埕海油田大斜度井分注技術(shù)探索與實(shí)踐

劉柏良 許歡歡 王鈺涵 路娟 章秀平

摘?要：埕海油田是典型的非均質(zhì)復(fù)雜斷塊油藏，受人工島+井口槽布局開發(fā)模式限制，注水井初期多采用大斜度、大位移完井。近些年受投資成本限制，大多采用定向井射孔完井方式。埕海油田注水井油層跨度大，井段長，深斜井居多，因此為不斷改善開發(fā)效果，分注技術(shù)歷經(jīng)十多年的探索與實(shí)踐，幾經(jīng)改進(jìn)，目前初步形成一套適合不同井斜、井深的深斜井分注技術(shù)，以不斷滿足油田開發(fā)需要。

關(guān)鍵詞：大斜度井?分層注水?分注技術(shù)?技術(shù)對(duì)策

0 引言

針對(duì)埕海油田儲(chǔ)層層間物性差異較大，非均質(zhì)性嚴(yán)重的問題，通過探索不同分注技術(shù)在埕海油田的適應(yīng)性，找出分注工藝存在的主要問題，提出下步分注工藝對(duì)策，滿足油田開發(fā)需要。

1分注工藝技術(shù)現(xiàn)狀

目前埕海油田共有注水井？口，開井？口，平均日注水量2027m3。其中分注井17口，開井16口，單層籠統(tǒng)注水井7口，總井分注率68.6%。分注工藝經(jīng)歷了幾種不同模式，分別是早期實(shí)施水平注水井的地面油套分注工藝、大斜度井的井下定比例、壓控開關(guān)分注技術(shù)，以及2013年以來逐步發(fā)展成熟的橋式同心分注技術(shù)和有纜、無纜智能分注技術(shù)。

1.1 油套分注技術(shù)

2007年埕海一區(qū)投入開發(fā)，初期油水井均采用水平井完井模式，2008年莊海8Es井組完成兩口大斜度水平注水井的鉆探，但是分注技術(shù)卻成為擺在技術(shù)人員的一道難題，咨詢大慶、吉林、華北等幾家國內(nèi)油田，都還沒有成熟的分注技術(shù)，通過多方調(diào)研比選，最后優(yōu)選了進(jìn)口的貝克休斯的SC-1R插入式封隔器，2008年底成功實(shí)施了兩口井的油套地面分注工藝。因注水井井深近4500米，根據(jù)封隔器的特點(diǎn)，簡化了分注工藝管柱，一是封隔器最大外徑達(dá)152.4mm，不再采用扶正技術(shù)。二是封隔器自身帶有球座，且封隔器下接頭不再考慮長尾管注水，主要也是考慮地層測試無法實(shí)現(xiàn)，因此封隔器下層注水直接采用短套管接篩管、絲堵完井管柱。最大井斜達(dá)到88.02°，封隔器坐封位置4302m，分注管柱有效期長達(dá)12年以上，而且依然持續(xù)有效。

1.2 井下定比例分注技術(shù)

2012年為了實(shí)現(xiàn)埕海一區(qū)大斜度井的分層注水，我們試驗(yàn)應(yīng)用了井下定比例分注技術(shù)，該技術(shù)主要通過作業(yè)過程中下入試注管柱，專門求取上下兩個(gè)注水層段注水壓力、注水量，完成指示曲線測試，從而計(jì)算各注水層段所需水咀尺寸，然后考慮管柱結(jié)構(gòu)，匹配上下兩層相對(duì)大小的水咀，我們定義為定比例分注技術(shù)，本意上要放大注水一起放大，減少一層水量，對(duì)應(yīng)另一層水量也相對(duì)減少。定比例分注技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)大斜度井分層注水。前后應(yīng)用了5口井，最大井斜達(dá)到了75.8°，最大井深達(dá)到3495m，定比例分注技術(shù)初步實(shí)現(xiàn)了埕海一區(qū)大斜度井的分層注水，但是存在無法測調(diào)的問題，技術(shù)上存在很大的局限性。

1.3 壓控開關(guān)分注技術(shù)

2013年埕海油田創(chuàng)新應(yīng)用了壓控開關(guān)分注技術(shù)，管柱配套壓控開關(guān)配水器，后期通過地面泵車升降壓，向井下傳遞壓力碼，控制各壓控開關(guān)配水器注水閥的開、關(guān)及開度大小，實(shí)現(xiàn)埕海一區(qū)大斜度井的分層注水。前后應(yīng)用4口井，應(yīng)用最大井斜88.02°，配水器最大下深4304m。該分注工藝無需鋼絲投撈或電纜測調(diào)作業(yè)，不受井斜限制，地面測調(diào)相對(duì)復(fù)雜，至少需要一天時(shí)間。

1.4 橋式同心分注技術(shù)

隨著埕海二區(qū)投入開發(fā)，注水井基本采用定向井完井。因此從2013年開始，埕海二區(qū)開始試驗(yàn)應(yīng)用橋式同心分注技術(shù)，前期主要以兩級(jí)兩段為主，近幾年開展了三級(jí)三段、四級(jí)四段細(xì)分注技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)，目前應(yīng)用井次較多，有十幾口井，工藝相對(duì)比較成熟，最大井斜44.38°，最大下深3400m，測調(diào)成功率91.6%，水量測試調(diào)配精度90%以上，目前深斜井后期測調(diào)難度較大，對(duì)于埕海大斜度井分注有很大的局限性。

