免釋放測調(diào)聯(lián)動高壓分注技術(shù)及在歡北油藏中的應(yīng)用

劉顯治

(中國石油遼河油田公司，遼寧盤錦 124114)

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免釋放測調(diào)聯(lián)動高壓分注技術(shù)及在歡北油藏中的應(yīng)用

劉顯治

(中國石油遼河油田公司，遼寧盤錦 124114)

歡北低滲透油藏是一個(gè)注水開發(fā)油藏，儲層滲透率低、非均質(zhì)強(qiáng)，注水井縱向上存在吸水嚴(yán)重不均的問題，嚴(yán)重限制了區(qū)塊水驅(qū)開發(fā)效果的進(jìn)一步提高。常規(guī)高壓分層注水技術(shù)受井口壓力高、層間級差大及單泵增注管柱蠕動加劇的影響，一直存在坐封壓力高、分注有效期短及驗(yàn)封測試?yán)щy等問題。為改善注水井吸水剖面，提高儲層動用程度，2012年以來開展了免釋放測調(diào)聯(lián)動高壓分層注水技術(shù)的研究與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高壓注水井長期有效注水，油藏注水開發(fā)效果得到明顯提高。

歡北油藏；免釋放封隔器；高壓分注管柱；井口測調(diào)聯(lián)動設(shè)備

歡北低滲透油藏是一個(gè)受古潛山地形控制發(fā)育起來的充填式沉積的巖性構(gòu)造油藏，1978年投產(chǎn)，經(jīng)歷了上產(chǎn)階段、穩(wěn)產(chǎn)階段和遞減階段3個(gè)階段。至2011年底，油藏地質(zhì)儲量采出程度19.28%，共有油井295口，開井168口，日產(chǎn)液746.0 t，日產(chǎn)油217.7 t；注水井84口，開井70口，日注水1 460 m3，累注水786.95×104m3，其中分注井13口，開井8口，分注率只有11.4%。儲層縱向上平均動用程度只有48.2%，嚴(yán)重影響了區(qū)塊的開發(fā)效果進(jìn)一步提高。

1　油藏注水井特點(diǎn)

1.1儲層埋藏深、層數(shù)多、滲透率低

平均儲層埋深2 500 m，最深2 900 m。縱向上主要分為3個(gè)油層組、27個(gè)小層，單層厚度小，最厚12.8 m，最薄0.6 m，一般層厚約2 m，有效孔隙度平均為14.3%，空氣滲透率平均為62.1×10-3μm2。

1.2儲層巖性變化大，非均性強(qiáng)，縱向上吸水不均

儲層是由一套褐灰-深灰色泥巖與淺灰色砂巖、含礫砂巖、砂礫巖及礫巖組成的正韻律儲層，巖性以灰色中～細(xì)砂巖為主，其次為粉砂巖和不等粒砂巖?？v向上層間物性差異大，據(jù)吸水剖面資料，儲層縱向上平均吸水厚度比例只有48.2%。

1.3注水壓力高、管柱蠕動強(qiáng)，封隔器座封困難，分注管柱有效期短

由于儲層滲透率低，平面非均質(zhì)強(qiáng)，水井一般采取單井單泵增壓注水，井口平均注水壓力約為20 MPa，最高30 MPa。受井口壓力高及注水管柱蠕動加劇的影響，Y型高壓注水封隔器井口座封壓力一般要達(dá)到16 MPa以上才能座封，管柱平均分注有效期只有3個(gè)月左右。

1.4測試井口防噴裝置密封能力弱，水量測調(diào)及驗(yàn)封測試成功率低、誤差大

由于油藏儲層滲透率低，注入水?dāng)U散速度慢，大部分注水井即使停注時(shí)井口壓力也在20 MPa以上；而常規(guī)的井口防噴裝置及測試電纜的井口最高密封壓力也只能達(dá)到20 MPa左右，無法滿足油藏高壓分注井的測試要求。另外常規(guī)的井下存儲式驗(yàn)封儀受分層注水壓差大和儲層吸水能力弱的影響，無法準(zhǔn)確、直觀地判斷封隔器是否密封。

2　免釋放測調(diào)聯(lián)動高壓分注技術(shù)[1-3]

為實(shí)現(xiàn)油藏高壓分注井有效分注，從2012年開始，在測調(diào)聯(lián)動分注技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從以下三個(gè)方面對高壓分注技術(shù)進(jìn)行了研究與改進(jìn)。

2.1Y341免釋放型高壓注水封隔器的研究與改進(jìn)

常規(guī)的Y341型高壓注水封隔器在分注作業(yè)時(shí)需要下入帶死嘴的偏心配水器與之配合，下至設(shè)計(jì)位置后,井口打壓至16 MPa以上才能保證封隔器座封，作業(yè)后還不能馬上注水，需要測試打開水嘴后才能正常注水，現(xiàn)場分注過程存在著封隔器座封困難、過程繁瑣、成功率低等問題。而Y341免釋放型高壓注水封隔器采用負(fù)壓式座封腔，能夠在較低的壓差下實(shí)現(xiàn)封隔器座封。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明：在三層配水器水嘴半開的情況下，封隔器的最高座封壓力低于10 MPa，最高耐壓差能力可達(dá)35 MPa以上，能夠滿足油藏高壓注水井的分注要求。

