分注工藝技術在長慶油田的應用與發展趨勢

高照敏程時清郭方元聶向榮

（1.中國石油大學石油工程學院；2.長慶油田公司油氣工藝研究院）

分注工藝技術在長慶油田的應用與發展趨勢

高照敏1程時清1郭方元2聶向榮1

（1.中國石油大學石油工程學院；2.長慶油田公司油氣工藝研究院）

在低滲油田的開發中，油層的層間、層內滲流特性存在明顯差異，不同物性的砂體注入水量應該是不同的，尤其是開發中后期，混合注水已不適應開發的需要。為了提高注水井注入效率,分層注水工藝在長慶油田得到了大規模推廣應用。針對長慶油田各不同區塊開發特征，分析了各類分注工藝技術的特點和應用情況，指出了分注技術的發展趨勢。

分層注水 管柱 注水井 測試調配

D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.03.007

分層注水是通過封隔器的封隔和水嘴的控制來實施注水，使高中低滲地層都發揮注水作用，從而實現調整油田層間矛盾提高注水波及系數的一項工藝措施[1，2]。目前，長慶油田注水井大部分為定向井，最大井斜達到45°，油田開發模式和地質儲層特征決定了分注工藝必須滿足地質特點的技術要求[3]。現在油田注水存在非均質多層籠統開發、層間動用不均衡、層間矛盾突出等問題，必須結合精細油藏描述、動態特征分析，實施分層注水，達到提高開發效果的目的。

1 分注工藝技術的應用

1.1 四種主體分注工藝

隨著油田加大對Ⅱ、Ⅲ類油藏的開發力度，這類油藏具有儲層物性差、夾層薄、層間非均質嚴重等特點，而且注水井多為大井斜定向注水井，普通的分注工藝已不能滿足薄夾層、大井斜注水井的分注要求。

長慶油田注水具有“定向井、小水量”的特點，通過不斷完善，初步形成了以偏心分注為主的分注工藝技術，偏心分注占實施井數的68%，單井配注27 m3/d，單層配注5～20 m3/d，其工藝研究和配套工具在不斷地改進和優化，具備了規模應用條件。2010年及以后在新增分注井上要擴大推廣應用，今后在檢串分注井上逐步替代常規偏心分注工藝。為了開發需要，油田同時應用了橋式偏心分注工藝、空心分注等多種分注工藝，形成了四大主力分注工藝：空心分注、橋式偏心分注、偏心分注和油套分注。四種分注工藝對比見表1。

通過工藝的對比可知，偏心工藝比較成熟，而橋式偏心分注技術是偏心工藝的發展和完善，能實現多級分注，有效降低層間干擾，測試精度高和效率高，同時能實現定向井井下關井分層壓降測試，是目前油田分注技術的主體技術。

1.2 在油田的應用情況

近年來，通過分層注水工藝改進與完善、配套測調技術研究與試驗，分注工藝應用在“質”和“量”上實現了飛躍。分注工藝由2003年前油套分注轉變為井下分注，分注井由297口增長為目前1 479口，為剖面改善和精細注水提供了保障。

長慶油田主要含油層系為侏羅系和三疊系兩套層系10多個層位，為改善注水開發效果，在多層疊合區，需要層間分注；非均質性強且有隔層區，需層內分注。截至2009年底，全油田共有分注井1 479口，占注水井的20%，分注井主要以2層分注為主。2006年以來，每年增加230～260口，全油田目前分注合格率達87%。長慶油田各廠分注工藝應用情況數據，見表2。

根據油田的地質特征，加強注水重點工藝配套的應用和推廣，注水井投注時多采用精細分注方式，提高長慶油田注水開發水平。

（1）推廣Y342偏心分注工藝。重點在杏河、華慶、白豹等產建區塊，縱向上油層多、層間物性差異大的油層，應用Y342偏心分注工藝直接實施分注。

表1 四種分注工藝對比

（2）擴大橋式偏心分注工藝試驗。在深井上研究與應用分層壓力測試工作試驗，重點開展測試方法和配套測試工具的完善，主要在采油一、三、七廠和超二項目部等試驗推廣。

（3）推廣智能調配一體化技術。針對常規測調技術投撈頻繁、測試準確率低等問題，進一步改進偏心配水器、井下測試儀器，提高在大斜度井及深井的調配成功率及工作效率。

表2 長慶油田各廠分注工藝應用情況

2 分注工藝技術的發展趨勢

2.1 特殊井分層注水工藝

隨著油田開采層位越來越深，儲層物性越來越差，叢式井、大斜度井、水平井越來越多，常規分注工藝不能滿足其發展需要，各油田針對高壓深井注水、斜井注水等情況選擇不同的注水工藝技術，完善了注水工藝技術系列，分層注水技術向著特殊井工藝配套發展。

