胡154區(qū)塊分注井合理投撈調(diào)配周期探索

鄭禮鵬，劉文龍，劉繼梓，劉 濤，李 艷

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西榆林 719000）

胡154區(qū)塊分注井合理投撈調(diào)配周期探索

鄭禮鵬，劉文龍，劉繼梓，劉 濤，李 艷

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西榆林 719000）

投撈調(diào)配是精細(xì)分層注水的常態(tài)化重點(diǎn)工作。由于井下情況復(fù)雜，分層注水量經(jīng)常發(fā)生變化，因此需定期投撈調(diào)配。而大部分井投撈調(diào)配周期不一。通過總結(jié)安五作業(yè)區(qū)胡154區(qū)塊不同類型分注井在2016年歷次投撈調(diào)配期間的注水情況，統(tǒng)計(jì)相鄰兩次投撈調(diào)配時間間隔，分析影響調(diào)配周期的若干因素，挖掘背后規(guī)律，探索出合理投撈調(diào)配周期。

精細(xì)注水；投撈調(diào)配；合理周期；分注工藝；流量測試

1 研究背景

隨著油田開發(fā)的逐漸深入，層間、層內(nèi)吸水差異增大，油層剖面矛盾越來越突顯。對于注水井而言，主要體現(xiàn)在吸水剖面不均，非均質(zhì)性增強(qiáng)。這就要求根據(jù)不同層位的吸水能力設(shè)定相應(yīng)注水量，“區(qū)別對待”。而傳統(tǒng)的籠統(tǒng)注水不能滿足這一要求。因?yàn)榛\統(tǒng)注水無法控制小層注水量，會導(dǎo)致高滲透層注水多、低滲透層注水少，從而產(chǎn)生單層、單向水驅(qū)突進(jìn)，進(jìn)而引起油井含水上升，造成部分區(qū)塊水驅(qū)動用程度低、產(chǎn)量下降。為提高注入水的波及系數(shù)，改善水驅(qū)效果，降低油井含水率，進(jìn)一步提高油田開發(fā)最終采收率，精細(xì)注水開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。

精細(xì)注水利用井下分注管柱的配水器水嘴的節(jié)流原理來實(shí)現(xiàn)。由嘴流公式Q=K×A×ΔP可知每層的注水量Q取決于該層配水器前后壓差ΔP、水嘴的橫截面積A以及地層吸水指數(shù)K。通過人為改變該層配水器水嘴的橫截面積A就可以控制相應(yīng)注水量Q，使其滿足地質(zhì)上對該層注水量的要求，從而實(shí)現(xiàn)分層精細(xì)注水。

由于受井筒污染、地層吸水性及動態(tài)調(diào)整等影響，注水量會發(fā)生改變，因此需定期對分注井進(jìn)行投撈調(diào)配作業(yè)。即通過調(diào)配各層段的水嘴大小來改變各個單層的注入量，以保證分層注水效果，滿足油藏開發(fā)對各個單層配注的要求，達(dá)到油藏合理有效開發(fā)[1]。

目前分注井的投撈調(diào)配原則上每季度至少進(jìn)行一次，但實(shí)際注水過程中受分注工藝、各注水層段地層壓力變化不均及水質(zhì)等的影響，合理投撈調(diào)配周期并不一致。這就導(dǎo)致一部分井多次測調(diào)，超出合理調(diào)配次數(shù)，產(chǎn)生額外工作量；而大部分井實(shí)際調(diào)配周期長于合理調(diào)配周期，導(dǎo)致調(diào)配次數(shù)不足。由于“控水穩(wěn)油”是老油田尤其是長慶油田“三低”油藏穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提，因此，確定合理調(diào)配周期，避免周期內(nèi)調(diào)配產(chǎn)生無效工作量，以及未及時調(diào)配的情況出現(xiàn)，對于減少投撈調(diào)配次數(shù)、節(jié)省測試成本，確保分層注水效果，達(dá)到油層有效開發(fā)，實(shí)現(xiàn)油層“注夠水、注好水、有效注水、精細(xì)注水”有著積極的意義。

