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        延長油田同心可調(diào)分注技術(shù)的應(yīng)用

        2021-02-27 07:34:20李鵬延長油田井下作業(yè)公司陜西延安717600
        化工管理 2021年4期

        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(dāng)對這種油藏進(jìn)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(jìn)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(qiáng),通過分層調(diào)整、測試手段對各類油層實(shí)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(shí)現(xiàn)頂封保護(hù)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(shí)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(shí)行定量控制,也可以保護(hù)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(diǎn)上部套管實(shí)施了保護(hù),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(shí)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(yàn)封合格后進(jìn)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(jī)指令控制調(diào)節(jié)臂的打開、關(guān)閉及電機(jī)的旋轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)目的層可調(diào)堵塞器開度,實(shí)現(xiàn)水量的調(diào)整并同步測試,實(shí)現(xiàn)井下分層流量地面直讀和實(shí)時調(diào)節(jié),極大的提高了工作效率。

        該工藝最大的優(yōu)點(diǎn)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(shí)施兩級封隔,保護(hù)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(diǎn)進(jìn)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(jìn)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(shí)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(jìn)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(shí)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(dá)到預(yù)設(shè)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(shè)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(jī),調(diào)節(jié)配水器水嘴,達(dá)到設(shè)計配注量,然后采集壓點(diǎn)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(jìn)行配注量的測調(diào)。

        2 試驗(yàn)區(qū)注水開發(fā)現(xiàn)狀

        本次試驗(yàn)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(yuǎn)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(diǎn),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(yùn)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(shí)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(dāng)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?dāng)?shù)676口,開井?dāng)?shù)554口,注水井利用率82%。對應(yīng)受益油井?dāng)?shù)2 228口,開井?dāng)?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(yàn)施工過程

        本次試驗(yàn)選取志丹采油廠35口注水井進(jìn)行分層注水工藝現(xiàn)場實(shí)施,在前期對該區(qū)塊的地質(zhì)儲層和單井產(chǎn)能情況進(jìn)行了詳細(xì)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(xué)細(xì)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(jìn)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(rèn)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(zhǔn)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(shí)探人工井底三次,并落實(shí)其深度,然后按洗井規(guī)范洗井,要求進(jìn)出口水質(zhì)達(dá)到一致后,起出通洗井管柱。

        (3)下分注管柱:按設(shè)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(jìn)行正常注水。

        (5)驗(yàn)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(jìn)行分層流量壓力測試,確定分層注水現(xiàn)狀、地層實(shí)際吸水能力、井口實(shí)際配注能力。以現(xiàn)場實(shí)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(jìn)行同心測調(diào)一體化,調(diào)節(jié)分層注水量,達(dá)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(shí)施完畢,對35口實(shí)施分注的注水井通過驗(yàn)封、測壓和實(shí)際配注流量測試,均達(dá)到了設(shè)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(jìn)行了取樣觀察也進(jìn)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(dá)到分注設(shè)計要求,分注成功率100%,完善了井網(wǎng),提高了注采對應(yīng)率,提高了采出水利用率。截至目前,根據(jù)現(xiàn)有驗(yàn)封數(shù)據(jù)顯示封隔器性能良好,管柱有效期達(dá)到3年以上。

        4.2 注水對比分析

        如表1所示,本次實(shí)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(dá)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(dá)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(shí)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(dá)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(dá)到分注效果。

        4.4 受益井措施前后對比分析

        在對試驗(yàn)區(qū)35口注水井實(shí)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(shí)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(diǎn)(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(shí)驗(yàn)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(dá)到延長油田注水要求,緩解層間矛盾,提高注水效率,實(shí)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(jìn)一步提高,改善了油藏水驅(qū)效果。

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