擠出油層中的“懶惰分子”

□ 孫清華

對一些隱藏在薄差層里的“懶惰”分子，不采取有效措施給它屁股上“踹”一腳，它們就不會痛快地往外跑。

人們常用“打碎的盤子，又被踩了幾腳”來形容中原油田的非均質(zhì)油藏，更有人用“磨刀石油藏”來比喻非均質(zhì)油藏的開發(fā)難度。中原油田屬于典型的復(fù)雜斷塊非均質(zhì)多層系油藏，在埋藏深、層系多、滲透率低、非均質(zhì)性嚴(yán)重等復(fù)雜的地下迷宮找油，沒有核心的開發(fā)技術(shù)，很難提高采收率，延長油田生命。

為破解非均質(zhì)油藏開發(fā)難題，2010年以來，中原油田瞄準(zhǔn)分層啟動壓力測試、大層間精細(xì)分注工藝、薄油層細(xì)分注水、智能分層找水堵水和防偏磨卡封堵水等技術(shù)瓶頸，展開攻關(guān)。

油藏開發(fā)，遭遇“攔路虎”

中原油田經(jīng)過30多年高速開發(fā)，已進(jìn)入高含水階段，注水井層間滲透率級差大，各層間吸水不均勻，屬于典型的復(fù)雜斷塊非均質(zhì)多層系油藏。這種油藏含油層系多，層間差異大，層間矛盾突出，加之長期注水開采，儲層非均質(zhì)性進(jìn)一步加劇，層間干擾嚴(yán)重，動用不均衡，制約了油田采收率的提高。

“必須通過控制一類層，強(qiáng)化動用二、三類層，增強(qiáng)油田開發(fā)效果。只有給潛力層提供足夠的能量，才能把埋藏在地層深處的原油‘?dāng)f’出來?！?中原油田采油三廠技術(shù)專家、工藝研究所副所長戶貴華說。

中原油田要充分挖掘非均質(zhì)油藏層間潛力，必須突破許多技術(shù)瓶頸。現(xiàn)有的啟動壓力測試技術(shù)不能精確到小層，無法測取小層啟動壓力；油層和夾層累計厚度小于10米的潛力層段，偏心分注工藝不能滿足投撈試的要求，必須攻克薄層和大壓差層段精細(xì)分注難題；在油井找水方面，測井儀器找水、常規(guī)的機(jī)械找水不能得到潛力層能量、含水等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的定量狀況；在油井堵水工藝上，對淺層機(jī)械封堵，基本采用Y221連泵卡封管柱，由于管桿嚴(yán)重偏磨，導(dǎo)致檢泵周期短，要研制出防偏磨卡封堵水工藝。

據(jù)統(tǒng)計，中原油田有40%以上油層未經(jīng)水洗。如何實(shí)現(xiàn)分層注夠水、注好水提高縱向水驅(qū)動用程度、準(zhǔn)確掌握分層產(chǎn)能及剩余油分布、減少層間干擾，保持增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，成為中原油田提高采收率面臨的最大難題。

四項(xiàng)核心技術(shù)，搬掉“攔路虎”

科研人員針對存在問題，從2010年開始進(jìn)行攻關(guān)研究。經(jīng)過四年時間，形成四項(xiàng)核心技術(shù)，終于突破了一個個瓶頸，搬掉了“攔路虎”。

明195井應(yīng)用分層啟動壓力測試技術(shù)后，對應(yīng)油井明380井見效，日增油15.5噸。中原油田含油井段一般為600～800米，含油小層在60個左右，最多達(dá)150個，技術(shù)人員通過研制定壓控制閥測試、偏心測試兩套測試管柱，結(jié)合氧活化測試技術(shù)，獲得全井小層啟動壓力的數(shù)據(jù)，解決了小層啟動壓力測試工藝的難題，為精細(xì)注水提供了決策依據(jù)。截至目前，實(shí)施126井次，平均單井吸水厚度增加6.9米，吸水層數(shù)增加4層，平均單井啟動壓力上升3.6兆帕，注水壓力上升3.1兆帕。

科研人員精細(xì)分注配套工藝攻關(guān)，研制的Y341封隔配水集成器解決了薄層細(xì)分難題，Y341自平衡封隔器和Y521防卡封隔器，解決大壓差層段分注問題。已在現(xiàn)場應(yīng)用563井次，工藝成功率97.2%，平均有效期延長185天，減少水井作業(yè)539井次。自主研制Y341自平衡注水封隔器管柱比普通Y341注水封隔器延長182天，Y521防卡注水封隔器比普通分注管柱有效期延長216天。同時，薄層細(xì)分注水工藝技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用 71口井，實(shí)現(xiàn)了薄夾層細(xì)分注水，增加、恢復(fù)注水層段417層，增加水驅(qū)動用儲量45.8萬噸，增油1.63萬噸。

面對找水資料不準(zhǔn)確的難題，科研人員自主研發(fā)了智能找水管柱，突破了常規(guī)機(jī)械找堵水開關(guān)的技術(shù)瓶頸，通過地面環(huán)空信號控制開關(guān)動用，并可逐層測取溫度、壓力參數(shù)和各層封隔器的密封性，準(zhǔn)確找到潛力層。應(yīng)用83井次，成功找準(zhǔn)出水層與潛力層采取堵水后，增加動用儲量109.5萬噸，累計增油1.84萬噸。

針對堵水工藝，以往中原油田主要應(yīng)用常規(guī)Y221卡堵水管柱，由于重力坐封方式造成管柱彎曲，管桿嚴(yán)重偏磨。中原油田自主研制了液壓坐封的Y241連泵卡封防偏磨堵水管柱，減緩了管桿偏磨。明123井采用Y241深層卡封管柱后，免修期達(dá)到527天，比上年延長385天。

減少作業(yè)643井次，增油6.7萬噸

對于一些隱藏在薄差層里的“懶惰”分子，不采取有效措施給它屁股上“踹”一腳，它們就不會痛快地往外跑。

至此，通過科研人員共同努力，研制了逐級解封、封隔配水集成器、自平衡等Y341系列封隔器和Y521防卡、Y241堵水封隔器，創(chuàng)新了氧活化移動測試和數(shù)據(jù)解釋方法；研制了平衡式智能找水開關(guān)等一系列非均質(zhì)油藏分層注采技術(shù)，狠狠地在薄差層里的“懶惰”分子屁股上“踹”了一腳，成功解決非均質(zhì)油藏剩余油儲量動用技術(shù)難題，對中原油田5億多噸儲量深度挖潛、進(jìn)一步提高采收率，具有重要的指導(dǎo)作用，技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

非均質(zhì)油藏分層注采工藝技術(shù)，經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用提高了工藝成功率、延長了措施有效期，強(qiáng)化動用二、三類層，增強(qiáng)了中原油田開發(fā)效果。該項(xiàng)目探索出來的研究方法及技術(shù)，不僅適用于中原油田，而且可在所有非均質(zhì)油藏推廣應(yīng)用，同時對國內(nèi)其他油田分層注采技術(shù)也具有重大的參考價值，推廣應(yīng)用前景廣闊。

在這些理論與技術(shù)的指導(dǎo)下，科研人員大膽實(shí)踐，先后獲得平衡式注水封隔器、泄油絲堵、旋轉(zhuǎn)式泄油器、可撈式密封球配水器和抗蠕動液壓坐封堵水封隔器等9項(xiàng)授權(quán)實(shí)用新型專利。9項(xiàng)專利技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用938井次，增加動用儲量205.3萬噸，減少作業(yè)643井次，增加原油6.7萬噸，累計創(chuàng)效4.47億元。