延長油田同心可調(diào)分注技術(shù)的應用

李鵬(延長油田井下作業(yè)公司，陜西 延安 717600)

0 引言

延長油田主要為層狀油藏，縱向上發(fā)育多套含油層系，當對這種油藏進行多層注水開發(fā)時，由于油層滲透率在縱向上和平面上的非均一性，注入水就沿高滲透層或高滲透區(qū)竄流，而中低滲透層或滲透區(qū)卻吸水很少，從而引起一系列矛盾，即：層間、平面和層內(nèi)矛盾。分層注水工藝通過向注水井中下入封隔器，把差異較大的油層分隔開，在用配水器進行分層配水，使高滲層注水量得到控制，中低滲透率油層注水量得到加強，通過分層調(diào)整、測試手段對各類油層實行定量注入；通過對注水壓力高或者上部套管漏的籠統(tǒng)注水井，實現(xiàn)頂封保護工藝。由于部分井區(qū)注采層位不連通，通過分層注水部分層位可以實施早期注水，既可以提高差油層注入能力，同時對高滲透油層實行定量控制，也可以保護上部套管不受高壓破壞、消除了環(huán)套空間水泥環(huán)竄漏影響，對漏點上部套管實施了保護，增加了有效注水，從而減小油田開發(fā)中的層間矛盾，減緩油井含水上升速度，實現(xiàn)長期穩(wěn)產(chǎn)。

1 同心可調(diào)分注技術(shù)

1.1 同心可調(diào)分注技術(shù)原理

同心可調(diào)分層注水管柱主要由井下可洗井封隔器、防垢錨定器、空心配水器、注水球座等組成，井下封隔器坐封、驗封合格后進行各小層的測調(diào)工作。測調(diào)系統(tǒng)由地面控制系統(tǒng)、電纜、井下測調(diào)儀等組成。電纜攜帶測調(diào)儀下井，計算機指令控制調(diào)節(jié)臂的打開、關(guān)閉及電機的旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)目的層可調(diào)堵塞器開度，實現(xiàn)水量的調(diào)整并同步測試，實現(xiàn)井下分層流量地面直讀和實時調(diào)節(jié)，極大的提高了工作效率。

該工藝最大的優(yōu)點是與常規(guī)的同心分層注水管柱相比，本工藝首先對注水層上部油套管實施兩級封隔，保護注水層上部以上的套管不受高壓損壞，對注水層位以上的套管存在漏點進行封隔，避免了注入量的損失。該工藝還采用了GDP配水器，該配水器是改進型空心軌道式配水器，換向可靠性提高，可直接帶水嘴下井，不需投撈死芯子，簡化了施工工序。

1.2 配套測調(diào)技術(shù)

同心可調(diào)分注技術(shù)是通過活動閥芯與配水主體在A面上配合位置的不同，改變注水量的大小。配水主體的A面(如圖1)上開孔B，B孔與配水主體和單流閥的環(huán)形空間連通，活動閥芯的A面有閥片(如圖2)，閥片與活動閥芯連為一體，通過旋轉(zhuǎn)活動閥芯，閥片與配水主體的A面位置的變化，調(diào)節(jié)注水孔的大小，實現(xiàn)不同的注水量。

圖1 KTP-94同心測調(diào)配水器結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 KTP-94同心測調(diào)配水器

同心可調(diào)分層注水可進行邊測邊調(diào)，下入一體化測調(diào)儀，通過地面儀器監(jiān)視流量壓力曲線，根據(jù)實時監(jiān)測到的流量值，通過地面控制儀調(diào)整注水閥水嘴大小直到達到預設流量，可由下至上逐級調(diào)配，一次完成。(1)井口安裝防噴管，絞車下入測調(diào)儀，至最下層配水器設計位置下方，檢查底球漏失；(2)上提測試儀至最下層配水器上方，打開測調(diào)儀定位爪，定位最下層配水器位置，待測調(diào)儀座于配水器中，地面控制儀，發(fā)出指令，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)電機，調(diào)節(jié)配水器水嘴，達到設計配注量，然后采集壓點曲線；(3)上提測調(diào)儀至上一層配水器，同樣的方法對該層進行配注量的測調(diào)。

2 試驗區(qū)注水開發(fā)現(xiàn)狀

本次試驗區(qū)塊選取在延長油田志丹采油廠，該區(qū)塊地表為典型的黃土高原丘陵溝壑地貌，沉積相為三角洲前緣相，主要沉積砂體為水下分流河道、河口壩、遠沙壩。油藏以長6油層為主體、多油層疊合的巖性油藏，具有低地層壓力、低氣油比、低滲、低產(chǎn)等特點，總體是一個由東向西緩慢變低的完整單斜，繼承性好。從北東-南西向形成一條非常平坦的地帶，在這個地帶，油氣運移速度大大減弱，從而形成油氣相對富集區(qū)。構(gòu)造內(nèi)部由于上覆地層差異壓實作用形成若干主軸為北東-南西向的局部微型隆起，這些小隆起也是油氣相對富集的地區(qū)。

