劉顯治

(中國(guó)石油遼河油田公司，遼寧盤錦 124114)

?

免釋放測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)高壓分注技術(shù)及在歡北油藏中的應(yīng)用

劉顯治

(中國(guó)石油遼河油田公司，遼寧盤錦 124114)

歡北低滲透油藏是一個(gè)注水開(kāi)發(fā)油藏，儲(chǔ)層滲透率低、非均質(zhì)強(qiáng)，注水井縱向上存在吸水嚴(yán)重不均的問(wèn)題，嚴(yán)重限制了區(qū)塊水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果的進(jìn)一步提高。常規(guī)高壓分層注水技術(shù)受井口壓力高、層間級(jí)差大及單泵增注管柱蠕動(dòng)加劇的影響，一直存在坐封壓力高、分注有效期短及驗(yàn)封測(cè)試?yán)щy等問(wèn)題。為改善注水井吸水剖面，提高儲(chǔ)層動(dòng)用程度，2012年以來(lái)開(kāi)展了免釋放測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)高壓分層注水技術(shù)的研究與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高壓注水井長(zhǎng)期有效注水，油藏注水開(kāi)發(fā)效果得到明顯提高。

歡北油藏；免釋放封隔器；高壓分注管柱；井口測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)設(shè)備

歡北低滲透油藏是一個(gè)受古潛山地形控制發(fā)育起來(lái)的充填式沉積的巖性構(gòu)造油藏，1978年投產(chǎn)，經(jīng)歷了上產(chǎn)階段、穩(wěn)產(chǎn)階段和遞減階段3個(gè)階段。至2011年底，油藏地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度19.28%，共有油井295口，開(kāi)井168口，日產(chǎn)液746.0 t，日產(chǎn)油217.7 t；注水井84口，開(kāi)井70口，日注水1 460 m3，累注水786.95×104m3，其中分注井13口，開(kāi)井8口，分注率只有11.4%。儲(chǔ)層縱向上平均動(dòng)用程度只有48.2%，嚴(yán)重影響了區(qū)塊的開(kāi)發(fā)效果進(jìn)一步提高。

1　油藏注水井特點(diǎn)

1.1儲(chǔ)層埋藏深、層數(shù)多、滲透率低

平均儲(chǔ)層埋深2 500 m，最深2 900 m?？v向上主要分為3個(gè)油層組、27個(gè)小層，單層厚度小，最厚12.8 m，最薄0.6 m，一般層厚約2 m，有效孔隙度平均為14.3%，空氣滲透率平均為62.1×10-3μm2。

1.2儲(chǔ)層巖性變化大，非均性強(qiáng)，縱向上吸水不均

儲(chǔ)層是由一套褐灰-深灰色泥巖與淺灰色砂巖、含礫砂巖、砂礫巖及礫巖組成的正韻律儲(chǔ)層，巖性以灰色中～細(xì)砂巖為主，其次為粉砂巖和不等粒砂巖?？v向上層間物性差異大，據(jù)吸水剖面資料，儲(chǔ)層縱向上平均吸水厚度比例只有48.2%。

1.3注水壓力高、管柱蠕動(dòng)強(qiáng)，封隔器座封困難，分注管柱有效期短

由于儲(chǔ)層滲透率低，平面非均質(zhì)強(qiáng)，水井一般采取單井單泵增壓注水，井口平均注水壓力約為20 MPa，最高30 MPa。受井口壓力高及注水管柱蠕動(dòng)加劇的影響，Y型高壓注水封隔器井口座封壓力一般要達(dá)到16 MPa以上才能座封，管柱平均分注有效期只有3個(gè)月左右。

1.4測(cè)試井口防噴裝置密封能力弱，水量測(cè)調(diào)及驗(yàn)封測(cè)試成功率低、誤差大

由于油藏儲(chǔ)層滲透率低，注入水?dāng)U散速度慢，大部分注水井即使停注時(shí)井口壓力也在20 MPa以上；而常規(guī)的井口防噴裝置及測(cè)試電纜的井口最高密封壓力也只能達(dá)到20 MPa左右，無(wú)法滿足油藏高壓分注井的測(cè)試要求。另外常規(guī)的井下存儲(chǔ)式驗(yàn)封儀受分層注水壓差大和儲(chǔ)層吸水能力弱的影響，無(wú)法準(zhǔn)確、直觀地判斷封隔器是否密封。