2.1.1 高壓深井注水工藝

注入壓力在25～35 MPa的水井為高壓注水井，注入壓力在35～50 MPa的水井稱為超高壓注水井。常規的注水管柱不能滿足在高壓下長期工作的要求，限制了油田后期開發效果的提高。針對高壓力注水易引起管柱失效問題，采用Y241可洗井封隔器和補償器等配套工具，延長分注井壽命。

2.1.2 防砂注水工藝

中、高滲透疏松砂巖油藏注水開發過程中，注水井在停注、洗井等過程中容易出砂，砂埋注水管柱，因此要求分層注水管柱能實現有效分層防砂、分層注水。選用不易砂卡封隔器（K344型封隔器）和相關配套工具組成擴張式分層注水管柱。防砂管采用夾壁環空結構，兩端帶有防砂皮碗，可以防止出砂。

2.1.3 斜井分注工藝

為了克服井斜的影響，管柱配套采用了相應的工具，安裝防磨扶正器消除起下管柱對套管的磨損，扶正居中器和斜井封隔器，實現封隔器強力居中。

2.1.4 套變井分注工藝

選用ZYY341-110型小直徑封隔器[3]，密封性好，能滿足套管變形后內通徑大于110 mm的井的分注卡漏，并在此基礎上研制了配套的偏心配水器、脫卡器等工具。

此外，長慶油田還研制了K344-108型小直徑封隔器[4]，來滿足水平井多段分層注水工藝。地面分注工藝具有施工簡單、不用投撈、調測配方便等特點，目前該工藝已成為一種較為成熟的分注工藝技術，廣泛適用于井斜大于20°的分注井、結垢井以及不宜實施偏心投撈測配的分注井。

2.2 分注工藝測試調配技術的發展趨勢

隨著油田開發，常規分層注水測試調配工藝主要暴露出兩方面的問題：①投撈調配效率低，作業工作量大；②調配效果不理想，調控精度低。為了適應注水開發對分層注水工藝提出的要求，要向簡便、快捷、準確的智能化測試調配工藝技術方向發展。

結合油田注水特點，提出了橋式偏心分注工藝和無級調配測試技術相結合的技術思路，實現了壓力同步錄取、流量適時監測、水嘴連續可調，具有小水量測試精度高、測調效率高的優點[5]，常規測試和無級調配測試技術對比見表3。

表3 常規測試和無級調配測試技術對比

3 結論

（1）長慶油田應用了多種分注工藝，根據區塊特征，要繼續加強分注工藝新技術的改進和配套工具的完善，以提高分層注水的實施效果，適應油田開發需要和滿足“注夠水、注好水、精細注水”的技術要求。

（2）隨著油田開采的深入，開發的儲層物性越來越差，分層注水技術向著特殊井工藝配套發展，測試調配技術向著簡便、快捷、準確的智能化測試調配工藝技術發展，需要進一步研究超低滲透油藏精細注水開發配套技術。

[1]石建設，陶曉玲，何建民.井下分層流量-壓力測試與水嘴調配[J].石油機械，2003,31（1）：39-41.

[2]賈兆軍，李金發，陳新民.橋式偏心分層注水技術在平方王油田的試驗[J].石油機械，2006,34（3）：66-68.

[3]朱洪獻，黃艷，衛擁軍,等.分層注水工藝管柱存在問題分析及防治[J].西部探礦工程,2004(5).

[4]王治國，王在強，巨亞鋒,等.K344-108型小直徑封隔器的改進與應用[J].石油機械,2010(8).

[5]巨亞鋒，王治國，馬紅星,等.分層注水井智能測試調配技術試驗評價[J].油氣井測試,2006(12):51-52.

高照敏，2010年就讀于中國石油大學（北京）碩士研究生，主要從事油氣田開發方向的研究，E-mail：gaomin1012@163.com，地址：中國石油大學（北京）石油工程學院研修大廈801室，102249。

2011-04-18)