高效离心萃取机水平井井下油水分离控制底水锥进新方法
摘要:高效离心萃取机水平井井下油水分离技术可以有效地提高临界产量，能使底水油藏中的油井在低含水甚至无水情况下高速开采，是开采底水油藏的一种非常有效的方法。该方法通过动态地调节采油采水速度，使水区产生的压降可以平衡采油造成的压降，有效地缓解底水锥(眷)进，甚至可以完全消除水锥(脊)，进而可在短的时间内达到大的采收率。通过建立水平井井下油水分离技术的数学模型，推导和求解新的临界产量公式，预侧开发动态，优��采油方案。高效离心萃取机处理水平井井下油水分离控制底水锥进新方法
关键词:水平井;底水锥(脊)进;井下油水分离;临界产量;采收率
在底水油藏开发中，水平井发生水脊是较为普遍的现象，而且水平井一旦水突破，将导致含水量迅速上升，产油量迅速下降，以致整口井被完全水淹而报废。因此需研究一种有效地控制水平井底水脊进的新方法—井下油水分离技术。该技术可以使底水油藏中的水平井在低含水甚至无水的情况下高速开采;同常规控制底水锥进技术相比，由于该技术不涉及任何化学试剂，对油层污染小，起到了有效地保护油层的作用。
井下油水分离是一种新技术，需要建立相应的数学模型，经过严格的推导，通过解析法求解，明确其物理机理，才能证明其有效性和可行性。本文主要是根据生产实际情况，建立井下水平井油水分离技术的数学模型，通过保角变换和势函数理论，推导出井下油水分离技术在底水驱油油藏水平井中新的临界产能公式，用于指导现场制定采油优化方案。高效离心萃取机处理水平井井下油水分离控制底水锥进新方法
1应用原理
井下油水分离技术在水平井中的应用如图1所示。该技术采用了多层完井技术，水平井一支钻入产油带，水平井另一支钻入水层中。产出的油通过套管送到地表，水则通过油管输送到地表。
该技术的优越性是将油水在产出地表之前就进行了分离，产出的油不含或含少量水，产出的水几乎不含油。由于产出的水污染小，可以直接回注到一个闭合油藏，或是直接排放。这样就免去了所有与举升和处理水相关的费用，尤其适用于海上油田。
2临界产量公式的提出
压降是产生水锥(脊)进的主要原因，减小水锥常规的办法是降低压降，而压降和采油速度是成正比的，降低压降就等于降低采油速度。许多分析中的一个基本结论是，如果采油速度非常低就可以避免水的锥进，而产出的只有油。这个低流速叫做临界流速，即无水锥产生时的大采油速度。如果油藏在所有的时间内都以临界流速开采，由于没有水锥产生，水驱为典型的活塞式驱替，油藏驱扫均匀，将达到大的采收率。所以在现场开采中保持临界产量是非常重要的。底水油藏开采的优化方案就是保持油产量始终在临界产量以下。高效离心萃取机处理水平井井下油水分离控制底水锥进新方法
然而，这就产生一个实际困难，临界产量值往往非常低，经济效益低，以致于不能被现场使用。井下油水分离技术是多层完井技术的延伸，通过优化两口水平井的位置和采油、产水速度，可以大大提高临界产量，使水平井可以保持高产量生产而不产生水脊，提高采收率，从而实现了临界产量优化的目的。
所以，井下油水分离技术产能研究的关键就是确定无水采油量，即临界产量，并与常规的单一水平井临界产量目比较，确定影响临界产量的主要因素，定量地描述井下油水分离技术的优越性。
由于是强底水驱油，油藏顶部为封闭边界，油水界面为恒压边界。通过镜面映射可以把该平面变成无穷大地层中单排水平井，如图2所示。
通过势能叠加原理，可以得到在底水驱油油藏中，双层双枝井下油水分离技术的势能分布函数。
3应用举例
把本文导出的公式应用于我国渤海某海上油田水平井，根据式(4)，计算该井在采用井下油水分离技术时的临界产量值。
临界产量随抽水井的产水量的变化曲线见图4，图上横坐标为抽水井产量，纵坐标为生产井临界产量。由图4可以看出，上层油井的临界产量受下层抽水井产水量的影响。当下层抽水井的流速为0 m³/s，临界产量为22 m³/s，相当于传统单一水平井。在井下油水分离技术中，当下层产水井抽水量增加时，上层油井的临界产量线性增加。高效离心萃取机处理水平井井下油水分离控制底水锥进新方法
当抽水井产水量为600 m³/d时，上层油井的临界产量可以达到320m³/d，大大高于没有使用井下油水分离技术的临界油产量(22 m³/d )。所以生产油井即使保持300 m³/d的速度产油，也不会有水脊产生，对于上层生产油井可以一直保持无水产油，达到了高产稳产的效果;而抽水井中所抽的水，因为没有与油混合，比较纯净，不需要经过任何地面处理就可以直接排放进海中。
换言之，如果没有井下油水分离井，任何高于22 m³/d的油产量都将迅速导致水平井水突破，使得产油量迅速递减，降低采收率。
4结语
1)传统水平井临界产量低，不能从根本上解决底水锥进问题。
(2)水平井井下油水分离技术可以有效地提高临界产量，能使底水油藏中的油井在低含水甚至无水情况下高速开采，是开采底水油藏的一种非常有效的方法。
(3)建立了井下油水分离方法的数学模型，并求出了解析解，根据本文公式可以预测和模拟不同的油藏井下油水分离技术的临界产量，提供井下油水分离技术的优化方案，即决定临界产量下的产油和产水比。
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