2　免釋放測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)高壓分注技術(shù)[1-3]

為實(shí)現(xiàn)油藏高壓分注井有效分注，從2012年開(kāi)始，在測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)分注技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從以下三個(gè)方面對(duì)高壓分注技術(shù)進(jìn)行了研究與改進(jìn)。

2.1Y341免釋放型高壓注水封隔器的研究與改進(jìn)

常規(guī)的Y341型高壓注水封隔器在分注作業(yè)時(shí)需要下入帶死嘴的偏心配水器與之配合，下至設(shè)計(jì)位置后,井口打壓至16 MPa以上才能保證封隔器座封，作業(yè)后還不能馬上注水，需要測(cè)試打開(kāi)水嘴后才能正常注水，現(xiàn)場(chǎng)分注過(guò)程存在著封隔器座封困難、過(guò)程繁瑣、成功率低等問(wèn)題。而Y341免釋放型高壓注水封隔器采用負(fù)壓式座封腔，能夠在較低的壓差下實(shí)現(xiàn)封隔器座封。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明：在三層配水器水嘴半開(kāi)的情況下，封隔器的最高座封壓力低于10 MPa，最高耐壓差能力可達(dá)35 MPa以上，能夠滿足油藏高壓注水井的分注要求。

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中封隔器中途座封、有效壽命短的問(wèn)題，應(yīng)用了防中途座封機(jī)構(gòu)及耐高溫氟膠膠筒。防中途座封機(jī)構(gòu)采用了在內(nèi)外2～3 MPa節(jié)流壓差下才能剪斷的固定銷釘，可確保封隔器在井筒內(nèi)壓力變化大的情況下不提前座封。耐高溫氟膠膠筒耐高溫能力可達(dá)150 ℃，能夠保證封隔器在高溫、高壓的注水條件下長(zhǎng)期有效密封。

2.2受力平衡型高壓分注管柱的研究與改進(jìn)

針對(duì)油藏高壓注水井管柱蠕動(dòng)強(qiáng)及常規(guī)分注管柱穩(wěn)定性差的問(wèn)題，結(jié)合管柱高壓注水時(shí)的受力情況，設(shè)計(jì)應(yīng)用了水力錨+分層注水封隔器+配水器+平衡封隔器型的高壓分注管柱，該型管柱可有效平衡注水時(shí)受到的上頂力及收縮應(yīng)力，延長(zhǎng)分注有效期，提高分層注水效果。

水力錨因無(wú)法平衡管柱停注時(shí)瞬間的應(yīng)力變化，造成部分分注井有效期短。針對(duì)這一問(wèn)題，后期改進(jìn)應(yīng)用了Y441型油管錨定器，該錨定器采用雙向固定式錨瓦，即注水后錨爪張開(kāi)，錨定在套管內(nèi)壁上，停止注水后錨爪并不收回，能長(zhǎng)期錨定管柱，防止封隔器上下蠕動(dòng)，延長(zhǎng)管柱的分注有效期。

2.3測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)高壓測(cè)試技術(shù)的研究

為解決常規(guī)測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)測(cè)試設(shè)備無(wú)法滿足20 MPa以上高壓分注井測(cè)調(diào)的問(wèn)題，2012年以來(lái)，通過(guò)研究改進(jìn)測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)設(shè)備及配套應(yīng)用橋式偏心電動(dòng)驗(yàn)封技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)了油藏20 MPa以上壓力條件下的高壓分注井的正常測(cè)試。

