分注工藝技術(shù)在長慶油田的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

高照敏程時(shí)清郭方元聶向榮

（1.中國石油大學(xué)石油工程學(xué)院；2.長慶油田公司油氣工藝研究院）

分注工藝技術(shù)在長慶油田的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

高照敏1程時(shí)清1郭方元2聶向榮1

（1.中國石油大學(xué)石油工程學(xué)院；2.長慶油田公司油氣工藝研究院）

在低滲油田的開發(fā)中，油層的層間、層內(nèi)滲流特性存在明顯差異，不同物性的砂體注入水量應(yīng)該是不同的，尤其是開發(fā)中后期，混合注水已不適應(yīng)開發(fā)的需要。為了提高注水井注入效率,分層注水工藝在長慶油田得到了大規(guī)模推廣應(yīng)用。針對(duì)長慶油田各不同區(qū)塊開發(fā)特征，分析了各類分注工藝技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用情況，指出了分注技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

分層注水 管柱 注水井 測(cè)試調(diào)配

D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.03.007

分層注水是通過封隔器的封隔和水嘴的控制來實(shí)施注水，使高中低滲地層都發(fā)揮注水作用，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整油田層間矛盾提高注水波及系數(shù)的一項(xiàng)工藝措施[1，2]。目前，長慶油田注水井大部分為定向井，最大井斜達(dá)到45°，油田開發(fā)模式和地質(zhì)儲(chǔ)層特征決定了分注工藝必須滿足地質(zhì)特點(diǎn)的技術(shù)要求[3]?，F(xiàn)在油田注水存在非均質(zhì)多層籠統(tǒng)開發(fā)、層間動(dòng)用不均衡、層間矛盾突出等問題，必須結(jié)合精細(xì)油藏描述、動(dòng)態(tài)特征分析，實(shí)施分層注水，達(dá)到提高開發(fā)效果的目的。

1 分注工藝技術(shù)的應(yīng)用

1.1 四種主體分注工藝

隨著油田加大對(duì)Ⅱ、Ⅲ類油藏的開發(fā)力度，這類油藏具有儲(chǔ)層物性差、夾層薄、層間非均質(zhì)嚴(yán)重等特點(diǎn)，而且注水井多為大井斜定向注水井，普通的分注工藝已不能滿足薄夾層、大井斜注水井的分注要求。

長慶油田注水具有“定向井、小水量”的特點(diǎn)，通過不斷完善，初步形成了以偏心分注為主的分注工藝技術(shù)，偏心分注占實(shí)施井?dāng)?shù)的68%，單井配注27 m3/d，單層配注5～20 m3/d，其工藝研究和配套工具在不斷地改進(jìn)和優(yōu)化，具備了規(guī)模應(yīng)用條件。2010年及以后在新增分注井上要擴(kuò)大推廣應(yīng)用，今后在檢串分注井上逐步替代常規(guī)偏心分注工藝。為了開發(fā)需要，油田同時(shí)應(yīng)用了橋式偏心分注工藝、空心分注等多種分注工藝，形成了四大主力分注工藝：空心分注、橋式偏心分注、偏心分注和油套分注。四種分注工藝對(duì)比見表1。

通過工藝的對(duì)比可知，偏心工藝比較成熟，而橋式偏心分注技術(shù)是偏心工藝的發(fā)展和完善，能實(shí)現(xiàn)多級(jí)分注，有效降低層間干擾，測(cè)試精度高和效率高，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)定向井井下關(guān)井分層壓降測(cè)試，是目前油田分注技術(shù)的主體技術(shù)。

1.2 在油田的應(yīng)用情況

近年來，通過分層注水工藝改進(jìn)與完善、配套測(cè)調(diào)技術(shù)研究與試驗(yàn)，分注工藝應(yīng)用在“質(zhì)”和“量”上實(shí)現(xiàn)了飛躍。分注工藝由2003年前油套分注轉(zhuǎn)變?yōu)榫路肿?，分注井?97口增長為目前1 479口，為剖面改善和精細(xì)注水提供了保障。

