注水井分層酸化完井技術的現場應用研究

劉言理(大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280)

目前大部分注水井，特別是油井改注水井油層極易發生污染和堵塞，大大減低了底層滲透率，給注水工作帶來困難。分層酸化技術是分別針對不同油層進行有目的地酸化技術手段，可以提高地層滲透率，或者溶解地層中巖石膠結物增加流體流動效率。目前分層酸化技術是有效清除井底污染，解堵增注的有效措施，通過分層酸化，不但節省了資源還提高了工作效率。

對于非均質油藏，其層間、平面和層內地質特性存在著明顯差異，這些差異將直接影響油田最終采收率和經濟效益。對于需要酸化壓裂這種方式來提高產量的油田，籠統的酸壓無法滿足生產的需要，因此進行分層酸化壓裂工藝管柱技術是充分發揮各類油層的生產能力、提高各類油層動用程度、為油田持續發展提供技術保證的重要措施手段。一趟管柱壓裂多層或對其中任意層進行了酸化壓裂改造的分層酸化壓裂管柱技術，能夠較好地解決應用中的難題[1]。為此，開展了注水井分層酸化技術的現場應用研究。

1 分層酸化技術要點及難點

①分層酸化管柱必須計算準確，封隔器膠皮避開套管節箍，酸化滑套盡可能地排布在酸化層上部。②對工具、管柱要求高，特別是封隔器要求坐封后橡膠密封性能好，水力錨能經受住加酸過程中的高壓作用力。

2 分層酸化管柱設計

(1)管柱組合設計 Φ90mm接球欄(0.3m)+Φ90mm坐封滑套0.2m +Φ73外加厚油管10m + Y341-148H酸化封隔器(1.695m)+ KDB-148水力錨(0.495m)+Φ73外加厚油管20m +Y341-148H酸化封隔器(1.695m)+KHT-90酸化滑套(0.3m)+Φ73外加厚油管10m+ Y341-148H酸化封隔器(1.695m)+KDB-148水力錨(0.495m)+Φ73外加厚油管串至口。

3 施工要求

①酸化工具裝卸，運輸必須用專車發運，不得與其它東西混裝，嚴禁猛擊和重撞；②所有下井油管和工具長度必須丈量準確、無誤；③嚴格按照施工設計要求進行配制下進管柱，誤差不得超過±0.5～1m；④所有下井工具和工具連接處以及工具與油管螺紋連接處必須纏密封生膠帶，以確保油管柱在35MPa狀態下有良好的密封性能；⑤酸化工具通過井口時，應嚴格控制下鉆速度，而且有專人在井口將工具扶正，切忌發生工具與井口相碰撞現象；下鉆速度應嚴格控制在不大于30單根/小時以內；⑥酸化管柱下井前，一定要先刮管、通井；⑦下鉆過程中，若發生遇阻現象，嚴禁強行下入，應起出查明原因再下井；⑧管柱下到位后確保封隔器卡點位置避開套管接箍和油層相應的距離。

4 Y341-148H酸化封隔器

封隔器主要作用是在井下起著分隔油層、水層、氣層，同時還能承受壓力。多用于井深≤4000m，Y341封隔器主要用于壓裂、酸化、注水、采氣(過電纜)或酸化堵水工藝等。不同規格不同型號的封隔器實現功能不同，根據井況工藝要求選擇使用。在井下作業時，首先要保證封隔器完全坐封，并將上下層隔開不串通。

①結構。Y341封隔器主要由上下接頭、內芯管、活塞、膠筒組件、鎖定裝置、解封機構組成。②工作原理。從油管加壓，液體將壓力傳遞給活塞并產生軸向移動，帶動鎖套剪斷坐封剪釘上行，壓縮膠筒，使之彈性變形徑向擴張，隨著油管壓力增加，膠筒外徑緊貼套管內壁，此時鎖套與卡瓦互相咬合鎖定，完成封隔器坐封。一旦施工過程中出現堵塞現象，該封隔器具有反洗井功能，可以從油、套環形空間加壓，實現反洗井功能。當油管內壓力大于油套管環形空間壓力時，洗井閥會自動關閉。施工結束，上提管柱解封。上提管柱，中芯管上行撞擊解封套，內錐孔將分瓣卡瓦向內擠壓，收縮卡瓦，解除鎖定機構。膠筒失去支撐力，在摩擦力及自身的彈性作用下迅速回彈，膠筒釋放徹底回位，完成封隔器解封過程。③技術性能指標。總長度1695mm，最大外徑148mm，坐封壓力15～20MPa。

5 現場應用

注水井分層酸化技術已經日趨成熟，無論從施工工藝過程，還是從施工管柱上看，都體現了它的優越性。該技術在某油田進行了現場應用，取得了預期的效果，下面以現場施工的注水井分層酸化為例加以說明。

(1)現場施工油井概況 油井于1991.10.31完鉆，完鉆井深3305m，最大井斜3.5°，完井油層套管外徑177.8．7 mm，內徑157．08 mm。本次依據地質設計進行射孔作業，射開S21-2、S22-2、S23-2層，井段3044.5-3050.5,3057.3-3063.1,3069.8-3074。1 米，厚度16.1 m，孔隙度8.7%，滲透率1.64×10-3μm-3，含油飽和度5%。油井的生產層位屬于低孔低滲，泥質含量較低的儲層，同時注水井結垢嚴重，這些都加大了分層酸化施工難度。

(2)施工步驟 ①反洗井至井口平衡；②將工具串按照設計下入井，投入Φ28mm鋼球；③正蹩壓5、10、15MPa，分別坐封封隔器；④繼續憋壓20、25MPa，打掉坐封滑套的芯子，進行酸化下一層；⑤油管投入Φ35mm鋼球入KHT-90酸化滑套內，正蹩壓18MPa，打開酸化滑套，對最上層進行酸化施工。

(3)效果分析 現場整個注水井分層酸化施工過程順利，油壓一直穩定在40MP以下，沒有超壓，此次施工共計加酸80m3，在施工過程中，有新的地層被壓開，分層酸化有目的地增加了不同地層的滲透率，為順利注水奠定基礎，本次施工取得了良好的效果。

6 結語

通過對酸化管柱和酸化工藝進行分析，發現封隔器的成功坐封是施工成功的關鍵，因此在封隔器選型和管柱的排列上必須嚴格仔細，有必要對封隔器和管柱進行優化設計。通過現場應用，該分層酸技術能滿足現場的應用要求，取得了較好的效果。該分層酸化管柱和配套技術現場應用施工方便，大大降低了施工的難度，節約了施工時間，降低了施工成本。增加了地層的滲流能力，可以在油田推廣使用。

[1]岳慧，佘梅卿,等．高壓分層酸化管柱的研制和應用[J].石油機械,2001,29(2)44-47.