江汉油田分层注水工艺技术.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑江汉油田分层注水工艺技术 分层注水在油田现场应用 江汉油田分层注水工艺技术 姚永柏徐兴权石玉民 （江汉油田分公司采油工艺研究院） 目前江汉油田共有方案分层注水井１５９口，占注水井总数的２６．７７％，实际分注井１５０口常用分层注水管柱主要由Ｙ３４１注水封隔器、偏心配水器、底部循环凡尔及筛管丝堵等组成 随着油田开发时间的延长；“十五”期间，江汉油田套管变形井、斜井越来越多；同时随着开发的深入，开发重点转为深层低渗透油藏和储量动用程度差的薄夹层，因此对注水工艺提出了新的要求为了得志油藏开发新的需求，研制了一系列新型分层注水工艺技术，形成了适应不同应用条件的分层注水新工艺及其配套的投捞测配技术，这些分层注水工艺技术根本能够得志斜井、套管变形井、细分层注水井、深井超深井、高压井等分层注水的需要，为油田注好水、注够水，实现注水开发的良性循环做出了卓有成效的工作，取得了较好的效果 １油藏开发对分层注水工艺的要求 江汉油田注水井分层管柱多采用：由Ｙ３４ｌ注水封隔器、偏心配水器、９５２—１底部循环凡尔及筛管丝堵等组成，此常规分层注水管柱对江汉油田前期的注水开发发挥了积极和重要的作用，但随着油田进入开发中后期，含水不断上升，油田开发重点转移、开发难度增加、开发效益降低，油田开发对注水管柱又提出了新的要求： ①分层注水管柱能够适应变形井的需要。

由于井下腐蚀、地层应力等因素的影响，随着开发时间的延长，注水井套管损坏问题越来越突出，主要集中在江汉油区王场油田西区、中北、北区、钟市和陵７６井区，八面河面４区、面１２区、面１４区等，主要的损坏形式是套管变形由于常规分层注水管柱无法通过变形点，在开发过程中，片面重点注水井因此改为笼统注水或停注，导致对应油井含水上升、产量卞降因此要求分注管柱及配套工具小外径、高强度，实现套管变形井的分层注水 ： ②分层注水管柱能够应用于斜井注水十五”期间，新沟嘴组储层成为油田开发的主要对象由于新沟嘴组大多数油藏为低渗透、低饱和敏感性储层，孔隙度、渗透率普遍较低，非均质严重，自然产量低，投入注水开发后，普遍展现注水压力高的现象；另外由于这些注水井紧邻长江和汉江，地下处境繁杂，因而大多为斜井，这就使得分层注水管柱在井下受力发生变化，封隔器胶筒单边承压受力不均因此为了适应注水需要，分层注水管柱须具有扶正功能，同时能耐高温高压，这样才能延长工作寿命，提高注水开发效益 ③能够应用于深井的高压、超高压注水管柱随着地质熟悉不断深人，滚动开发成果扩大，“十五”期间王广、黄场等区块相继扩边由于这些区块均为深层低、特低渗透油藏，地层物性较差，，注水难度大，片面井由于注水压力过高被迫停注，造成有效补充地层压力与】３９ 分层注水在油田现场应用 注水量的冲突较为突出。

因此要求开发耐高温高压的超高压注水管柱及井下工具，以适应江汉油区低渗透油藏的开发需求 ④能够实现细分层注水油田进入高含水期后，层间、层内冲突激化，高渗透层单层突进现象严重，对应油井展现过早水淹，而中低渗透层展现欠注，注水开发储量动用不均衡因此需进一步细分层系注水，以提高注水开发效果，加大中低渗透薄夹层的储量动用程度 ２新型分层注水管柱及配套工艺 ２．１套管变形井分层注水管柱 江汉油田已进人开发中后期：注水井套管由于使用年限长、井下腐蚀等理由损坏严重，套损套变井增多，套管缩径现象普遍，目前井下技术状况不良井达１０７口，其中套管变形、漏失和错断的注水井分别为４２口、１９口和８口，占不良井总数的６４．５％常规分层注水管柱因套管内径缩小而难以通过套管变形点，因此不能应用于套管变形的分层注水井中导致片面重点注水井因井况不良而欠注严重，甚至停注，影响对应油井产量为了得志生产需要，研究了适应５％ｉｎ套管变形井的分层注水管柱及其配套工具，让片面套管变形井恢复正常分层注水 ２．１．１施工工艺 变形井偏心注水管柱由Ｙ３４ｌ一１０５或Ｙ３４１—１１０注水封隔器、ｌ（Ｉ）Ｘ一１０５偏心配水器、９５２—１底部循环凡尔及筛管丝堵等组成两级两层分层注水管柱，如图１。

