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    高效注水技術:讓油井“喝飽水“的智慧之道

    來源:杭州飛科電氣有限公司   2025年06月12日 10:05  

    在油田開發中,注水技術一直被視為經濟、高效的增產手段之一。近日,中國石油遼河油田分公司的智能分注系統平臺引發行業關注,該平臺可實時監測195口注水井的動態數據,實現精準調控,大幅提升原油采收率。那么,注水為何如此重要?智能分注技術又帶來了哪些突破?在線原油含水儀在其中扮演什么角色?本文將一一解析。

    img1 

    (遼河油田)

    一、注水的意義與無效注水的表現

    原油并非儲存在地下“油湖”中,而是藏匿于巖石的微小孔隙里。在開采初期,地層壓力較高,原油可以自然流出。但隨著開采的持續,地層壓力逐漸下降,原油流動性變差,甚至“賴”在地下不肯出來。這時,注水便成為關鍵手段——通過向地層注水補充能量,就像給輪胎“打氣”一樣,推動原油流向生產井。

    1.       注水的核心優勢

    成本低:相比大型機械抽油,注水能耗更低,經濟效益顯著。

    采收率高:合理注水可提高原油最終采收率10%-30%。

    延長油田壽命:穩定地層壓力,減緩產量遞減。

    然而,注水并非“越多越好”——水注多了,產出的原油含水量飆升;注少了,地層能量補充不足,影響采油速度。因此,精準注水成為油田高效開發的關鍵。

    2. 無效注水的典型表現

    在實際生產中,常見的無效注水問題包括:

    水竄現象:注入水沿高滲透層突進,含水率快速上升至90%以上

    水淹風險:局部區域過注導致油井暴性水淹,日產油量驟降

    低壓區形成:注采不平衡導致壓力分布不均,形成死油區

    管柱腐蝕:無效循環加速井下工具腐蝕,縮短檢泵周期

    數據顯示,無效注水井組平均采收率較優化井組低15%,年經濟效益損失超200萬元/井組。

    img2 

    (油田注水系統

    二、注水與含水率的動態關系

    1. 含水率變化的三個階段

    典型水驅油田開發會經歷三個特征階段:

    低含水期(含水<20%):注水見效期,產油量穩步上升

    中高含水期(20%-80%):主力油層見水,需要分層調控

    特高含水期(>80%):進入精細挖潛階段

    2. 含水率對注水的指導作用

    井口含水率變化直接反映注水效果:

    含水突升:可能發生水竄或管外竄槽

    含水緩升:正常水驅前緣推進

    含水波動:注采不平衡或層間干擾

    含水下降:調驅見效或新層系動用

    、注水技術的發展:從粗放到精細

    1. 籠統注水階段

    早期油田注水采用“籠統注水”方式,即不分層位,將水直接注入井筒。這種方式簡單,但容易導致“水竄”——高滲透層大量進水,而低滲透層得不到有效驅替,嚴重影響開發效果。

    2. 分層注水階段

    為解決層間矛盾,油田開始采用分層注水技術,即通過封隔器將不同油層隔開,并分別調控注水量。傳統分層注水依賴人工測調,需用測試車下放儀器調整水嘴開度,單井調節一次需2天以上,且無法實時監測動態,效率較低。

    3. 智能分注技術:讓注水進入"智慧時代"

    遼河油田自2017年攻關智能分注技術,實現了三大突破:

    實時監測:通過井下傳感器,遠程獲取各層流量、壓力、溫度等數據。

    自動調控:系統可自動調節水嘴開度,單井調節時間縮短至2小時以內。

    數據聯網:所有注水井數據集中管理,實現智能化決策。

    目前,遼河油田已實施智能分注247井次,增油11.8萬噸,創效4.5億元,成為精細注水的“主力軍”。

    img3 

    (遼河油田智能分注現場

    、智能分注技術的核心:讓每一層"喝足水、喝好水"

    智能分注技術的核心在于“精準”,其關鍵創新包括:

    智能配水器:內置電動調節水嘴,可遠程控制各層注水量。

    實時監測系統:通過壓力、流量傳感器,動態反饋地層需求。

    自適應調控算法:根據油藏變化自動優化注水方案。

    遼河油田的實踐案例:

    過去:人工測調周期長,單井每3個月才能調整一次。

    現在:員工可隨時調節任意一層注水量,其他層自動適配,配注合格率提升至90%以上。

    不過,該技術仍面臨挑戰,如:

    分層限制:目前最多支持6層分注,而遼河油田部分油藏需控制7-8層以上。

    地質復雜性:深井、高溫高壓環境對儀器可靠性要求很高。

    、在線原油含水儀:注水效果的"晴雨表"

    在注水開發中,原油含水率是衡量注水效果的重要指標。若注水過量,產液含水率上升;若注水不足,地層能量補充不夠。因此,實時監測含水率對優化注水方案至關重要。

    在線原油含水儀的作用:

    實時反饋:動態監測油井產液含水變化,幫助調整注水量。

    減少人工取樣:傳統實驗室含水分析滯后,而在線儀器可實現分鐘級響應

    智能聯動:與智能分注系統結合,形成“注-采”閉環優化。

    img4 

    (杭州飛科在線原油含水分析儀在油田現場應用)

    、未來展望:智能分注技術將"唱主角"

    2025年,遼河油田計劃新增304口智能分注井,并進一步攻關:

    更高層數分注:突破6層限制,向8-10層邁進。

    電動坐封技術優化:提升封隔器的可靠性和調控精度。

    大數據+AI應用:利用歷史注水數據訓練模型,實現智能預測調控。

    隨著技術的進步,智能分注將成為油田高效開發的“標配”,而在線含水率監測技術的融合,將讓注水更加精準、高效。


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