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1、文留油田高效分层注水实践王晓刚, 袁业启, 耿兆华( 中原油田分公司采油一厂)摘 要 分层注水是解决油田开发层间矛盾的主要措施之一, 是一种先进的工艺, 但受井深、 低渗、高温高压等多种因素影响, 分注合格率较低。本文主要介绍影响分层注水工艺的原因及基本对策, 具有良好的指导作用。关键词 文留油田; 高压; 高温; 高效; 分注; 技术1 分注井现状随着文留油田注水开发的不断深入, 油田层间矛盾日益突出, 油层吸水状况呈现出两极分化: 一是大多数主力吸水层都已一级水淹, 水淹程度高, 造成无效注水严重; 二是非主力吸水层吸水状况差, 甚至不吸水, 导致这类层动用程度差, 甚至未动用。为确保有效
2、注水, 我们在不断的应用和探索中找出了影响高压分层注水效果的因素及基本对策, 解决了分注井由于井深、 高温、 高压、 地层复杂等带来的分不开层、 注不进水、 测试调配困难等问题, 实现了分层注水工艺的突破。2 影响分层注水效果的因素及对策2. 1 蠕动在初始注水、 洗井或停注时, 管柱内的压力和温度会发生变化, 重新分布, 导致管柱产生伸缩变形;分层注水井, 在深井高压情况下, 封隔器胶筒往往会产生蠕动, 导致封隔器移位、 胶筒损坏, 封隔器起不到分层作用。应用补偿器补偿管柱蠕动的影响。补偿器采用活塞原理, 当管柱蠕动时, 补偿器中的伸缩管相应蠕动, 可有效防止油管因温度、 压力等因素引起的管
3、柱位移造成的影响。采用双向水力锚锚定技术。其管柱主要是由管柱伸缩补偿器、 水力双向锚、 Y341 高温高压注水封隔器、 偏心配水器、 底部循环凡尔、 筛管丝堵等工具组成。 该管柱除可完成正常注水、 反循环洗井外, 还可实施油套管保护和在不动管柱的情况下, 进行酸化施工。对于斜井分注井, 可采用“ 锚定+ 扶正+ 伸缩补偿” 技术的注水管柱结构, 能有效解决斜井中封隔器胶筒不居中和管柱伸缩蠕动问题, 极大的提高了封隔器的使用寿命。2. 2 封隔器失效封隔器是“ 分层注水” 中的分层工具, 它的性能直接关系到分注效果的好坏。2. 2. 1 封隔器胶筒, 作为封隔器的“ 心脏” 部件, 它的耐温、
4、耐压性能成为防止封隔器失效的关键因素;同时, 由于目前注入水水质普遍较差, 胶筒在频繁的停注、 洗井过程中, 反复伸缩使弹性变差, 影响封隔器的分层效果。2. 2. 2 高温高压封隔器的应用采用 Y341G 系列封隔器, 引进 HB757 封隔器,它的耐温性能达到 1500, 适合 3000 多米的深井。为避开套管接箍, 应用磁定位技术确定封隔器的位置。通过对 13 口分注井的作业现场描述发现, 2001年以来, 封隔器在井下工作最长的已达 635天, 取出后胶筒完好, 通过解剖分析, 目前所选用的封隔器型号已基本满足了油田分注需要。2. 3 流量计测试误差较大目前使用的浮子流量计或电磁式流量
5、计等均采用人工操作, 使测试数据人为因素过多; 并且密封段受压力、 温度影响, 难以准确计量分层流量, 往往造成地下及地面流量数据差别较大。非集流存储式超声波相位流量计的应用彻底摒弃原来的密封聚流测试方式, 以期从根本上杜绝密封件的损坏和仪器的遇阻、 遇卡现象, 提高测试成功率。 测量时, 扶正器使仪器位于液体中央, 通过上、 下换能器连续测量井筒内流体沿轴向运动速度的变化, 从而确定井筒内的注入剖面; 同时, 通过压力、 温度的同步测试以及在井筒任意深度的测试, 可以及时准确判断分层效果105 2005 年第 9 期 内蒙古石油化工及油管的漏失位置。2. 4 配水器投捞测试困难分注过程中,
