邢德鋼，馬宏偉，沈 威，范鈺瑋，苗鈺琦，王 丹

（1.中國石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南南陽 473132；2.中國石化河南油田分公司采油二廠，河南南陽 473132）

河南油田注聚單元儲(chǔ)層物性差異較大，聚合物注入時(shí)層間壓差大，需要采用分層注聚工藝，保證注聚效果[1–2]?，F(xiàn)有注入工藝均存在一定的局限性，一是聚合物井下分質(zhì)分壓注入工藝，壓力調(diào)節(jié)范圍小，難以滿足河南油田高壓差分注的需求[3–4]；二是聚合物同心分注工藝，壓力調(diào)節(jié)范圍小，測(cè)試工作量大，需自上而下逐層投撈，且投撈負(fù)荷較大，投撈成功率較低[5]；三是聚合物地面分質(zhì)分壓注入工藝，可滿足三層以內(nèi)分注需求，地面計(jì)量調(diào)配精準(zhǔn)，但為雙層油管結(jié)構(gòu)，工藝管柱較為復(fù)雜，多用于油套分注[6–9]。

受油藏條件及注入工藝的限制，聚合物注入效果逐漸變差。以某區(qū)塊為例：

（1）層間非均質(zhì)性嚴(yán)重，各層吸聚差異較大，其中不吸水層82層，吸水差層6層，吸水中層38層，吸水好層37層。

（2）層間非均質(zhì)性嚴(yán)重，聚合物注入后，對(duì)應(yīng)油井見效率較低，油井見效差異大。聚驅(qū)對(duì)應(yīng)油井41口，見效井共14口，見效率僅為34.1%；縱向上見效差異較大，E3h3V2、E3h3V3層見效率為34.0%，E3h3V4、E3h3V5層見效率為7.0%。硼中子壽命監(jiān)測(cè)剩余油飽和度結(jié)果表明，E3h3V32、3層物性好，吸水好，是強(qiáng)水淹層，動(dòng)用程度相對(duì)較高。

現(xiàn)有技術(shù)存在不足，而油田開發(fā)過程中生產(chǎn)需求較大，通過研究形成了聚合物多級(jí)偏心分注工藝，解決了高滲層注入量控制難、低滲層無法動(dòng)用的問題，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好。

1 聚合物多級(jí)偏心分注工藝管柱

1.1 工藝管柱組成及原理

聚合物多級(jí)偏心分注工藝采用注聚封隔器將不同滲透性的油層分開，橋式偏心配注器分別對(duì)應(yīng)各油層，在橋式偏心配注器內(nèi)可投入壓力調(diào)節(jié)器或分子量調(diào)節(jié)器，利用現(xiàn)有偏心投撈測(cè)試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)注聚井分層投撈、測(cè)試、調(diào)配（圖1），具體功能如下：

圖1 聚合物多級(jí)偏心分注管柱

注水封隔器：是一種可洗井封隔器。為后續(xù)不動(dòng)管柱由注聚轉(zhuǎn)注水時(shí)，提供洗井功能。

橋式偏心工作筒：具有防返吐功能，可投入分子量調(diào)節(jié)器或壓力調(diào)節(jié)器。

分子量調(diào)節(jié)器：包含不同尺寸，降低注入聚合物的黏度，提高低滲層的注入量。

壓力調(diào)節(jié)器：包含不同尺寸，聚合物注入時(shí)產(chǎn)生節(jié)流壓差，既能控制高滲層的注入量，又能保證聚合物的黏度。

控制洗井閥：密封管柱底部洗井通道，可將閥芯撈出后洗井。

1.2 工藝過程

（1）配注器均投死嘴堵塞器，隨管柱下入，打壓坐封封隔器。

（2）通過投撈器將死嘴堵塞器全部拔出，按總配注量試注，壓力穩(wěn)定后，下流量計(jì)測(cè)各層吸水量。

（3）根據(jù)各層吸水量，投入合適尺寸的壓力調(diào)節(jié)器，控制超注層注入量。

（4）控制后若低滲層仍達(dá)不到配注，對(duì)低滲層投入分子量調(diào)節(jié)器，剪切提高注入量。

（5）轉(zhuǎn)注水時(shí)，撈出調(diào)節(jié)器，投入堵塞器，實(shí)現(xiàn)注聚轉(zhuǎn)注水。

1.3 工藝特點(diǎn)