下面以安五作業(yè)區(qū)胡154區(qū)塊分注井為例，探討投撈調(diào)配合理周期的初步確定方法。

2 現(xiàn)狀

安五作業(yè)區(qū)目前共有分注井98口，其中胡154區(qū)塊有分注井92口。該區(qū)塊總井?dāng)?shù)126口，分注率73%。2016年胡154區(qū)塊分注井共投撈調(diào)配386井次，平均每口井調(diào)配4.2井次，平均調(diào)配周期87 d。

作業(yè)區(qū)精細(xì)注水經(jīng)歷了5個發(fā)展階段，相應(yīng)的產(chǎn)生了5種分注方式：油套分注（10口）→常規(guī)偏心分注（9口）→橋式偏心分注（29口）→橋式同心分注（41口）→數(shù)字式分注（3口）。這也是油田公司精細(xì)注水發(fā)展的一個縮影（見表1）。

表1 胡154區(qū)塊分注井情況統(tǒng)計(jì)表

下面就從分注工藝、井別、停注等方面簡要論述如何確定胡154區(qū)塊投撈調(diào)配合理周期。

3 投撈調(diào)配合理周期的影響因素及確定

3.1 油套分注

目前作業(yè)區(qū)胡154區(qū)塊共有油套分注井10口，其中清水井8口，采出水井2口。2014年油套分注6口，2016年油套分注4口。

油套分注工藝通過地面閥組間的油管、套管2塊流量計(jì)來直接調(diào)控下層及上層的注水量，讓油管注下層，套管注上層，從而實(shí)現(xiàn)油套分注。可直接在地面通過油、套流量計(jì)實(shí)現(xiàn)對下層和上層注水量的實(shí)時精確調(diào)控，因而不需投撈調(diào)配，也就不存在調(diào)配周期，大大節(jié)省了動態(tài)監(jiān)測成本，提高了注水時率。

同時，傳統(tǒng)油套分注井為確保油、套分開注水，防止油套互竄影響注水，因此使用Y211-114型封隔器以確保座封。但該種封隔器無法反洗，就不能及時清洗井筒，給正常注水帶來一定影響。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前已有專門用于油套分注的Y341-114型封隔器，有效解決了這一問題。該封隔器可在油、套壓差5 MPa左右打開反洗通道，從而實(shí)現(xiàn)反洗。2016年對4口頻繁遇阻井（安144-53、安158-45、安176-21及胡199）實(shí)施油套分注，并全部使用油套分注專用封隔器。經(jīng)過驗(yàn)封，4口井封隔器均座封良好。說明該工藝成熟可靠（見表2、圖1）。

3.2 偏心分注

偏心分注工藝主要是通過偏心配水器、Y341-114可洗井封隔器、預(yù)置工作筒、雙作用凡爾、篩管及母堵等井下工具實(shí)現(xiàn)分層注水及投撈調(diào)配等動態(tài)監(jiān)測的工藝技術(shù)。

偏心分注分為兩種：常規(guī)偏心分注和橋式偏心分注。兩者的差別主要體現(xiàn)在配水器上：常規(guī)偏心分注使用常規(guī)偏心配水器，橋式偏心分注使用橋式偏心配水器。橋式偏心配水器相比常規(guī)偏心配水器的優(yōu)點(diǎn)是本層段在進(jìn)行流量或壓力測試時，其他層段通過橋式通道正常注水，最大限度地減少各層之間的干擾，可有效提高分層流量調(diào)配效率及分層測壓效率。除此之外，兩種分注工藝對于投撈調(diào)配周期來說并無影響。因此下面將這兩種工藝放到一起加以分析。

表2 胡154區(qū)塊油套分注井統(tǒng)計(jì)表

圖1 Y341-114型油套分注可洗井封隔器

表3 胡154區(qū)塊清水偏心分注井投撈調(diào)配情況統(tǒng)計(jì)表

截止2017年2月，安五作業(yè)區(qū)胡154區(qū)塊共有偏心分注井38口。其中清水井37口（常規(guī)偏心分注9口、橋式偏心分注28口），采出水井1口（為橋式偏心分注）。下面分別敘述。

