薄隔層薄夾層細分注水技術在歡西油田的應用

孫興

【摘要】本文針對歡西油田的開發(fā)現(xiàn)狀，提出了小夾層與無夾層機械封堵工藝，設計、試驗了對小夾層能夠進行反向封隔，對無夾層井段能夠封堵炮眼的長膠筒封隔器。該封隔器采用擴張式膠筒，最大長度達到2m，座封方式為液壓座封，支撐方式分為支撐式與懸掛式，解封方式分為上提解封與旋轉(zhuǎn)解封，組合成三種系列封隔器，具有高承壓的特性。通過應用，長膠筒封隔器在籠統(tǒng)注聚井、分層注水井和采油井堵水上，利用不同的封堵管柱，有效控制了驅(qū)替液的無效注采，形成了歡西油田特高含水期厚油層細分挖潛的配套工藝，取得了較好的經(jīng)濟效益。

【關鍵詞】封隔器 細分注水 分層采油 厚油層

1 地質(zhì)概況

歡西油田稀油主力注水區(qū)塊經(jīng)過30多年的注水開發(fā)，目前綜合含水已達到94.5%以上，已進入特高含水期開發(fā)階段。受層間非均質(zhì)性影響，厚油層層內(nèi)無效注采循環(huán)嚴重，嚴重影響區(qū)塊分層注水、精細注水。

（1）儲層非均質(zhì)性嚴重，隔層薄，多級分注受限制。

（2）夾層發(fā)育差。

如錦16塊小層之間隔層厚度平均只有3.4米，部分井區(qū)‘開天窗。

夾層特征：厚油層內(nèi)非均質(zhì)性嚴重，水洗不均勻，在厚油層內(nèi)部，物性夾層的存在影響了儲層的均質(zhì)性。巖性以灰色、褐灰色泥質(zhì)粉砂巖為主，主要分布在厚層內(nèi)部，厚度在0.2～1m，平面分布不穩(wěn)定，具有低滲透性。

（3）部分高滲流通道吸水量大，導致水驅(qū)無效循環(huán)加劇，注采效果變差。2 目前注水區(qū)塊使用的封隔器

（1）目前歡西油田注水區(qū)塊使用的兩種封隔器：K-344型封隔器，Y-211型封隔器。

（2）K-344、Y-341型封隔器的缺陷。

通常層內(nèi)薄隔層、層間薄夾層長度小于0.5m，而這兩種常規(guī)封隔器的膠筒長度一般為0.3m，受管柱調(diào)配誤差影響，不能對厚度小于0.5m的小夾層及結(jié)構(gòu)界面實施封堵。

對于層間高滲透層的薄隔層薄夾層間的炮眼，常規(guī)封隔器無法有效封堵，往往造成無效注水。

3 長膠筒封隔器的結(jié)構(gòu)特點及技術參數(shù)3.1 長膠筒封隔器的基本原理及特點

長膠筒封隔器的特點首先是利用封隔器的膠筒來封堵套管上的炮眼，從而阻斷高滲透層注入通道，強制注入液體進入低滲透層，達到提高注入液利用率或減少采出液的目的。該技術的關鍵是封隔器膠筒的長度和強度達到既能封堵炮眼，又能長期座封，同時具有高承壓易解封的特點。

長膠筒封隔器的另一個特點是利用封隔器膠筒的長度對小夾層進行反向封隔。常規(guī)油水井管柱設計中，每1000m管柱的允許誤差為0.03%，當夾層厚度小于0.5m時，采用常規(guī)壓縮式封隔器無法進行封隔油層，而采用長膠筒封隔器則可以進行反向封隔，即用封隔器膠筒的長度，補償管柱誤差。例如，當夾層厚度為0.4m時，采用膠筒長度1m的封隔器，即使出現(xiàn)±0.3m的誤差，夾層仍然被膠筒覆蓋，只是夾層上部或下部賠償封堵一部分炮眼。

3.2 基本結(jié)構(gòu)圖

K342-114 K141-114 K341-114 1.上接頭 2.解封銷釘 3.解封擋環(huán) 4.解封活塞 5.中心管6.上殼體 7.上硫化頭8.膠筒 9.下硫化頭 10.下殼體 11.單流閥 12.下接頭組成

