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摘要：采油工程具有复杂性和系统性，为了保证采油工程顺利开展，需要掌握好采油工程的施工工艺，控制好施工要点，找出施工中存在的问题并提出相应的改进措施。文章首先对采油工程水平井注水工艺中存在的问题进行了分析，然后对水平井注水工艺改进措施进行了探讨。
关键词：采油工程；水平井；注水工艺；改进措施；施工要点
水平井注水工艺作为一种效率比较高的开采技术，可以有效改善低渗透油田的开发。通过应用水平井注水工艺不但可以提升注水量、增加波及系数和驱油效率，而且可以提升油藏压力维持程度，提高经济效益。相较于直井来说，水平井注水具有注入启动压力小、热裂缝丰富、注水井段成、近线性驱动等优点。但是在实际使用过程中，工艺上依然存在一些问题，还需要进行改进。
1、水平井注水技术的优势分析
越来越多的国内外水平井注水实践表明，水平井注水不仅能够提高水驱波及系数和注水效率，还能够提高油气田的压力水平和最终采出程度，使得油气田具有良好的经济效益。
1.1注入压力相对较低。丰富的现场资料和施工实践表明：在注入速度相同的情况下，和直井水驱开发相比较，水平井注水所需的压力很低，大约是直井注水开发注入压力的十分之一。由此可知，在相同的注入压力下，水平井注水技术能够大大提高注入速度。
1.2线性驱动。由于水平注入井在储层中有相对长的水平井段，且能够产生丰富的热裂缝，使其注水的水驱前缘可近似为线驱动，并且具有很好的稳定性。但并不是任何时候水平注入井的驱动都可近似为线性驱动。当储层较厚或井网较密时，大部分注入流体形成了径向流，此时水平注入井的驱动不能再近似看作线性驱动。一般而言，在薄储层中，水平井的驱替仍可近似为线性驱替。
1.3产生很多热裂缝。由于冷水的注入，井眼周围地层的岩石的极限张力将会降低，产生热裂缝。这位油气的开采提供了更大的渗流通道。另外，这些裂缝在应力场的加强作用下很少闭合，这就形成了多重裂缝，这些对油气藏的渗透性和流体的流动都会产生重大的影响。
1.4经济效益较高。水平井注水技术的应用给油气田的开发带来了巨大的技术突破和经济效益。主要包括以下几个方面：增加了驱油效率较高、提高了油气产量和注入量、降低了成本、增加了可采储量、提高了最终采收率。
2、水平井注水工艺中存在的不足之处与故障原因
2.1 出砂问题
出砂问题对水平井有着较大的影响，具体表现如下：
2.1.1 出砂时间过短或造成油层部位出现持续的掩盖现象，造成水平井异常现象的发生。
2.1.2 出砂异常未得到及时有效的处理，则会使套管的整体结构遭受到一定的损坏，影响正常生产工作的开展。所以作为施工管理人员应引起足够的重视，做好水平井的管理与预防工作，如若存在异常应立即采取有效的措施加以解决，提高水平井的使用效率，为安全施工保驾护航。
2.2 套管破损现象
一旦发现水平井套管有破损等现象时，应立即停止使用，以免影响后续施工的顺利实施。而造成套管破损的因素是多方面的，现列举如下：
2.2.1 注水方式不恰当或者水压控制不合理导致的套管破损现象。
2.2.2 钻探工作不科学导致的。
2.2.3 地层水中有机质含量超标对套管造成的影响，此外一些人为因素也会造成套管的破损。
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2.3 结垢问题
结垢问题是水平井所存在问题中最严重的一个问题，如果水平井中有了结垢，则可能导致整个采油系统出现故障。除此之外，对日常油压以及注水量的数据采集也会造成影响，并且由于水平井很难调配，安装重组的工序繁杂，因此如果地层下管网形成结垢，那么将使水平井无法正常运作，同时还会引起地层原油污染。水平井之所以会产生结垢，主要受两个因素的影响：
2.3.1 地层中原来就有的物质与由水平井作业带来的其他物质之间存在不匹配或元素之间发生了某一化学反应，从而使管网结垢，结垢一旦形成就很难清除。