3.2.1 偏心分注-37口清水井 2016年作業(yè)區(qū)對37口清水偏心分注井共成功實(shí)施136次投撈調(diào)配（其中9口常規(guī)偏心34井次、28口橋式偏心分注102井次），統(tǒng)計(jì)每口井投撈調(diào)配時間、調(diào)前測試的分層注水量是否達(dá)到規(guī)定的小層配注，若實(shí)測水量滿足配注要求，則通過計(jì)算相鄰兩次投撈調(diào)配時間間隔，取其中的最大天數(shù)作為投撈調(diào)配周期，并將其當(dāng)作合理投撈調(diào)配周期，得到投撈調(diào)配周期統(tǒng)計(jì)表（見表3）。

以安160-39為例，5月1日第一次測調(diào)；6月30日第二次測調(diào)合格，間隔60 d；9月3日第三次測調(diào)合格，間隔65 d；11月18日第四次測調(diào)不合格，就取65 d為合理調(diào)配周期。

對上表37口井的合理投撈調(diào)配周期取平均值，得到胡154區(qū)塊清水偏心分注井平均合理調(diào)配周期約為50 d（49.7 d）。

3.2.2 偏心分注-1口采出水井 胡154區(qū)塊注采出水偏心分注井只有1口安166-27。同樣運(yùn)用上述方法，得到該井合理投撈調(diào)配周期為45 d，與清水偏心分注井相比其調(diào)配周期短5 d（見表4）。

3.2.3 偏心分注-流量測試 為進(jìn)一步確定偏心分注井的合理投撈調(diào)配周期，2016年廠地質(zhì)所安排對8口井實(shí)施流量監(jiān)測。每5天對這8口井小層注水量測試一次，總共測試96井次；同時每5天計(jì)算8口流量監(jiān)測井的測試合格率（見表5）。利用表5得到的數(shù)據(jù)，繪制調(diào)配周期與投撈調(diào)配合格率之間的關(guān)系曲線（見圖2）。

圖2 8口流量測試井調(diào)配周期與投撈調(diào)配合格率關(guān)系曲線

從圖2可以看出，當(dāng)調(diào)配周期超過50 d時，分注合格率的下降幅度明顯增大。說明偏心分注井平均合理調(diào)配周期為50 d，與上面通過對37口清水偏心分注井投撈調(diào)配統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析得到的合理調(diào)配周期（49.7 d）相符。兩者結(jié)果相同，肯定了合理調(diào)配周期的正確性。

3.3 同心分注

橋式同心分注工藝與偏心分注工藝不同之處在于配水器使用橋式同心，采用中心通道作業(yè)，配水工作筒和可調(diào)水嘴一體化設(shè)計(jì)，不再需要進(jìn)行水嘴投撈工作；同心對接，無級調(diào)節(jié)，測調(diào)一體化，測試效率與精度高。真正實(shí)現(xiàn)了“一次組裝、電腦直讀、邊測邊調(diào)、一次完井”。

表4 胡154區(qū)塊采出水偏心分注井投撈調(diào)配情況表

表5 8口偏心分注井流量測試情況統(tǒng)計(jì)表

表6 胡154區(qū)塊清水同心分注井投撈調(diào)配情況統(tǒng)計(jì)表

截止2017年，作業(yè)區(qū)胡154區(qū)塊共有同心分注井41口。其中清水井38口，采出水井3口。下面分別敘述。

3.3.1 同心分注-38口清水井 2016年作業(yè)區(qū)對38口清水同心分注井總共成功實(shí)施155次投撈調(diào)配，同樣統(tǒng)計(jì)每口井投撈調(diào)配時間、調(diào)前測試的分層注水量是否達(dá)到規(guī)定的小層配注，若實(shí)測水量滿足配注要求，則通過計(jì)算相鄰兩次投撈調(diào)配時間間隔，取其中的最大天數(shù)作為投撈調(diào)配周期，并將其作為合理投撈調(diào)配周期。最后取這38口井合理投撈調(diào)配周期的平均值，結(jié)果為74.6 d（見表6）。說明胡154區(qū)塊清水同心分注井平均合理調(diào)配周期約為兩個半月（75 d）。