(1)耐高壓井口測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)設(shè)備。該設(shè)備主要由耐高壓井口防噴裝置和光管測(cè)試電纜組成，其中耐高壓井口防噴裝置由合金鋼防噴管、液壓抱死式密封頭及液壓控制系統(tǒng)組成，最高密封耐壓可達(dá)30MP以上，在地面上即可通過(guò)液壓舉升投放測(cè)試儀器，大大提高了測(cè)試時(shí)的安全性；光管測(cè)試電纜外部采用了不銹鋼護(hù)套設(shè)計(jì)，表面光滑，能與防噴管液壓抱死式密封頭的接觸更加緊密，測(cè)試時(shí)井口基本無(wú)漏失，進(jìn)一步提高了測(cè)試的準(zhǔn)確率。

(2)橋式偏心電動(dòng)驗(yàn)封技術(shù)。常規(guī)封隔器驗(yàn)封技術(shù)采取的是井下存儲(chǔ)式驗(yàn)封儀，需要分層座封測(cè)試，驗(yàn)封儀提出地面后才能讀取封隔器的密封狀態(tài)，存在著儀器皮碗解封力大、測(cè)試結(jié)果誤差大的缺點(diǎn)。而橋式偏心電動(dòng)驗(yàn)封儀采用的是電動(dòng)密封及電動(dòng)解封的密封膠碗，密封效果好，解封更可靠，并且井下封隔器密封狀態(tài)地面直接可讀，壓力精度可達(dá)0.01 MPa,測(cè)試誤差小，結(jié)果準(zhǔn)確，更加適合低滲透高壓分注井的驗(yàn)封測(cè)試。

3　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

2012年以來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)應(yīng)用該技術(shù)分注高壓注水井11口，最高分壓力達(dá)到了30 MPa,已測(cè)得的9口井分注前后吸水平剖面對(duì)比顯示，油層平均吸水厚度比例從47.4%上升到61.6%，上升了14.2個(gè)百分點(diǎn)，儲(chǔ)層縱向上動(dòng)用程度大大提高。

如×井采用該技術(shù)實(shí)施分注后，現(xiàn)場(chǎng)擠水顯示Y341免釋放封隔器在8 MPa條件下座封,注水壓力穩(wěn)定后，在25 MPa條件下驗(yàn)封測(cè)調(diào)，各層注水量均能達(dá)到配注量。一年后吸水剖面顯示，儲(chǔ)層的吸水能力得到了明顯的改善，原來(lái)不吸水的P3層開(kāi)始明顯吸水，儲(chǔ)層吸水厚度由原來(lái)46.1%提高到了63.2%。

4　結(jié)論及認(rèn)識(shí)

(1)Y341免釋放封隔器井口最高座封壓力只有10 MPa,正常注水即可座封，能夠簡(jiǎn)化分注流程，提高高壓分注成功率。

(2)平衡式高壓分注管柱可有效避免注水管柱蠕動(dòng)造成的封隔器失效問(wèn)題，能夠延長(zhǎng)高壓分注管柱的有效期。

(3)井口耐高壓防噴裝置能有效保障高壓注水井安全測(cè)試，能夠?qū)崿F(xiàn)30 MPa以下的高壓分注井精確安全測(cè)調(diào)注水。

(4)橋式偏心電動(dòng)驗(yàn)封技術(shù)能及時(shí)準(zhǔn)確地檢驗(yàn)出井下注水封隔器的密封狀態(tài)，能夠保障高壓分注井長(zhǎng)期有效注水。

[1]徐春碧,黃小亮,唐海，等.低滲透油藏注水開(kāi)發(fā)時(shí)機(jī)研究[J].鉆采工藝，2011,34(2)：53-55.

[2]景亮,肖春金.精細(xì)分層注水技術(shù)研究與應(yīng)用[J].油氣井測(cè)試，2011,20(4):41-44.

[3]趙燕萍.油田注水井分層注水工藝技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2014,40(6):108-108.

編輯：王金旗

1673-8217(2016)04-0136-02

2016-03-04

劉顯治，工程師，1977年生， 2000年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(華東)石油與天然氣地質(zhì)勘查專業(yè)，現(xiàn)從事油田注水工藝研究工作。

TE341

A