将管柱下完以后，油管内憋压坐封封隔器密封油套环空，使得各油层分隔开来，同时将套管变形、穿孔部位的套管环空与下部注水部位的油套环空分隔开来，结果按要求投捞、注水和测配 ２．１．２管柱特点 管柱有两种规格：外径分别为１０５ｍｍ和１１０ｍｍ：分别 适用于工作压差分别为２５ＭＰａ和３０ＭＰａ、工作温度１３５℃、 套管内径１１０～１２４ｍｍ的注水井，使用时变形点最小内径应 大于分注管柱外径４ｍｍ以上注水层上部增加一级封隔器， 制止套管变形、穿孔部位对注水的不利影响；在注水压力 波动大、温度变化大的分注井中，可在管柱顶端封隔器的 上部装配水井油管锚，以防止压力及温度变化引起的管柱 蠕动，保持封隔器有效密封，延长分层注水井的换封周期； 偏心配水器偏孔直径和主通道内径与常规配水器一致，因 而可以应用常规井的投捞测试工艺；封隔器优化了布局设 计，使其在内径不变而外径缩小的处境下，耐温１３５℃、耐 压２５ＭＰａ，反洗排量３０ｍ３／ｈ ２．１．３应用处境 ５％ｉｎ套管变形井分层注水管柱及工具在江汉、中原、图１ １４０套管变形井分注管柱冀东和丘陵油田举行了现场试验，工艺告成率１００％。

最高 分层注水在油田现场应用 分注层数４级４层，最长工作寿命６５５天，分注井注水最高压力３６ＭＰａ，最小变形井段１０８ｍｍ，封隔器最大下人深度达２８３０ｍ 典型井分析： Ｌ１５—２６井：套管内径为１２４ｍｍ，在１８０５～１８１３．８ｍ处套管变形，最小变形为儿２ｍｍ，要求分注两层，层位分别为２８１５～２８２３．８ｍ和２８７９～２９１３．‘５ｍ于２００３年５月６日下人了ＫＳＱ１０５水井双向锚、Ｙ３４１—１０５注水封隔器、ＫＰｘ—１０５偏心配水器等工具组成的５％ｉｎ变形井分层注水管柱，最下级封隔器下深２８３０．１４ｍ，整个下井过程顺遂，工具过变形点时无遇阻现象，施工一次告成投人注水后，日注水量１２０ｍ３，注水压力达２９ＭＰａ，套压为０，取得了较好的分层注水效果． ２．２斜井分层注水管柱 江汉油田进入开发中后期，斜井越来越多，江汉洫区斜井分注井主要集中在马王庙油田，井斜度一般在３００左右，且注水压力波动大，引起封隔器失效频繁，分注告成率低，有效期短，平均换封周期仅１４３天，分层配注合格率最低时仅为５７．９％，已严重影响油田注水开发效果结合江汉油田的概括处境，研究了一套适合于 斜井的分注工艺技术。

乒 ’２．２．．１施工工艺背油管液力扶正器斜井分层注水管柱由油管液力扶正器、Ｙ３４１注水封隔《：》‘Ｙ３４１注水封隔器器、ＫＰＸ一１１４偏心配水器、９５２—１ｃ底部循环凡尔及筛管丝． 堵等组成，如图２Ｌ厂ｈＪ偏心配水器 当管柱下完以后，油管内憋压坐封封隔器及液力扶正注水层！ｊ／油管液力扶正器器由于液力扶正器的支撑作用，使得管柱始终处于套管中Ｔ－ｒ 心，改善了封隔器的工作条件，使密封件受力平匀，达成延０》Ｙ３４ｌ注水封蕊器长斜井分注管柱寿命的目的对于需举行套管养护的井，可Ｈ偏心配水器由套管泵人套管养护液，至灌满油套环空为止，然后按要求注水层！ 注水、投捞和测配≥９５２—１循环凡尔 ２．２．２管柱特点唰卜－ｌ一筛管 ，该管柱可应用于工作压差小于３５ＭＰａ、温度低于１５０℃、求丝堵 臣图 井斜小于４５０的注水井，分注层段数不受限制，理论上可无限人工井底制分层注水在注水压力波动大、温度变化大的分注井中，图２套管变形井分注管柱可将管柱上部的油管液力扶正器更换为水井油管锚，同时在 管柱中配置伸缩补偿器分注管柱上下增加的油管液力扶正器具有扶正、支撑斜井管柱的功能，采用刚性扶正，使得管柱始终处于套管中心，改善了封隔器的工作条件；该支撑器由于无卡瓦布局，因此具有不伤害套管、起下便当等优点。