3.3.2 同心分注-3口采出水井 胡154區(qū)塊注采出水同心分注井有3口安166-31、安162-37、安162-39。2016年作業(yè)區(qū)對3口井共實(shí)施11次投撈調(diào)配。同理，通過運(yùn)用上述方法，得到合理投撈調(diào)配周期平均值為62 d（見表7），取兩個月（60 d）作為采出水同心分注井合理投撈調(diào)配周期。與清水同心分注井相比其合理調(diào)配周期短15 d。

3.3.3 同心分注-流量監(jiān)測 同偏心分注一樣，為進(jìn)一步確定同心分注井的合理投撈調(diào)配周期，從2016年9月1日至2016年11月20日分17次對10口井實(shí)施流量監(jiān)測。每口井5天測試分層注水量一次，總共測試170井次。統(tǒng)計(jì)每次測得的結(jié)果，計(jì)算測試合格率（見表 8）。

利用表8數(shù)據(jù)，繪制調(diào)配周期與投撈調(diào)配合格率之間的關(guān)系曲線（見圖3）。

表7 胡154區(qū)塊采出水同心分注井投撈調(diào)配情況統(tǒng)計(jì)表

表8 10口同心分注井流量測試情況統(tǒng)計(jì)表

從圖3可以看出，當(dāng)調(diào)配周期超過70 d時，測試合格率的下降較快；當(dāng)調(diào)配周期超過75 d時，測試合格率的下降幅度明顯增大。說明同心分注井平均合理調(diào)配周期為70 d～75 d，取下降幅度明顯增大時的75 d作為合理調(diào)配周期，與上文通過對38口清水同心分注井投撈調(diào)配統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析得到的合理調(diào)配周期（74.6 d）相符。兩者結(jié)果相當(dāng)，進(jìn)一步確定了合理調(diào)配周期的合理性。

3.4 數(shù)字分注

數(shù)字式分注是近年發(fā)展起來的一項(xiàng)全新的分注工藝。為驗(yàn)證進(jìn)而推廣這一工藝技術(shù)，2016年廠工藝所在安五作業(yè)區(qū)共試驗(yàn)3口數(shù)字式分注井：安170-21、安160-43及安164-21。目前除安160-43井油管注不進(jìn)倒成反注外（該井經(jīng)廠家現(xiàn)場排查，疑是配水器自身原因所致），其余2口井注水正常。

數(shù)字式分注工藝與其他分注工藝相比，最大的優(yōu)點(diǎn)在于采用數(shù)字式配水器，無需機(jī)械對接水嘴，通過測調(diào)儀感應(yīng)即可完成水嘴的開閉；同時配水器可按照設(shè)定的時間周期和配注像智能流量計(jì)一樣自動調(diào)節(jié)注水量，大大提高投撈調(diào)配成功率及分層注水合格率，具有廣闊的應(yīng)用前景。

由于數(shù)字式配水器可自動調(diào)節(jié)注水量以滿足配注要求，無需投撈調(diào)配，也不存在投撈調(diào)配周期一說；且與油套分注相比，油套環(huán)空內(nèi)的水一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，不會對套管壁產(chǎn)生腐蝕損害，有益于油田后期開發(fā)，優(yōu)勢明顯。但與此同時，該工藝還處于試驗(yàn)階段，目前還不成熟，數(shù)字配水器性能還不完善，現(xiàn)場使用過程中存在不過水問題，應(yīng)盡快解決相關(guān)問題，盡早推廣應(yīng)用（見圖 4）。

