分層分采

分層開採是指根據生產井的開採油層情況,通過井下工藝管柱把各個目的層分開,進而實現分層注水,分層採油的目的。

概念

在區段內采完一個分層後,經過一定時間,待頂板垮落基本穩定後,再掘進下分層平巷,然後進行回採,稱之為分層分采。

原因

一般油田開發都是分層系進行開採的,這只是油田在整體上對各大油層進行了性質的劃分,但對於多數特別是油層較厚非均質多油層油田的單井來說就不行了,即在每口井井底同壓下,其各油層之間的吸水量(注水井)或出油量(釆油井)會因層間的差異而發生相互干擾,也就是說對這樣的油田開採還需要更細的油層間或某一油層內的劃分,以減少層間、層內的矛盾(即三大矛盾)。

原理

把各個分開的層位(層段)裝配不同的配水器(水嘴)或配產器(油嘴),調節同一井底流壓而對不同生產層位的生產壓差。根據注水井、採油井井下各層段性質上的差異,將各層段分隔開,進行分層定量控制注水和分層定量控制採油,同時進行分層測試,分層研究,分層管理和改造。在開發多油層非均質油田中,實現長期保持高產穩產。

右圖為分層採油原理示意圖,該油井生產層位共有三個層位,實際分層情況是:下兩級(個)封隔器、三個偏心配產器,是一口泵抽油井。

三個生產油層的壓力分別是P1,P2,P3,通過各自的配產器內安裝不同大小直徑的油嘴,來對應井底同一壓力P,實現不同的配產(生產壓差);如該井不是下泵抽油,而是自噴井,就可下流量計進行分層測試,更準確地調整各層產量。

分層注水原理:分層注水原理與分層採油原理正好相反,即同一注水壓力下,通過各層配水器內不同水嘴的調節,實現對各層不同的注水量,也就是不同的壓差注不同的水量。

常用工具

分層開採井下工藝是由各種封隔器、配產器、配水器等工具的不同部分組成的。

1.封隔器

封隔器是裝在油管下部,在其到達預定的位置(深度)封隔油管與套管間的環空,即封隔油層,是進行分注分采的重要工具。它的封隔元件是膠皮筒(碗),通過機械、水力或其他方式的作用,使膠皮筒鼓脹密封油套環形空間,把上下油層封隔開,實現某種施工目的。

2、完井管柱

完井管柱有兩種,一種是全井合採管柱,另外一種是分層開採管柱

圖解台階式開採與分層式開採

露天礦山分台階開採結構

分層分采 分層分采

1—台階上部平盤;2—台階下部平盤;3—台階坡面;4—台階坡頂線;5—台階坡底線;α—台階坡面角;

h—台階高度

露天礦山分層開採結構

分層分采 分層分采

特點:

1、自上而下分層順序開採,是在不分台階開採的情況下,能夠保證開採安全的可行的開採方式。由於該開採方式不分台階,可以省去上山公路的修築,節省大量的投資,適合小型露天採石場規模小、採掘設備簡單、贏利能力弱的特點。同時由於該開採方式設有分層鑿岩平台,與在坡面上鑿岩相比,可保證鑿岩作業安全。

2、實施中深孔爆破時,分層高度不得超過20米。分層高度與岩體穩定性和採掘設備能力密切相關,限制分層高度是基於開採安全和效率兩方面考慮。

3、分層鑿岩平台寬度不得小於4米。分層平台寬度過窄,鑿岩作業場地面積不足,作業過程中易發生墜落事故。當然,分層平台也不宜過寬,否則爆碴不能全部直接拋擲到裝岩平台,需要在分層平台轉運,這樣會增加生產成本,降低作業效率,也就失去了分層開採的意義。

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