2.3.2 由于油井周围区域内地下水环境及原油储存环境发生变化，使油井生产过程中引起物质变化，反应生成沉淀物。当油管受到结垢腐蚀，出现损坏时就会引起油管破裂，甚至导致原油泄漏。
3、改进措施
3.1 水平井出砂问题的解决措施
3.1.1 加强常规工作的管理。施工人员在工作中应认真负责，严格按照规范进行操作，对水平井油压和注水量每天都要进行数据记录，并且依据这些数据，分析掌握水平井吸水性能的变化情况。如果综合分析之后发现，油压压力上升0.5MPa，同期注水量明显减少，就必须对采集的数据再次进行核对，检查数据是否有误，如果数据没有大的误差，则说明吸水性能出现问题。
3.1.2 依据每日水平井的油压和注水量的差距，分析水平井下状态是否良好，同时套压情况也是需要考虑的一个重要因素。参照水平井套压的标准压力差为0.7MPa作业，此时水平井中油压与套压完美契合，如果套压随着油压的变化而变化，变化值成正比，则也可以说明油压与套压达到平衡。通过将注入量在瞬间增加，使上下之间串通无阻，以此来检测封隔器是否封闭完全。当注水量猛增时，吸水性能好的那一层就会比吸水性能差的那一层吸收更多的水，分别对两个层的吸水量状况进行分析，来判断出是哪一级封离器存在问题，需要对其及时进行维修。对其他各级封离器是否存在故障，则是将各种影响因素综合起来进行考虑的，主要是分析井内油压的升降情况，套压起伏变化程度以及水注入量的变化情况等，完成对除过一级之外其他各级的封离器实效判断工作。
3.1.3 根据注水量数据绘制注水量曲线图，以此来分析水平井下的状况，一旦发现问题，应立即采取有效措施进行防范，并告知相关部门进行处理，从而使故障能够及时排除。
3.2 水平井套管破损问题的解决策略
3.2.1 严格要求泥岩层的治理，采取措施减少水流压力，从而减少水流对不坚固岩层的侵蚀，还有应注意对水平井进行加固，使水平井状态良好，从而避免管道破损。
3.2.2 选取性能较好的优质材料，如高级钢、后壁等新型材料，使其能够增强抗压抗挤和抗腐蚀能力。
3.2.3 加强对注入水的水质监测，减少注入水的杂质对水管的腐蚀和结垢，从而延长管道的使用期限。
3.3 水平井结垢问题的防治措施
3.3.1 改善水平井周围的水质。如果水平井周围的地下水水质较好的话，就会大大减少结垢，所以应该采用净水设施对水平井周边的水质进行净化处理，提高地下水的水质，同时应对周边大范围地区都加强水资源的保护，以此减少结垢的几率。
3.3.2 对开始出现结垢但还未能沉积的结垢物质进行清理，比较常用的有物理除垢和化学除垢两种方式。其中物理除垢是通过高压水设备射出压力激流将水垢冲击掉，这种方式能够有效地清除水垢，除垢效果明显，耗时短。其主要的操作流程是推动柱塞泵产生压力，加压的水流在流经特制的喷嘴后喷向水垢，将水垢冲击掉。另外一种物理除垢的方式是碎石除垢，这一方式是在柱塞泵给水流加压后，在高压水中再掺杂部分碎石，碎石在水流与压力下高速转动并射向水垢，抑制摩擦撞击从而打掉水垢，再跟随高压水流出去，完成除垢任务。
3.3.3 如果资金较充足时，可以采用高科技的防腐蚀、防结垢的新型管道材料，这样就能彻底杜绝结垢现象的发生。
4、总结
由于我国的经济发展越来越迅速，在石油方面的需求就会越来越多，所以我们要更加的重视石油开采的任务。油田水平井注水工艺用保持油层压力的方式，使油田开采的效果提高了，也实现了油田稳产和高产。为了使油田开发有更好的发展，我们就要在现有的基础上，不断的完善和提高油田水平井注水工艺。通过专业技术人才的建设、技术理论的研究等方式，使我国的水平井注水技术得到进一步的完善。
参考文献
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论文作者:黄瀚超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/29
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