注水系统压力对分层注水控制的影响及解决方法

注水系统压力对分层注水控制的影响及解决方法注水系统压力对分层注水控制的影响及解决方法注水系统由注水站、配水间、注水井及管柱三部分构成，其中直接进行分层注水控制的是配水间和井下管柱（配水器）。而从注水站到地层，注水系统的压力变化受多种因素影响，分析这些影响因素，是解决分层注水井的注水问题，寻找注水控制方法的技术关键。注水站是提供高压注水的源头，其压力的变化决定于注水泵的总运行率，这一压力分配到配水间后，称为泵压。配水间内由汇管引出进入单井的注水阀组又产生一个压力，称为油压（注水压力），由地面管线到井口后，在井口产生的压力称井口油压，其与配水间的油压压差称为管损。由井口到井底，通过井下管柱，在井底产生的压力称为井底压力，井底压力由上而下因静水柱的变化产生一个压力梯度，压力随深度的增加而增加。通过井下工具的控制，油管压力与个油层组之间的油层压力差值，使注入水不断进入油层，实现水驱油的目的。总之，在一口井中，从配水间到地层，压力区间可以分成泵压，油压，井口油压，第一层井底油压力，第一层地层压力，第二层井底油压，第二层地层压力，依次到第三层井底油压和第三层地层压力。从配水间到井下配水器，压力的控制只有两个环节，即配水间的注水闸门和配水器中的水嘴，通过这二个环节的操作，实现分层注水的定压定量控制，达到平衡注水的目的，即定压定量一平衡。在这一压力系统中，如果所有的压力值保持不变，其流量是稳定的，各个层的注水量也是稳定的，可以达到“平衡注水”的目的。但是，除配水间油压和井底水嘴与地层的压差可以控制外，泵压、地层压力是属于不稳定压力范畴。泵压的变化可能因限电限泵而波动，也可能因某个阀组过分降压而降低，或者是管网障碍下降或上升；相比之下，地层压力的不稳定性只是因动态变化及动态调整等因素产生，地层的压力变化是缓慢的，因此可以认为是稳定的，在分层注水量调配时，地层压力可以作为定值。每半年一次的配水量测试即是针对地层压力的变化进行的。因此，如果解决泵压的稳定问题，即解决了注水压力系统的稳定注水问题，而事实上这一点很难做到，所以确定了每2小时人为地调整一次注水阀组的控制阀门，把注水压力控制在一定的范围内，这一范围可以达到0.5~1.0MPa，其精度是很低的。而在地层中，由于层间矛盾的存在，层间干扰很可能因这0.5或1.0MPa的变化而在各油层组间相互作用。有的层可能会注水量急剧上升，有的层可能会停止注水，甚至有的层会出现地层压力高于油管内井底压力而吐水（某些井作业某段时油套环空积有大量污油可能因此引起）。因此，要想实现精确注水的问题，必须首先解决油压的“稳定性”。在自控技术已经相当成熟的时代，只要安装一套压力自动控制系统，既降低了工人的劳动强度，又提高了注水控制的精度，对于一个现代企业来说，是十分重要的。这一问题解决后，通过分层注水测试技术的控制，精确调配，可以有效地控制、调节分层注水中各个小层的分层注水量，实现高效水驱开发。