同时配有水井油管锚的分注管柱具有扶正和锚定功能，扶正的同时消释了各种管柱效应造成的管柱蠕动现象，达成延长斜井分注管柱寿命的目的 ２．２．３应用处境 斜井分注管柱通过在江汉油区马王庙、洪湖和江陵等油田的现场应用，告成率达１００％，最大井斜度３８最多层数三级三层，最高注水压力３６ＭＰａ，最大井深３１４５ｍ斜井在采用常规注水分注管柱时平均寿命只有２个月左右，而采用现有的斜井分注管柱后平均寿 、●】４】 分层注水在油田现场应用 命达成２００天以上 典型井分析： 马５６斜１井：该井原为笼统注水井，井深１６８０．４１ｍ，井斜度为２８０，下两级两层斜井分注管柱分注新下３１层和新下３２层，施工后根据测试资料举行配注日注水量３２ｍ３，注水压力１２．３ＭＰａ，有效期长达５３０天 ２．３高压分层注水管柱 随着开发的深入，新沟嘴组储层成为油田开发的主要对象，该储层孔隙度、渗透率普遍较低，层间非均质严重，因此注水压力较高（＞３５ＭＰａ）；同时在高压分注过程中，由于压力波动所产生的管柱效应使管柱产生蠕动，使封隔器密封胶筒被损坏，‘封隔器失效或解封，管 柱失效为此研制了一种可应用于深井的高温高压分层注 牛ｆ ｒ 串 Ｉ，一、管柱伸缩补偿器水管柱。

ｉ２．３．１施工工艺安好接头水井油管锚高压分层注水管柱由管柱伸缩补偿器、ＳＹＭ水井油管锚、Ｙ３４１高温高压注水封隔器、高强度偏心配水器、９５２—１循环凡尔以及筛管丝堵等工具组成，如图３｛ｌＹ３４ｌ注水封隔器将带死嘴的堵塞器装入高强度偏心配水器的偏孔内， 当管柱下完以后，从油管内憋压，水井双向锚坐卡与套管偏心配水器 狂水层ｌｌＬ广ｐ１）咬合，封隔器坐封，同时管柱伸缩补偿器剪钉剪断，进人 Ｙ３４１注水封隔器 偏心配水器工作状态通过钢丝将投捞器下入井内逐级投捞各级堵塞器后，举行分层注水在注水过程当中假设需要洗井，液 体可由套管泵入，经底尾部循环凡尔，从油管返出，实现ＩＬｌ注水层：ｊ ｏｏ Ｉｌ９５２—１循环凡尔筛管丝堵反洗井换封时，上提管柱即可解卡水井双向锚、解封封隔器２．３．２良刘ｏＯ技术特点 隆ｇ 人工井底该管柱可应用于５％ｉｎ、７ｉｎ套管，工作压差小于 ５０ＭＰａ、温度低于１５０℃的注水井分注层段数不受限制， 图３高压分层注水管柱 ，管柱具有锚定和补偿的功能，可以使封隔器长期处于静止和扶正状态，有效地延长了注水封隔器的工作寿命通过 优化设计，提高了井下工具的耐压指标，高压偏心配水器布局与常规偏心配水器一致，因而在小于３０００ｍ的井中可以应用常规井的投捞测试工艺；该管柱还可应用于高温高压的深井分层注水，此时需采用液压减载投捞工艺举行调配，以弥补常规投捞工艺在深井投捞中的缺乏。

２．３．３现场’应用 高温高压分层注水管柱在江汉、中原、吐哈、青海、江苏等油田举行了现场应用，告成率９８％，最高工作压力４０ＭＰａ，最高工作温度１４０℃，最多分注层数４级４层，最长工作寿命７８２天，工作井深达３８２０ｍ ２．４超高压注水管柱 由于深层低渗透油藏地层物性较差，注水压力高（片面超过５０ＭＰａ），且增注措施效果差，常规分注工艺难以得志要求，以至于这些区块的欠注井层较多，使得注采冲突更加突１４２ 分层注水在油田现场应用 出针对这些问题，研制了超高压注水管柱 苛中 。