油藏精細(xì)開發(fā)中封偏配一體化注水技術(shù)的應(yīng)用研究

陳學(xué)軍

摘要：隨著油田普遍進(jìn)入中高含水開發(fā)階段，采取注水開發(fā)提高油氣采收率面臨的難度越來越大，這就要求油田進(jìn)一步開發(fā)并應(yīng)用針對性的能適合油田注水開發(fā)后期應(yīng)用的細(xì)分注水工藝技術(shù)，這其中封偏配一體化細(xì)分注水技術(shù)是有效的一種，通過多口井的現(xiàn)場應(yīng)用表明，該細(xì)分注水技術(shù)的應(yīng)用滿足油田精細(xì)分層注水的生產(chǎn)需求，不僅改善了注水井的吸水剖面，減少了無效水循環(huán)，增加了有效水量，而且有效地控制了自然遞減和含水上升速度，可以為高含水期油田的高效開發(fā)提供堅實技術(shù)保障。基于此，本文對封偏配一體化注水技術(shù)從管柱的結(jié)構(gòu)組成、技術(shù)原理、主要配套工具、性能指標(biāo)、適應(yīng)條件等方面進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。

關(guān)鍵詞：油藏開發(fā)；封偏配一體化注水技術(shù)；

前言

隨著注水開發(fā)時間的不斷延長，各油田相繼進(jìn)入了高含水與特高含水時期。精細(xì)地質(zhì)研究表明，油田進(jìn)入高含水期以后，多套層系的井網(wǎng)相互交錯，注采關(guān)系趨于復(fù)雜，各小層之間的矛盾越來越突出，部分小層不出力，使其中的原油難以采出；從水井的吸水剖面資料上看，厚油層內(nèi)主要吸水厚度逐年變小，層內(nèi)非均質(zhì)性加劇，無效、低效水循環(huán)嚴(yán)重，導(dǎo)致層內(nèi)注入矛盾突出。同時，隨著潛力的不斷挖掘，油層與隔層也越來越薄，常規(guī)的分注工藝技術(shù)很難將地下的剩余原油驅(qū)替出來，原油越來越難開采。因此，各油田都在進(jìn)行精細(xì)水驅(qū)研究。經(jīng)過科研攻關(guān)，開發(fā)出了適應(yīng)不同條件的封偏配一體化細(xì)分注水技術(shù)，為高含水期油田的高效開發(fā)提供了技術(shù)保障。

1 封偏配一體化注水技術(shù)

封偏配一體化注水技術(shù)是對高含水層或低含水層實現(xiàn)多級細(xì)分單卡，解放和發(fā)揮中低滲透層及薄差油層的生產(chǎn)潛力。把封隔器和配水器融為一體，縮短注水管柱兩級封隔器的卡距，使兩相鄰封隔器的距離縮短至2-3m，從而實現(xiàn)在薄油層、薄隔層條件下的細(xì)分層注水。

1.1 管柱組成

主要由YC344-114FP 封偏配一體化注水器、底部循環(huán)凡爾和花管絲堵等組成，管柱如圖1 所示。

1.2 技術(shù)原理及實施方法

采用YC344-114 壓差脹封、反洗井解封式封隔器，利用其內(nèi)部的有效空間，把中心管取消改為偏心配水器的導(dǎo)向體，封隔器的主體部分作為偏心配水器的連接套，下接頭為雙通路可控配水器的主體部分。封偏配一體化注水器，使兩相鄰封隔器的距離縮短至2m-3m，實現(xiàn)了在薄油層、薄隔層的條件下的細(xì)分層注水。

1.3 技術(shù)特點

（1）壓差脹封，反洗井解封，可實現(xiàn)免釋放免投撈工藝，節(jié)省作業(yè)費用；

（2）反洗井通道大，洗井徹底；

（3）可用于細(xì)分層注水和普通管柱；

（4）不改變原來的測試投撈工藝；

（5）可改善水井的吸水剖面。

1.4 主要配套工具

該項技術(shù)的主要配套工具是YC344-114FP 擴張式偏封一體注水器。

（1）工具結(jié)構(gòu)