3.5 停注影響

由嘴流公式Q=K×A×ΔP可知注水量Q也與地層吸水指數(shù)K有關(guān)。當(dāng)注水井因鉆井等原因停注后，會導(dǎo)致注入層段地層裂縫會在上覆巖石壓力的作用下發(fā)生閉合；同時近井地帶地層在壓差作用下會返吐出污油，淤積在井底。兩者共同作用，影響地層的滲透性，進(jìn)而使地層吸水指數(shù)發(fā)生改變，影響注水。若停注時間越長，則地層吸水指數(shù)變化越大，開注后分層注水量就與配注相差越多。2016年9月作業(yè)區(qū)對安160-25、安162-37、安170-23三口井因鉆井影響停注1個月開注后實(shí)施投撈調(diào)配，均發(fā)現(xiàn)注水量與配注相比變化30%～50%，開注5 d后再次實(shí)施測調(diào)，則注水量正常。說明停注時間也會影響調(diào)配周期。停注井待開注5 d注水正常后再實(shí)施調(diào)配，可確保小層注水量達(dá)到配注。

4 結(jié)論

（1）投撈調(diào)配周期與分注工藝、水質(zhì)有關(guān)。分注工藝越新、水質(zhì)越好，投撈調(diào)配周期就越長。具體來說，就是同心分注井的調(diào)配周期長于偏心分注井20 d左右，清水井的調(diào)配周期比采出水井的多10 d左右。

（2）清水井：偏心分注井的合理投撈調(diào)配周期約為50 d，意味著平均每50 d需安排投撈調(diào)配一次，每口井全年調(diào)配7次，胡154區(qū)塊37口偏心分注井共需投撈調(diào)配259井次；同心分注井的合理投撈調(diào)配周期約為75 d，意味著平均每兩個半月需安排投撈調(diào)配一次，每口井全年測調(diào)5次，全區(qū)38口同心分注井共需投撈調(diào)配190井次。

（3）采出水井：偏心分注井的合理投撈調(diào)配周期約為45 d，意味著平均每一個半月需安排投撈調(diào)配一次，全年需調(diào)配8次；3口同心分注井的合理投撈調(diào)配周期約為60 d，意味著平均每兩個月需安排投撈調(diào)配一次，全年需測調(diào)6×3=18井次。

（4）按照合理調(diào)配周期計(jì)算，胡154區(qū)塊全年共需調(diào)配475井次，平均單井調(diào)配頻次6次，平均調(diào)配周期60 d。而2016年平均調(diào)配周期87 d，相對較長，測調(diào)次數(shù)較少，今后應(yīng)增加測調(diào)次數(shù)，縮短調(diào)配周期，與合理調(diào)配周期接軌。

（5）應(yīng)大力推廣數(shù)字式分注工藝。數(shù)字式分注與傳

圖4 數(shù)字式配水器結(jié)構(gòu)圖

統(tǒng)分注工藝相比，無需投撈調(diào)配，自動調(diào)節(jié)注水量。投撈調(diào)配周期大大增加。同時該工藝處于試驗(yàn)階段，需要有關(guān)各方積極解決數(shù)字式配水器可能存在的問題，確保入井后工作正常。

（6）對頻繁遇阻井實(shí)施油套分注并采用專用封隔器，既可降低投撈調(diào)配井次、節(jié)約成本，又解決了反洗問題，還可提高投撈調(diào)配周期。

（7）停注時間也會影響調(diào)配周期，應(yīng)盡量縮短停注尤其是鉆停時間。開注后不能立即投撈調(diào)配，應(yīng)在正常注水5 d后等地層壓力恢復(fù)、注水平穩(wěn)后再實(shí)施測調(diào)，可避免無效調(diào)配、延長調(diào)配周期。

（8）加強(qiáng)水質(zhì)管理、定期洗井，改善井筒狀況，可延長投撈調(diào)配周期（可延長10 d以上）。

［1］ 聶申健，王凜.作業(yè)調(diào)配井投撈調(diào)配研究［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2014，（17）：155-156.

TE357.62

A

1673-5285（2017）07-0061-08

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.07.014

2017－06-12