針對現(xiàn)場應(yīng)用過程中封隔器中途座封、有效壽命短的問題，應(yīng)用了防中途座封機(jī)構(gòu)及耐高溫氟膠膠筒。防中途座封機(jī)構(gòu)采用了在內(nèi)外2～3 MPa節(jié)流壓差下才能剪斷的固定銷釘，可確保封隔器在井筒內(nèi)壓力變化大的情況下不提前座封。耐高溫氟膠膠筒耐高溫能力可達(dá)150 ℃，能夠保證封隔器在高溫、高壓的注水條件下長期有效密封。

2.2受力平衡型高壓分注管柱的研究與改進(jìn)

針對油藏高壓注水井管柱蠕動強(qiáng)及常規(guī)分注管柱穩(wěn)定性差的問題，結(jié)合管柱高壓注水時(shí)的受力情況，設(shè)計(jì)應(yīng)用了水力錨+分層注水封隔器+配水器+平衡封隔器型的高壓分注管柱，該型管柱可有效平衡注水時(shí)受到的上頂力及收縮應(yīng)力，延長分注有效期，提高分層注水效果。

水力錨因無法平衡管柱停注時(shí)瞬間的應(yīng)力變化，造成部分分注井有效期短。針對這一問題，后期改進(jìn)應(yīng)用了Y441型油管錨定器，該錨定器采用雙向固定式錨瓦，即注水后錨爪張開，錨定在套管內(nèi)壁上，停止注水后錨爪并不收回，能長期錨定管柱，防止封隔器上下蠕動，延長管柱的分注有效期。

2.3測調(diào)聯(lián)動高壓測試技術(shù)的研究

為解決常規(guī)測調(diào)聯(lián)動測試設(shè)備無法滿足20 MPa以上高壓分注井測調(diào)的問題，2012年以來，通過研究改進(jìn)測調(diào)聯(lián)動設(shè)備及配套應(yīng)用橋式偏心電動驗(yàn)封技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)了油藏20 MPa以上壓力條件下的高壓分注井的正常測試。

(1)耐高壓井口測調(diào)聯(lián)動設(shè)備。該設(shè)備主要由耐高壓井口防噴裝置和光管測試電纜組成，其中耐高壓井口防噴裝置由合金鋼防噴管、液壓抱死式密封頭及液壓控制系統(tǒng)組成，最高密封耐壓可達(dá)30MP以上，在地面上即可通過液壓舉升投放測試儀器，大大提高了測試時(shí)的安全性；光管測試電纜外部采用了不銹鋼護(hù)套設(shè)計(jì)，表面光滑，能與防噴管液壓抱死式密封頭的接觸更加緊密，測試時(shí)井口基本無漏失，進(jìn)一步提高了測試的準(zhǔn)確率。

(2)橋式偏心電動驗(yàn)封技術(shù)。常規(guī)封隔器驗(yàn)封技術(shù)采取的是井下存儲式驗(yàn)封儀，需要分層座封測試，驗(yàn)封儀提出地面后才能讀取封隔器的密封狀態(tài)，存在著儀器皮碗解封力大、測試結(jié)果誤差大的缺點(diǎn)。而橋式偏心電動驗(yàn)封儀采用的是電動密封及電動解封的密封膠碗，密封效果好，解封更可靠，并且井下封隔器密封狀態(tài)地面直接可讀，壓力精度可達(dá)0.01 MPa,測試誤差小，結(jié)果準(zhǔn)確，更加適合低滲透高壓分注井的驗(yàn)封測試。

3　現(xiàn)場應(yīng)用情況

2012年以來，現(xiàn)場共計(jì)應(yīng)用該技術(shù)分注高壓注水井11口，最高分壓力達(dá)到了30 MPa,已測得的9口井分注前后吸水平剖面對比顯示，油層平均吸水厚度比例從47.4%上升到61.6%，上升了14.2個(gè)百分點(diǎn)，儲層縱向上動用程度大大提高。

如×井采用該技術(shù)實(shí)施分注后，現(xiàn)場擠水顯示Y341免釋放封隔器在8 MPa條件下座封,注水壓力穩(wěn)定后，在25 MPa條件下驗(yàn)封測調(diào)，各層注水量均能達(dá)到配注量。一年后吸水剖面顯示，儲層的吸水能力得到了明顯的改善，原來不吸水的P3層開始明顯吸水，儲層吸水厚度由原來46.1%提高到了63.2%。

4　結(jié)論及認(rèn)識

(1)Y341免釋放封隔器井口最高座封壓力只有10 MPa,正常注水即可座封，能夠簡化分注流程，提高高壓分注成功率。

(2)平衡式高壓分注管柱可有效避免注水管柱蠕動造成的封隔器失效問題，能夠延長高壓分注管柱的有效期。

(3)井口耐高壓防噴裝置能有效保障高壓注水井安全測試，能夠?qū)崿F(xiàn)30 MPa以下的高壓分注井精確安全測調(diào)注水。

(4)橋式偏心電動驗(yàn)封技術(shù)能及時(shí)準(zhǔn)確地檢驗(yàn)出井下注水封隔器的密封狀態(tài)，能夠保障高壓分注井長期有效注水。

[1]徐春碧,黃小亮,唐海，等.低滲透油藏注水開發(fā)時(shí)機(jī)研究[J].鉆采工藝，2011,34(2)：53-55.

[2]景亮,肖春金.精細(xì)分層注水技術(shù)研究與應(yīng)用[J].油氣井測試，2011,20(4):41-44.

[3]趙燕萍.油田注水井分層注水工藝技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2014,40(6):108-108.

編輯：王金旗

1673-8217(2016)04-0136-02

2016-03-04

劉顯治，工程師，1977年生， 2000年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)石油與天然氣地質(zhì)勘查專業(yè)，現(xiàn)從事油田注水工藝研究工作。

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