提高分注井作業成功率工藝研究與應用

王 薇，陸小兵 ，魏向軍

（1.中國石油長慶油田超低滲透油藏研究中心，陜西西安 7100182.中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

提高分注井作業成功率工藝研究與應用

王 薇1，陸小兵1，魏向軍2

（1.中國石油長慶油田超低滲透油藏研究中心，陜西西安 7100182.中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

分層注水是解決油田開發過程中層間矛盾，實現有效注水，提高水驅動用程度及采收率的重要手段，而分注井作業的成功與否直接關系到分層注水效果的好壞。本文通過對長慶超低滲透油田分注現狀進行調研，分析了影響超低滲透油藏分注井作業成功率低的主要原因，并針對存在問題開展了小卡距分注、免投死水嘴以及測調一體化工藝研究與應用，現場試驗成功率100%，有效地提高分注井作業成功率。

超低滲透油藏；分層注水；作業成功率；影響因素

長慶超低滲透油藏隨著注水開發時間的延長，儲層內錯綜復雜的油水運動造成儲層非均質性嚴重、水驅動用程度低、壓力保持水平低等。近年來通過研究與攻關，已逐漸形成了適應性較強的分注工藝體系，基本滿足地質分注需要。但隨著分注井數的大幅度增加，在施工過程中常常會遇到油層薄夾層發育、井筒腐蝕結垢嚴重、管柱可靠性差、作業頻繁等諸多因素帶來的“分不開層、注不進水、投撈測試困難”等問題影響分注井作業成功率[1]。本文通過對長慶超低滲透油田分注現狀進行調研，分析了影響超低滲透油藏分注井作業成功率低的主要原因，并開展相應工藝研究與應用。

1 超低滲透油藏分注井作業成功率的影響因素

超低滲透油藏自2009年開始實施分注井以來，分注井數逐年增多，截止2011年底分注井數達728口。隨著分注井數的增加，分注井作業的次數相對增加，施工作業的風險就增加。為有效提高分注井作業成功率，通過對超低滲透油藏的分層注水井作業情況進行調查，確定了以下幾方面的主要影響因素。

1.1 大斜度、小卡距，層內分注比較難

目前超低滲油藏注水井中定向井數占到總水井數的90%以上，且最大井斜達到45°；同時通過精細小層對比發現部分區塊隔夾層發育，部分小層間距僅2～4 m，分注作業時封隔器難以準確座封導致工藝失敗，降低分注井作業成功率。截止2011年底，因層內分注卡距小未能實施分注作業的井達122口，分注井作業成功率僅為85.6%。

1.2 投撈頻次高、效率低，作業風險增加

目前超低滲透油藏分注井在作業過程中為保證封隔器可靠座封，需先投死嘴，待封隔器完全座封后，再將死嘴撈出，裝上合適水嘴下井才完成一層的投撈作業。對于一口兩層的分注井，需要起下儀器投撈作業4趟，投撈工作量較大，遇卡機會就多，作業風險增加。目前超低滲油藏投撈成功率僅為90%。

1.3 分注井數多，測試調配工作量大、成功率低

超低滲透油藏從2008年的零口分注井增加為2011年的728口。按照油田注水規定，要求分注井每季度或配注調整后都要進行測試調配一次。采用現有工藝進行測調時，如果水嘴投入后經測量不符合配注要求，就需要重新撈出水嘴，再投入新的水嘴，直至投入水嘴符合配注要求為止，平均每層測試打撈至少四到六次才能合格，投撈調配工作頻率高效率低，單層測調精度低。

2 提高分注井作業成功率的有效途徑

通過對影響超低滲透油藏分注井作業成功率的主要因素進行分析，本文從工藝改進方面入手，結合超低滲透油藏分注特點，開展了小卡距分注、免投死水嘴分注以及測調一體化工藝研究與試驗。

2.1 小卡距分注工藝研究

針對部分區塊大斜度、小卡距，部分小層間距僅

2～4 m，采用常規工藝封隔器難以準確座封，造成注水井無法分注或分注不合格，降低分注井作業成功率的難題，開展了以磁定位和機械定位技術為主導的小卡距分注技術研究及應用。

2.1.1 技術原理及特點 小卡距分注工藝采用偏心分注工藝管柱（見圖1）,配套井下定位技術，實現封隔器準確座封，目前已實現最小卡距為2.0 m。分注管柱下入井筒后進行磁定位或機械定位較深，確保封隔器密封可靠，座封后用測試密封段雙通道壓力計逐一對封隔器進行驗封確保封隔器密封。

圖1 分注工藝管柱圖

2.1.2 配套定位工具 采用以磁定位和機械定位為主導的井下定位工具，技術成熟、準確定位、操作簡單便捷、安全可靠（見圖 3、圖 4）。

2.1.3 應用情況 截止2011年底，超低滲透油藏累計應用小卡距分注工藝116口井（見表1），最小卡距由4.0 m下降到2.0 m，分注井作業成功率提高至100%。超低滲透油藏總體分注率提高5.7%，對應油井平均日增油0.11 t/d，直接經濟效益4900萬元。