長慶油田主要含油層系為侏羅系和三疊系兩套層系10多個(gè)層位，為改善注水開發(fā)效果，在多層疊合區(qū)，需要層間分注；非均質(zhì)性強(qiáng)且有隔層區(qū)，需層內(nèi)分注。截至2009年底，全油田共有分注井1 479口，占注水井的20%，分注井主要以2層分注為主。2006年以來，每年增加230～260口，全油田目前分注合格率達(dá)87%。長慶油田各廠分注工藝應(yīng)用情況數(shù)據(jù)，見表2。

根據(jù)油田的地質(zhì)特征，加強(qiáng)注水重點(diǎn)工藝配套的應(yīng)用和推廣，注水井投注時(shí)多采用精細(xì)分注方式，提高長慶油田注水開發(fā)水平。

（1）推廣Y342偏心分注工藝。重點(diǎn)在杏河、華慶、白豹等產(chǎn)建區(qū)塊，縱向上油層多、層間物性差異大的油層，應(yīng)用Y342偏心分注工藝直接實(shí)施分注。

表1 四種分注工藝對(duì)比

（2）擴(kuò)大橋式偏心分注工藝試驗(yàn)。在深井上研究與應(yīng)用分層壓力測(cè)試工作試驗(yàn)，重點(diǎn)開展測(cè)試方法和配套測(cè)試工具的完善，主要在采油一、三、七廠和超二項(xiàng)目部等試驗(yàn)推廣。

（3）推廣智能調(diào)配一體化技術(shù)。針對(duì)常規(guī)測(cè)調(diào)技術(shù)投撈頻繁、測(cè)試準(zhǔn)確率低等問題，進(jìn)一步改進(jìn)偏心配水器、井下測(cè)試儀器，提高在大斜度井及深井的調(diào)配成功率及工作效率。

表2 長慶油田各廠分注工藝應(yīng)用情況

2 分注工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 特殊井分層注水工藝

隨著油田開采層位越來越深，儲(chǔ)層物性越來越差，叢式井、大斜度井、水平井越來越多，常規(guī)分注工藝不能滿足其發(fā)展需要，各油田針對(duì)高壓深井注水、斜井注水等情況選擇不同的注水工藝技術(shù)，完善了注水工藝技術(shù)系列，分層注水技術(shù)向著特殊井工藝配套發(fā)展。

2.1.1 高壓深井注水工藝

注入壓力在25～35 MPa的水井為高壓注水井，注入壓力在35～50 MPa的水井稱為超高壓注水井。常規(guī)的注水管柱不能滿足在高壓下長期工作的要求，限制了油田后期開發(fā)效果的提高。針對(duì)高壓力注水易引起管柱失效問題，采用Y241可洗井封隔器和補(bǔ)償器等配套工具，延長分注井壽命。

2.1.2 防砂注水工藝

中、高滲透疏松砂巖油藏注水開發(fā)過程中，注水井在停注、洗井等過程中容易出砂，砂埋注水管柱，因此要求分層注水管柱能實(shí)現(xiàn)有效分層防砂、分層注水。選用不易砂卡封隔器（K344型封隔器）和相關(guān)配套工具組成擴(kuò)張式分層注水管柱。防砂管采用夾壁環(huán)空結(jié)構(gòu)，兩端帶有防砂皮碗，可以防止出砂。

2.1.3 斜井分注工藝

為了克服井斜的影響，管柱配套采用了相應(yīng)的工具，安裝防磨扶正器消除起下管柱對(duì)套管的磨損，扶正居中器和斜井封隔器，實(shí)現(xiàn)封隔器強(qiáng)力居中。

