影響注水井測(cè)調(diào)成功率的因素及對(duì)策

張學(xué)欽

摘 要：隨著海外河油田開發(fā)進(jìn)入后期，層間矛盾越來(lái)越突出，分層注水工藝是目前解決層間矛盾最有效、最經(jīng)濟(jì)的一種途徑。針對(duì)該油田儲(chǔ)層物性差，非均質(zhì)性較強(qiáng)，井斜、出砂及稠油等特點(diǎn)，目前所采用的同心分注在測(cè)調(diào)過(guò)程中儀器出現(xiàn)了對(duì)接困難和遇阻等問(wèn)題，通過(guò)分析原因并有針對(duì)性實(shí)施對(duì)策，有效解決難題，并在現(xiàn)場(chǎng)取得了良好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：同心分注 測(cè)調(diào)率

1 油田概況

海外河油田為注水開發(fā)的普通稠油油藏，主要開采層位是東營(yíng)組馬圈子油層，儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)疏松，易出砂。1989年正式投入開發(fā)，經(jīng)過(guò)逐步加密調(diào)整，實(shí)現(xiàn)全面注水開發(fā)。

2 同心式測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)分注技術(shù)

2010年以來(lái)，開展了測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)分注技術(shù)試驗(yàn)，相比于其他分注技術(shù)，分注級(jí)別和配注合格率得到顯著提高，尤其是目前規(guī)模應(yīng)用的同心式測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)分注技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)井下數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋，動(dòng)態(tài)調(diào)配水量，對(duì)接成功率和測(cè)調(diào)精度顯著提高，適應(yīng)于井斜大、油稠出砂注水井。

2.1工藝組成

同心式測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)分注技術(shù)由注水工藝管柱、井下測(cè)調(diào)儀、地面控制器和絞車電纜等配套設(shè)備組成。

2.2應(yīng)用情況

截至2014年12月底，累計(jì)實(shí)施16井次，階段增油5258t，測(cè)調(diào)成功率66.7%。

3存在問(wèn)題及原因分析

3.1 存在問(wèn)題

2015年4月至5月，對(duì)6口同心分注井開展測(cè)調(diào)7井次，測(cè)調(diào)均不成功。

表1 2015年4月-5月測(cè)調(diào)情況

3.2 原因分析

3.2.1測(cè)調(diào)儀在下井過(guò)程中非油原因遇阻

（1）注水管柱井下構(gòu)形

一般在井筒中有四種平衡狀態(tài)：初始平衡狀態(tài)、正弦屈曲狀態(tài)、螺旋屈曲狀態(tài)和復(fù)合變形狀態(tài)，管柱本身性質(zhì)和外部載荷決定了管柱平衡狀態(tài)和構(gòu)形。當(dāng)管柱受到軸向載荷達(dá)到某一臨界值時(shí)，管柱的初始平衡將不再穩(wěn)定。

（2）構(gòu)形的理論計(jì)算

①活塞效應(yīng)

油管柱由于活塞力而產(chǎn)生的伸縮變化量可由胡克定律得出：

②螺旋彎曲效應(yīng)

螺旋彎曲引起的管柱縱向縮短的長(zhǎng)度：

③鼓脹效應(yīng)

注水壓力作用于油管內(nèi)壁，使管柱的直徑增大，長(zhǎng)度縮短的現(xiàn)象叫做正鼓脹效應(yīng)，由于鼓脹效應(yīng)引起的長(zhǎng)度變化：

總變形量△L=△L1+△L2+△L3

如注水過(guò)程中，始終保持注水壓力10MPa，通過(guò)計(jì)算可以△L=2.80m。

（3）配水器結(jié)構(gòu)

注水波動(dòng)造成管柱蠕動(dòng)，配水器軸向上偏離套管軸向線后，與套管不同心。測(cè)調(diào)儀可能在定位裝置時(shí)遇阻。同時(shí)，端面倒角較小，不易引導(dǎo)測(cè)調(diào)儀進(jìn)入通孔。