3.3 長膠筒封隔器的承壓試驗

在地面模擬試驗中，當注入壓力達到20MPa時，封隔器膠筒從套管炮眼中擠出，168小時后使其解封，檢查膠筒完好，技術指標達到了設計要求，因此這種封隔器可以用來封堵套管炮眼。

3.4 長膠筒封隔器的解封試驗

K141-114型封隔器為支撐式封隔器，該封隔器解封時只要上提管柱，解封活塞打開，膠筒內(nèi)液體泄掉，封隔器解封；K341-114型封隔器同樣為上提解封式，解封時需要克服解封銷釘?shù)募羟辛?；K342-114型封隔器為懸掛式封隔器，采用旋轉(zhuǎn)解封機構(gòu)，解封時，正轉(zhuǎn)油管，解封銷釘剪斷，解封活塞打開，膠筒內(nèi)液體泄掉，封隔器解封。在模擬套管中，5次解封旋轉(zhuǎn)扭距測試數(shù)據(jù)依次為：銷釘直徑4.0mm，解封扭矩4.3kNm；銷釘直徑3.0mm，解封扭矩3.9kNm； 銷釘直徑3.0mm，解封扭矩4.1kNm； 銷釘直徑2.5mm，解封扭矩3.2kNm； 銷釘直徑2.0mm，解封扭矩2.8kNm。

3.5 長膠筒封隔器的基本參數(shù)

K342和K141型封隔器技術參數(shù)為：封隔器長度1995 ～2995m m，膠筒長度1000～2000mm，膠筒厚度25mm，最小內(nèi)徑50mm，最大外徑114mm，坐封壓差15Mpa，工作溫度<120℃。

普通封隔器如K-344型封隔器，Y-211型封隔器膠筒長度僅為300mm。

4 長膠筒封隔器應用效果及評價

經(jīng)過嚴格地質(zhì)篩選，2010年12月針對錦16塊4口水井，采用長膠筒封隔器與常規(guī)封隔器組合，利用結(jié)構(gòu)界面進行層內(nèi)細分注水。

以錦2-丙6-225為例，用長膠筒封隔器封堵油層1423.9-1425.3米，頂部1422.6-1423.9米注水，并調(diào)整各層段水量 。通過長膠筒封隔器將厚油層內(nèi)的高滲透無效注采部位封堵，減少無效注采。

丙6-225對應井組措施效果：措施前平均日產(chǎn)油16.8t，措施后平均日產(chǎn)油20.5t；平均日增油3.7t，累增油：370t；措施前平均含水：96.1%，措施后平均含水：94.6%，含水下降1.5個百分點。

2010年至今，該技術于歡西油田累計實施4井次，累增油780t，綜合含水下降1.4個百分點。

5 結(jié)論與認識

5.1 采用長膠筒封堵技術可以實現(xiàn)厚油層內(nèi)細分注水和堵水

克服了因管柱伸縮常規(guī)封隔器無法封隔小夾層的矛盾。與常規(guī)措施工藝相比，措施對象由層間大段封堵轉(zhuǎn)移到層內(nèi)多段封堵，封隔界面由巖性隔層變?yōu)槲镄越Y(jié)構(gòu)界面，提高了有效注入量與采出液量，控制了無效循環(huán)，擴大了波及體積，是機械封堵工藝的一次革命性創(chuàng)新。

5.2 采用長膠筒封隔器封堵技術施工工藝簡單

經(jīng)過現(xiàn)場試驗證明，具有可操作性強、施工成功率高、可靠性好、成本低等特點，還可以與其它工藝措施配套實施，有廣闊的推廣應用前景。

參考文獻

[1] 胡博仲. 非均質(zhì)多層砂巖油田分層開采技術[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，2000

[2] 黃修平，姜喜慶，趙偉. 喇嘛甸油田河流相儲層流動單元劃分方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2002，21（2）：7-8.

[3] 游亨淮，李康中. 注水井分層配水工藝技術[M].北京：石油工業(yè)出版社，1985