2 分注技術(shù)評(píng)價(jià)

（1）橋式同心分注工藝適應(yīng)井斜小，無法滿足大斜度井分注需求。

（2）壓控開關(guān)分注不受井斜的限制，但是測調(diào)相對(duì)復(fù)雜，而且壓控開關(guān)配水器采用電池驅(qū)動(dòng)，電池壽命僅為3年左右，測調(diào)周期和電池壽命有很大局限。從我們幾次現(xiàn)場測調(diào)驗(yàn)證來看，測調(diào)周期長，有時(shí)候一天才能完成一層注水量的測調(diào)，同時(shí)還需要作業(yè)隊(duì)、泵車的頻繁升降壓配合，現(xiàn)場測調(diào)難度太大。而且壓力編碼達(dá)到16組以上，預(yù)測發(fā)送的一組壓力碼數(shù)據(jù)，不能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)地層注水精準(zhǔn)調(diào)配。最后，對(duì)于埕海二區(qū)注水壓力15MPa以上的注水井，因放壓困難，導(dǎo)致壓力碼數(shù)據(jù)不能連續(xù)發(fā)送，無法實(shí)現(xiàn)測調(diào)，前后陸續(xù)實(shí)施4口壓控開關(guān)分注井中，就存在2口井不能測調(diào)。

（3）井下定比例分注工藝通過定比例分注管柱實(shí)現(xiàn)分注，無法滿足地質(zhì)動(dòng)態(tài)調(diào)水的需求，技術(shù)上局限性很大。

（4）地面油套分注技術(shù)不受井斜、井深的限制，可實(shí)現(xiàn)兩層注水，但是套管注水不符合股份公司注水管理規(guī)定要求，因此需要謹(jǐn)慎應(yīng)用。

3 分注技術(shù)對(duì)策

隨著油田開發(fā)的逐步深入，打造數(shù)智油田近幾年開始提上日程，針對(duì)井斜小于50°的注水井，適當(dāng)規(guī)模應(yīng)用橋式同心分注技術(shù)，但是近兩年，橋式同心分注井測調(diào)成功率越來越低，僅僅2021年，現(xiàn)場開展測調(diào)的二十多口井均為成功測調(diào)。因此開展有纜、無纜智能分注技術(shù)成為近兩年的進(jìn)一步探索。

3.1有纜式智能分注技術(shù)

（1）技術(shù)原理①

該技術(shù)的主要優(yōu)勢在于智能配水器的研發(fā)，完井時(shí)攜帶鋼絲電纜隨生產(chǎn)管柱下入，鋼絲電纜與各層井下智能注入閥連接，地面配套控制器，通過地面控制器發(fā)送指令，快速完成各層段的分層水量調(diào)節(jié)和監(jiān)測。水量控制精度可以達(dá)到90%以上。層間驗(yàn)封時(shí)，關(guān)閉各目的層水嘴，在井口打壓3個(gè)壓力點(diǎn)，每個(gè)壓力點(diǎn)上穩(wěn)定注水5～8min，即可讀取各層油管壓力和地層壓力，以此準(zhǔn)備判斷封隔器是否密封合格。

（2） 技術(shù)特點(diǎn)

該技術(shù)不受井斜的限制，可滿足埕海油田大斜度井的分注需求?？蓪?shí)現(xiàn)精細(xì)分層注水控制，同時(shí)可以對(duì)各層流量、地層壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，后期無需人工測調(diào)和驗(yàn)封，可大大減少測調(diào)工作量，降低人工成本。。

3.2無纜遠(yuǎn)傳智能分注技術(shù)

（1）技術(shù)原理

系統(tǒng)配置分為三個(gè)單元，通訊單元、地面控制與采集單元和配水與執(zhí)行單元，通訊單元以遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)為主體操作平臺(tái)，通過它給地面控制裝置發(fā)布指令，地面控制裝置再向井下智能配水器發(fā)布指令，控制井下配水器的開關(guān)和開度大小，從而實(shí)現(xiàn)分注井各層注水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

（2）技術(shù)特點(diǎn)

該技術(shù)同樣不受井斜限制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水井遠(yuǎn)程調(diào)配、控制與管理，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)、該技術(shù)成本較有纜智能分注低，為油田數(shù)字化管理奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

埕海油田井斜在50°以內(nèi)的注水井可以適當(dāng)應(yīng)用橋式同心分注、細(xì)分注技術(shù)，對(duì)大斜度井的注水井，只能視情況考慮實(shí)施有纜和無纜智能分注技術(shù)，解決大斜度井無法測調(diào)問題，也為提高油田開發(fā)水平，建設(shè)數(shù)智油田奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

1.楊萬有 王立蘋等. 海上油田分層注水井電纜永置智能測調(diào)新技術(shù).中國海上油氣.第27卷第3期95-99頁.2015年6月。

作者簡介：

劉柏良，男，1971年10月，畢業(yè)于原西安石油學(xué)院采油工程專業(yè)，高級(jí)工程師，研究方向：采油，注水