络化的系统工程，同时它还依旧能够满足成熟可靠，便捷，低耗的基本要求。

四、综上所述，我们经过对近年一些注水工艺进行总结，会发现一项技术的发展往往不是一蹴而就的，它是基于一定的实践经验的总结，技术问题的积累，而不断的进行完善，通过我们对工艺的使用而确定了地下分住工艺的成熟技术。我们不否定新技术，但要对新技术进行论证，实践，总结，客观的评价它，才好决定推广它，我们反对图新，图利的试用之并盲目的将其推广，从而给给企业造成损失，给国家造成资源的浪费，甚至产生了后续一些负面问题不得已解决，给生产带来麻烦，这样就失去的技术的原本意义了。

参考文献：

[1]《采油工程》是2009年2月石油工业出版社出版的图书，作者李颖川 2.网络文库分层注水）