以海C17-27井為例，測(cè)調(diào)儀在該井1559m（同心配水器深度：1569m）遇阻，采用加重后的Φ42mm通管規(guī)通管在原位置遇阻，換Φ36mm通管規(guī)通過(guò)該位置。采用吊測(cè)方式充分證明注水壓差導(dǎo)致管柱彎曲蠕動(dòng)，造成測(cè)調(diào)儀遇阻。

3.2.2測(cè)調(diào)儀與配水器對(duì)接后無(wú)法調(diào)節(jié)水嘴

（1）同心活動(dòng)筒調(diào)節(jié)采用螺紋旋合，較偏心堵塞器內(nèi)水嘴旋轉(zhuǎn)，增加了接觸面積；注水壓差可造成水嘴對(duì)中心管的壓實(shí)力增加，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)阻力增大。

（2）配水器缺少膠圈密封，雜質(zhì)、稠油易進(jìn)入行程內(nèi)，增大旋轉(zhuǎn)阻力。

（3）測(cè)調(diào)儀下井過(guò)程中，受浮力和電纜拉力影響，重心上移，發(fā)生偏斜擺動(dòng)，不能準(zhǔn)確坐卡定位裝置上。

4 實(shí)施對(duì)策

4.1強(qiáng)制管柱和工具與套管同心

（1）配水器與封隔器直接連接，強(qiáng)制其與套管同心，同時(shí)加大定位裝置端面倒角，降低測(cè)調(diào)儀遇阻風(fēng)險(xiǎn)。

（2）針對(duì)卡封井段長(zhǎng)的注水井，采用在套管保護(hù)封隔器以上和卡封層段容易發(fā)生彎曲的中下部安裝扶正器，強(qiáng)制管柱與套管同心，降低變形程度，提高測(cè)調(diào)儀通過(guò)率。

4.2增加測(cè)調(diào)儀配重

采用加長(zhǎng)測(cè)調(diào)工具調(diào)節(jié)頭長(zhǎng)度和配重，更好的引導(dǎo)測(cè)調(diào)工具順利進(jìn)入配水器定位裝置和水嘴內(nèi)，同時(shí)使測(cè)調(diào)工具重心下移，穩(wěn)定性加強(qiáng)。

4.3高溫蒸汽熱洗技術(shù)

目前洗井方式，由于流速慢、溫度低，無(wú)法徹底清除吸附在管壁上的稠油，常規(guī)熱洗雖可以起到加溫的作用，但熱損失快。因此，研究高溫蒸汽熱洗技術(shù)，利用稠油對(duì)溫度的敏感性，通過(guò)提高注入溫度，配合少量降粘劑，延長(zhǎng)洗井時(shí)間加熱內(nèi)壁的稠油，最終徹底的清除管壁上的稠油。

4.4優(yōu)化管柱設(shè)計(jì)

針對(duì)分注級(jí)別逐年提高的問(wèn)題，采用逐級(jí)解封裝置，降低解封負(fù)荷。該裝置與伸縮管結(jié)構(gòu)相似，下井后，坐封壓差能剪斷裝置內(nèi)部銷釘，使其具備伸縮距，起管柱時(shí)，解封力只是相當(dāng)于裝置上部的封隔器的解封力之和，與其下部封隔器無(wú)關(guān)，降低了因同時(shí)無(wú)法解封全部封隔器而卡井的風(fēng)險(xiǎn)。

5 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

階段實(shí)施分注26井次，措施有效率達(dá)100%，測(cè)調(diào)合格率達(dá)80.6%，實(shí)現(xiàn)增油4378t，增油創(chuàng)效211.5萬(wàn)元，減少因測(cè)調(diào)不成功檢管6井次。年減少重復(fù)測(cè)調(diào)5次數(shù)，共節(jié)約成本132萬(wàn)元。階段累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益343.5萬(wàn)元，投入產(chǎn)出比1：1.5。

6 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

6.1 同心測(cè)調(diào)分注技術(shù)可有效提高分注級(jí)別和分注精度，針對(duì)大斜度井、油稠出砂井，相比其他分注技術(shù)具有較大優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。

6.2 通過(guò)優(yōu)化管柱設(shè)計(jì)和工具配置，降低管柱彎曲程度和砂蠟、稠油等對(duì)測(cè)調(diào)的影響。