（1）采用偏心式分注管柱，分注層數(shù)不受限制，可分層投撈測(cè)試，大大降低了同心式管柱逐層投撈測(cè)試的工作量。

（2）管柱整體為密閉式結(jié)構(gòu)，可防止停電、降壓測(cè)試、管線穿孔時(shí)，地層返吐堵塞管柱。

（3）可實(shí)現(xiàn)注聚、注水任意轉(zhuǎn)換，滿足轉(zhuǎn)注不動(dòng)管柱的需求。

2 橋式偏心配注器

2.1 橋式偏心工作筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）具備防返吐功能。注入時(shí)開啟出液通道，停注時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。配合控制洗井閥，停注時(shí)使管柱處于全密閉狀態(tài)，防止因停電、管線穿孔等原因地層反吐堵塞配注器、管柱的問題。

（2）具有橋式注入通道。當(dāng)投撈器通過中心通道時(shí)，可分流液體，消除液流阻力。

（3）偏孔結(jié)構(gòu)與配水器結(jié)構(gòu)相同，注水堵塞器投入后可實(shí)現(xiàn)注水，不動(dòng)管柱實(shí)現(xiàn)了注聚、注水任意轉(zhuǎn)換（圖2）。

圖2 橋式偏心工作筒

2.2 壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）調(diào)節(jié)范圍大。通過改變阻流塊的數(shù)量及內(nèi)徑進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，壓力調(diào)節(jié)范圍大，控壓能力與國內(nèi)同等技術(shù)相比提高了1倍以上。

（2）壓力調(diào)節(jié)器尺寸小，密封點(diǎn)比注水堵塞器少，投撈力100～150 N，比同心分注工藝投撈力減少了一半以上。

（3）采用內(nèi)阻流結(jié)構(gòu)，不易沉積堵塞，便于清潔。而外阻流結(jié)構(gòu)間隙小、易堵塞，一旦工作筒內(nèi)壁粘滯有聚合物，將無法清洗且有效期短（圖3）。

圖3 壓力調(diào)節(jié)器

2.3 分子量調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

具有兩級(jí)降解功能，利用噴嘴使聚合物分子鏈拉長斷裂，進(jìn)行一級(jí)降解，沖擊靶板后產(chǎn)生渦流使分子主鏈斷裂，進(jìn)行二級(jí)降解[10]（圖4）。

圖4 分子量調(diào)節(jié)器

3 模擬試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

3.1 地面模擬試驗(yàn)

聚合物橋式偏心配注器進(jìn)液口與注聚井井口來液管線連接，配注器出液口與井口注入管線連接，進(jìn)液口前端與出液口后端均安裝有取樣口和壓力表，分別用于監(jiān)測(cè)配注器進(jìn)出口的黏度變化和壓力變化。在母液與清水的比例相同的情況下進(jìn)行聚合物注入，測(cè)試不同排量下配注器產(chǎn)生的節(jié)流壓差及黏損率。試驗(yàn)結(jié)果表明：①提高了壓力調(diào)節(jié)器技術(shù)指標(biāo)，流量40 m3以內(nèi)可產(chǎn)生3.5 MPa以上節(jié)流壓差，黏損率控制在10%以內(nèi)，壓控能力比國內(nèi)同等技術(shù)提高1倍以上；②分子量調(diào)節(jié)器技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)同等水平，排量在100 m3/d內(nèi)，能夠組配出黏損率在20%～50%的分子量調(diào)節(jié)器，壓力損失可控制在1.5 MPa以內(nèi)。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)共應(yīng)用10口井，投撈測(cè)試成功率100%，各層均達(dá)到配注，最長有效期已超過1年，階段增注1.3×104m3，取得較好的效果。例如：古4408井、古4110井改成三層分注后，吸水狀況得到明顯改善（圖5、圖6）。

圖5 古4408井吸水剖面變化

圖6 古4110井吸水剖面變化

4 結(jié)論

聚合物多級(jí)偏心分注工藝技術(shù)有效地解決了聚合物地面分質(zhì)分壓注入工藝分注層數(shù)受限的問題。工藝管柱簡(jiǎn)單可靠，滿足了多級(jí)多段細(xì)分注入的需求，實(shí)現(xiàn)了注聚轉(zhuǎn)注水不動(dòng)管柱。同時(shí)，研制出聚合物壓力調(diào)節(jié)器，在控壓方面的性能比國內(nèi)同類技術(shù)提高了一倍，較好地解決了聚驅(qū)區(qū)塊層間滲透率級(jí)差大的問題。目前應(yīng)用井次較少，在井下投撈測(cè)試、流量調(diào)配方面還處于摸索階段，主要用于三層分注井，調(diào)配時(shí)間需要1～2 d才能使各層達(dá)到配注，測(cè)試效率還有提升空間，下步還需進(jìn)一步擴(kuò)大現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)規(guī)模，總結(jié)摸索流量調(diào)配經(jīng)驗(yàn)，為四到五級(jí)分注高效測(cè)試調(diào)配打下基礎(chǔ)。