2.1.4 套變井分注工藝

選用ZYY341-110型小直徑封隔器[3]，密封性好，能滿足套管變形后內(nèi)通徑大于110 mm的井的分注卡漏，并在此基礎(chǔ)上研制了配套的偏心配水器、脫卡器等工具。

此外，長慶油田還研制了K344-108型小直徑封隔器[4]，來滿足水平井多段分層注水工藝。地面分注工藝具有施工簡單、不用投撈、調(diào)測(cè)配方便等特點(diǎn)，目前該工藝已成為一種較為成熟的分注工藝技術(shù)，廣泛適用于井斜大于20°的分注井、結(jié)垢井以及不宜實(shí)施偏心投撈測(cè)配的分注井。

2.2 分注工藝測(cè)試調(diào)配技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著油田開發(fā)，常規(guī)分層注水測(cè)試調(diào)配工藝主要暴露出兩方面的問題：①投撈調(diào)配效率低，作業(yè)工作量大；②調(diào)配效果不理想，調(diào)控精度低。為了適應(yīng)注水開發(fā)對(duì)分層注水工藝提出的要求，要向簡便、快捷、準(zhǔn)確的智能化測(cè)試調(diào)配工藝技術(shù)方向發(fā)展。

結(jié)合油田注水特點(diǎn)，提出了橋式偏心分注工藝和無級(jí)調(diào)配測(cè)試技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)思路，實(shí)現(xiàn)了壓力同步錄取、流量適時(shí)監(jiān)測(cè)、水嘴連續(xù)可調(diào)，具有小水量測(cè)試精度高、測(cè)調(diào)效率高的優(yōu)點(diǎn)[5]，常規(guī)測(cè)試和無級(jí)調(diào)配測(cè)試技術(shù)對(duì)比見表3。

表3 常規(guī)測(cè)試和無級(jí)調(diào)配測(cè)試技術(shù)對(duì)比

3 結(jié)論

（1）長慶油田應(yīng)用了多種分注工藝，根據(jù)區(qū)塊特征，要繼續(xù)加強(qiáng)分注工藝新技術(shù)的改進(jìn)和配套工具的完善，以提高分層注水的實(shí)施效果，適應(yīng)油田開發(fā)需要和滿足“注夠水、注好水、精細(xì)注水”的技術(shù)要求。

（2）隨著油田開采的深入，開發(fā)的儲(chǔ)層物性越來越差，分層注水技術(shù)向著特殊井工藝配套發(fā)展，測(cè)試調(diào)配技術(shù)向著簡便、快捷、準(zhǔn)確的智能化測(cè)試調(diào)配工藝技術(shù)發(fā)展，需要進(jìn)一步研究超低滲透油藏精細(xì)注水開發(fā)配套技術(shù)。

[1]石建設(shè)，陶曉玲，何建民.井下分層流量-壓力測(cè)試與水嘴調(diào)配[J].石油機(jī)械，2003,31（1）：39-41.

[2]賈兆軍，李金發(fā)，陳新民.橋式偏心分層注水技術(shù)在平方王油田的試驗(yàn)[J].石油機(jī)械，2006,34（3）：66-68.

[3]朱洪獻(xiàn)，黃艷，衛(wèi)擁軍,等.分層注水工藝管柱存在問題分析及防治[J].西部探礦工程,2004(5).

[4]王治國，王在強(qiáng)，巨亞鋒,等.K344-108型小直徑封隔器的改進(jìn)與應(yīng)用[J].石油機(jī)械,2010(8).

[5]巨亞鋒，王治國，馬紅星,等.分層注水井智能測(cè)試調(diào)配技術(shù)試驗(yàn)評(píng)價(jià)[J].油氣井測(cè)試,2006(12):51-52.

高照敏，2010年就讀于中國石油大學(xué)（北京）碩士研究生，主要從事油氣田開發(fā)方向的研究，E-mail：gaomin1012@163.com，地址：中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院研修大廈801室，102249。

2011-04-18)