2.2 免投死水嘴分注工藝

針對偏心分注投撈頻次高、效率低，作業風險增加的難題，開展了免投死水嘴分注工藝研究與應用。

2.2.1 技術原理及特點 該技術采用多種可溶性化學物質與粘合劑配制封堵劑，用封堵劑封堵水嘴孔眼（見圖5）。水嘴堵頭自由端為錐面，避免裝配時發生把水嘴頭部擰掉的情況，方便了安裝。同時在水嘴下井打壓確保封隔器座封后，在地層溫度條件下24 h以內封堵劑溶解，實現正常注水。該可溶性暫堵水嘴的最大釋放壓力達30 MPa，額定釋放時間24 h，封隔器在作業釋放時不需要再次投撈，簡化了施工工藝，有效防止了井下事故發生，既方便管理又降低了生產成本。

圖2 磁定位測試工具和測井車

圖3 機械定位器

表1 小卡距層內分注工藝現場試驗情況

表2 可溶性暫堵水嘴現場應用情況

圖4 化學可溶水嘴

2.2.2 應用情況 截止2011年底，可溶性暫堵水嘴技術現場累計試驗30口井，現場施工順利，作業成功率上升為100%（見表2）。封隔器密封性良好，順利座封后暫堵劑均在規定時間內充分溶解，同時簡化了投撈次數以及節約成本，平均單井減少投撈工序4次，平均節約成本6000元，大幅度降低分注井作業風險的同時創造可觀的經濟效益。

2.3 測調一體化工藝研究與試驗

針對超低滲透油藏分注井數多，測試調配工作量大、目前機械式測調工藝測調效率低、精確度差、成功率低等問題[2]，開展了測調一體化工藝研究與試驗。

2.3.1 技術原理及特點 該技術在不改變原分注管柱和井下工具的情況下，利用井下可調式堵塞器和機電一體化設備，通過地面控制實現測試和調配同步進行，實現儀器一次下井完成全井的分層測試和調配工作，達到井下流量精確控制的目的，儀器（見圖5）。

圖5 雙流量測調一體化儀器

與傳統的機械式測試調配相比，該技術可減少約2/3的工作量，90%以上的配套打撈設備及調配工具，70%左右的單井測試調配費用，具有測試調配成功率高、現場施工操作便捷的特點。

2.3.2 應用情況 目前，測調一體化工藝在超低滲透油藏試驗5口井，現場施工順利，作業成功率達100%。2011年11月15日，在關121-170井下已投可調節水嘴開口大小的可調堵塞器的情況下，用帶上下雙流量探頭的可調節水嘴大小的“邊測邊調流量計”進行實時調配，表3為現場測試調配前后注水狀況的對比。

表3 關121-170井調配前后注水狀況對比

3 認識與結論

（1）通過調研分析發現，超低滲透油藏分注井作業成功率的影響因素主要是大斜度、小卡距，層內分注難以及分注井數多，投撈調配工序復雜，作業頻次高，風險高等。

（2）現場應用表明，新工藝試驗有效地解決了分注井層內分注難的問題以及縮短了分注井作業的施工時間以及簡化了作業工序，在保證了作業成功率穩步提升的同時，也降低了作業風險和作業人員的勞動強度。

（3）通過對多項工藝技術的研究與應用，分注井作業的應用范圍以及涉及領域進一步擴大，投入產出比1:1.8，取得良好的社會和經濟效益，具有較好的推廣應用前景。

[1] 王建華，李金堂，鄧小偉，等.分層注水工藝技術[J] .斷塊油氣田，2002，9（5）：61-62.

[2] 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.

Improve the success rate of separate injection well technology research and application

WANG Wei1，LU Xiaobing1，WEI Xiangjun2
（1.Ultra-low Permeability Reservoirs Research Center of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710018，China；2.Oil Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yinchuan Ningxia 750006，China）

Stratified water injection is to solve the contradiction between the middle of the oil field development process to achieve effective water injection,to improve an important means of water driving the degree of recovery,while the sub-injection wells operating success of a direct relationship to the stratified injection effect of good or bad.In this paper,ultra-low permeability in Changqing Oilfield separate injection status quo research analyzed the effect on the main reason for low success rate of sub-injection wells operating,and problems to carry out the technology and application to a small card from the separate injection,free vote in the dead tap cast and test deployment of integration,the success rate of 100%in field test,effectively improve the success rate of sub-injection wells operating.

ultra-low permeability reservoirs；stratified water injection；success rate of operation；influencing factors

TE357.62

A

1673-5285（2012）03-0019-04

2012－01-22

王薇,女（1986-），2008年畢業于西安石油大學石油工程專業并參加工作，本科學歷，助理工程師，現在超低滲油藏研究中心從事注水工作，郵箱：wangwei4_cq@petrochina.com.cn。