封隔器與偏心配水器一體注水器，主要由封隔器、配水器組成，封隔器采用壓差脹封反洗解封式封隔器。壓差脹封反洗解封式注水封隔器由脹封、解封裝置、上護(hù)筒、膠筒、連接套、導(dǎo)向筆尖、扶正體以及工作筒、下接頭組成。脹封解封裝置是在主體上開一帶斜面的偏孔和直通偏孔，脹封閥芯上套上座封彈簧，放置在帶斜面偏孔上，用壓蓋固定，把解封閥桿套上解封彈簧，解封閥桿小頭插入解封閥體密封段里，然后放置在直通偏孔里，用壓蓋固定在主體上；導(dǎo)向筆尖同扶正體用穩(wěn)釘固定后再同工作筒中心段連接，工作筒上的偏孔用來投堵塞器調(diào)配注水量。工作筒中孔中部開有進(jìn)水孔，靠偏孔底部外側(cè)開有出水孔。導(dǎo)向筆尖插入封隔器中心管內(nèi)，有效的利用了封隔器中心管的空間，使封偏一體注水器同665—2 偏心配水器長度相當(dāng)。

（2）工作原理

在初期注水時，中心管內(nèi)與封隔器膠筒外的壓差在1MPa 以上，流體從水孔頂開錐形閥進(jìn)入封隔器膠筒與中心管的環(huán)形空間，使封隔器膠筒脹封（膠筒脹封壓力0.5—0.7MPa），從而達(dá)到分層注水的目的。注水后期，地層吸水飽和，封隔器膠筒內(nèi)外壓差變小，但單向閥內(nèi)的錐形閥座封，封隔器膠筒壓力無法釋放，仍然脹封，從而達(dá)到分層注水的目的。反洗井時，關(guān)閉油管壓力，使中心管內(nèi)壓力減小，增加套管壓力，使液體進(jìn)入解封壓力孔推動解封頂桿，頂開錐形閥，封隔器膠筒內(nèi)腔壓力通過單向閥中孔、偏孔水孔進(jìn)入中心管內(nèi)，封隔器膠筒收回，從而滿足洗井需要。由于導(dǎo)向筆尖在扶正體上，導(dǎo)向槽延長，正常投撈不受影響。驗封和測調(diào)試時，不改變原有工藝，而且用雙皮碗密封段，可實現(xiàn)測單層壓力和水量，不影響其它層位注水。

1.5 性能指標(biāo)

封偏一體注水器的性能指標(biāo)見表1：

1.6 適應(yīng)條件

針對油層易吐砂、頻繁返油、注入壓力低、層間矛盾小（層間壓差小）、不需要層間輪注、注水水質(zhì)好的注水井，最小隔層為2m-3m 時，采用YC344-114FP 擴張式偏封一體注水封隔器組成的封偏配一體注水工藝管柱。

2.現(xiàn)場應(yīng)用情況

在扶余采油廠進(jìn)行了封偏配一體注水技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用，測試合格率及層段密封率均達(dá)到100%，有效地改善了層間矛盾。

典型井例分析：A井，地質(zhì)上需要細(xì)分層注水，該井夾層較薄，用普通的YC344 系列封隔器難以保證施工質(zhì)量，改用YC344-114FP 封偏一體注水器。細(xì)分注水后，吸水剖面得到了改善，原來不吸水的層，轉(zhuǎn)為吸水了，原來強吸水層吸水變?nèi)趿恕＜?xì)分注水前后的吸水剖面圖2 所示。

3.結(jié)語

封偏配一體化注水技術(shù)滿足油田精細(xì)分層注水的生產(chǎn)需求，不僅改善了注水井的吸水剖面，減少了無效水循環(huán)，增加了有效水量，而且有效地控制了自然遞減和含水上升速度，可以為高含水期油田的高效開發(fā)提供堅實技術(shù)保障。

（作者單位：中國石油吉林油田分公司油氣工程研究院 ）