6、常发生水嘴刺坏现象, 测调时, 由于目前使用的偏心配水器, 其堵塞器位于配水器的一侧, 堵塞器的浅轨道极易被锈垢、 死油环等污物堵塞, 造成调配困难。 经过试验, 将陶瓷水嘴改为耐压、耐温性能好的钨钢水嘴。 为便于调节水嘴, 应用空心配水器与液力投捞器配套技术。空心液力投捞器进入空心配水器芯子, 定向爪抵在配水器芯子的低端,同时投捞器上密封胶圈卡在配水器芯子的内径上,堵塞内通道, 形成一个堵塞整体; 利用注水层回压和套管反洗井产生的上推力将芯子推出, 再利用钢丝起到地面。由于配水器下至 3000m 以下后, 常规投捞工具已不能适应深井投捞工艺要求, 部分井采用了地面分注技术, 即油套分注。研制
7、开发了 ADAR 分层注水恒流堵塞器( 见图 1) , 该堵塞器既可免去投捞这一工序, 又可满足各层段配注水量。图 1 ADAR 分层注水恒流堵塞器原理: P1- 进口压力, 也就是注水压力; P2- 喷嘴内压力; P3- 出口压力, 也就是地层压力; P-( P1- P3) 。 当 P1= P3 时无流量, P1P3 时无实际意义, 都不考虑。P1 P3 时, 流体经喷嘴小孔进入喷嘴内腔, 再经由喷嘴和阀芯之间的环形间隙流入地层。当 P1 增加( 或者 P3 减小) 的瞬间, P 增加,流量上升, 这时作用在阀芯另一端的 P1 也同时增加, 推动阀芯向喷嘴靠近, 间隙减小, 导致流量下降,使
8、得P 减至原来数值, 因而流量也回到原来数值。同理当 P3 增加( 或 P1 减小) 时, P 减小, ADAR分层注水恒流堵塞器也能作出相应动作, 来维持P 不变, 流量恒定。因此通过合理设计结构参数,可以达到在一定压力范围内, 进、 出口压力变化时,流量恒定。2. 5 地面配套实施的不配套2. 5. 1 绞车深度计量误差大目前使用的计深方式仍然是采用计量轮计量,无论是电子计深或是机械计深, 均受计量轮直径的磨损及压紧轮松紧程度影响, 计深误差较大, 造成测试不到位。必须强化计量轮的定期校对, 与磁定位校深数据对比, 误差在 10000. 5 米范围内, 否则会造成深度不到位, 进而影响流量
9、计测试准确率及投捞成功率。2. 5. 2 地面水质及注水管线的老化造成水质较差,造成配水器堵塞或水嘴刺大, 也是影响因素之一。 加强了水质处理和地面管网改造力度, 确保水质达标。3 实施效果情况目前文留油田共有分注井 56 口, 油田水井分注合格率由 2003 年年底的 52. 6%升至 82. 5%, 提高了 29. 9 个百分点; 测试成功率也由 56. 4% 提高到了 82. 5%, 比规定指标高出 2. 5 个百分点。对应油井受效明显, 累计增油11037t, 降水3. 4526万方。 分注工具下井平均有效期 277天, 单井最长达 637天,且继续有效; 分注前平均注水压力 22.
10、3MPa, 日注水 7599 m3/ d, 分注后平均注水压力 23. 9MPa, 日注水 6383m3/ d, 注水压力上升了 1. 6MPa, 日减少无效注水 1216m3/ d; 分注后注水压力在 25- 40MPa之间的井有 19 口, 有 12 个加强层得到了启动; 从分注前后吸水剖面及测试资料看, 分注基本达到了控制一类层, 动用二、 三类层的目的。4 结论与建议第一, 深井高压分注工艺是补充油层能量, 提高水驱增油效果的有效手段, 可使对应见效油井增油明显。该配套工艺技术先进、 现场实用性强, 资料准确可靠, 可有效提高分注效果。 第二, 采用 Y341G 系列封隔器及锚定管柱可延长封隔器使用寿命, 有效提高封隔器的分层效果。 第三, 采用井下存储式超声波相位流量计, 实现了数字化测试, 既可提高测试成功率, 又可验证分注效果。第四, 采用恒流水嘴减少了投捞工序, 提高了分注效果, 为降本增效提供了条件。参 考 文 献1 李明. 深井高压分层注水工艺在纯梁地区的应用. 江汉采油工艺, 2003, 1, 4446.作者简介: 王晓刚, 男, 1998 年毕业于华北财经学校石油开采专业, 现从事油田监测。收稿日期: 2005 年 7月 28 日106内蒙古石油化工 2005 年第 9 期