該區(qū)塊當時建成注水站41座(其中固定站21座，撬裝站20座)，形成注水能力23 100 m3/d，注水面積304.44 km2，水驅(qū)動用儲量15 538×104t，注水井數(shù)676口，開井數(shù)554口，注水井利用率82%。對應受益油井數(shù)2 228口，開井數(shù)1 968口，年產(chǎn)液102.5×104m3，年產(chǎn)油62.3×104t，綜合含水28%，年注水量147.4×104m3，年注采比1.32累計注水618.4×104m3，累計注采比0.48，地層壓力9.35 MPa，注水開發(fā)區(qū)域自然遞減9.1%，綜合遞減8.9%。

3 試驗施工過程

本次試驗選取志丹采油廠35口注水井進行分層注水工藝現(xiàn)場實施，在前期對該區(qū)塊的地質(zhì)儲層和單井產(chǎn)能情況進行了詳細的調(diào)查統(tǒng)計，查閱分析了歷年注水井吸水剖面數(shù)據(jù)，讀取了該區(qū)塊的注水、吸水指數(shù)，了解了現(xiàn)配注情況以及存在差異，然后對這35口注水井制定了科學細致的分注方案，并有開發(fā)科、研究所和注水項目區(qū)聯(lián)合討論通過，然后進行現(xiàn)場施工，具體施工工序如下：

(1)起原井管柱：聯(lián)系該井管理人員了解現(xiàn)狀，做好停井、卸壓等工作。確認井口卸壓后，起出井內(nèi)管柱，要求排放整齊、刺洗干凈、檢查質(zhì)量、丈量準確，并做好記錄。

(2)通洗井：下Φ118 mm可洗井通井規(guī)，下接斜尖通井至人工井底，實探人工井底三次，并落實其深度，然后按洗井規(guī)范洗井，要求進出口水質(zhì)達到一致后，起出通洗井管柱。

(3)下分注管柱：按設計管柱結(jié)構(gòu)要求下封隔器與配水器，坐好井口，不滲不漏，然后打壓坐封封隔器，要求緩慢安全操作，確保封隔器坐封效果。

(4)開井試注：打開同心配水器，進行正常注水。

(5)驗封測試、測調(diào)一體化：壓力流量穩(wěn)定之后，下入三相計量儀進行分層流量壓力測試，確定分層注水現(xiàn)狀、地層實際吸水能力、井口實際配注能力。以現(xiàn)場實際測試數(shù)據(jù)為依據(jù)，修正分層配注方案，以配注要求進行同心測調(diào)一體化，調(diào)節(jié)分層注水量，達到配注要求。

4 效果評價

從2017年06月開始現(xiàn)場作業(yè)到2018年12月全部35口井實施完畢，對35口實施分注的注水井通過驗封、測壓和實際配注流量測試，均達到了設計要求，并做出了單層流量調(diào)參報告，對注水井周邊的受益井產(chǎn)液量、含水變化進行了取樣觀察也進行了動態(tài)分析，在增加產(chǎn)液量的同時，綜合含水明顯下降。該項目的關(guān)鍵技術(shù)是通過對配水器流量的調(diào)配，使各層的注水量得到了合理控制，提高了注水效率，改善驅(qū)油效果。

4.1 分注合格率與管柱有效期

在為期一年半的作業(yè)調(diào)試時間了，通過各方人員的協(xié)同配合，這35口分注井達到分注設計要求，分注成功率100%，完善了井網(wǎng)，提高了注采對應率，提高了采出水利用率。截至目前，根據(jù)現(xiàn)有驗封數(shù)據(jù)顯示封隔器性能良好，管柱有效期達到3年以上。

4.2 注水對比分析

如表1所示，本次實施的35口注水井措施前平均注水壓力4.64 MPa，日注水量3.5 m3/d，達到配注92.4%；措施后平均注水壓力5.43 MPa，日注水量5.5 m3/d，達到配注99.5%；平均注水壓力上升0.79 MPa，日注水量增加0.24 m3/d，配注合格率提高了7.1%。

表1 注水井措施前后注水情況對比分析

4.3 測調(diào)對比分析

根據(jù)之前調(diào)研資料顯示，本次實施的35口井在調(diào)配前層段平均合格率僅為75.0%，各層段吸水差異較大，不能達到配注要求。在經(jīng)過多次調(diào)試之后層段合格率提升到96.5%，完全達到分注效果。

4.4 受益井措施前后對比分析

在對試驗區(qū)35口注水井實施分層注水開發(fā)后，受益井含水上升過快的趨勢得到了控制。隨著分層注水的實施，注入水見效規(guī)模的增大，綜合含水下降了4.78個百分點(47.00%降至42.21%)。單從這些數(shù)據(jù)分析(表2)，對將來的生產(chǎn)帶來的效益是十分可觀的。

表2 受益井措施前后生產(chǎn)動態(tài)對比

5 結(jié)語

通過實驗分析結(jié)果來看，同心可調(diào)分注工藝在分注合格率，管柱有效期、分注效果，注水能力和受益井增產(chǎn)方面都有明顯的提升，能夠達到延長油田注水要求，緩解層間矛盾，提高注水效率，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。對比同心可調(diào)和原注水工藝，測調(diào)工藝得到大幅簡化，測調(diào)時間縮短，測調(diào)精度和效率得到了保障，配注合格率、水驅(qū)動用程度得到進一步提高，改善了油藏水驅(qū)效果。