低滲透油藏新型偏心分層注水工藝研究

尹煊

（遼河油田公司曙光采油廠 遼寧盤錦 124000）

1 低滲透油藏分類

低滲透油藏是一個相對概念，世界各國的劃分標準因不同國家、不同時期的資源狀況和技術經濟條件的差異而不同。目前，對低滲透油藏的劃分主要有兩種：一種是按滲透率大小來劃分，另一種是按流度大小來劃分。

1.1 按滲透率大小劃分

目前，通常把低滲透油藏滲透率的上限定為50mD,并按其大小分為三類：I類儲層滲透率50～10mD，II類儲層滲透率10～1mD，III類儲層滲透率1～0.1mD。I類儲層是低滲透油藏，其特點接近于正常儲層；II類儲層是特低滲透油藏，是典型的低滲透儲層；III類儲層是超低滲透油藏，屬于致密低滲透儲層。

1.2 按流度大小劃分

由于低滲透油藏的開發不僅與滲透率有關，還與流體的黏度有關。因此，低滲透油藏也可以按流度的大小分為三類：流度介于30～50mD/(mPa·s)的低滲透儲層是低滲透油藏；流度介于1～30mD/(mPa·s)的低滲透儲層是特低滲透油藏；流度小于1mD/(mPa·s)的低滲透儲層是超低滲透油藏。

2 低滲透油藏特征

2.1 低滲透油藏儲層成因及類型

從儲層的成因上看，可將低滲透砂巖儲層分為原生低滲透儲層、次生低滲透儲層和裂縫性低滲透儲層三類。

（1）原生低滲透儲層。這類儲層主要受沉積作用控制；形成的原因在于沉積物粒度細、泥質含量高和分選差；以沉積作用形成的原生孔為主；成巖作用產生的次生孔所占比例很少。儲層一般埋藏較淺，巖石脆性較低，裂縫相對不發育。

（2）次生低滲透儲層。次生低滲透儲層主要受成巖作用控制。這類儲層原來是常規儲層，但由于機械壓實作用，自生礦物充填，膠結作用及石英次生，大大降低了孔隙度和滲透率，原生孔隙殘留很少，形成致密儲層(有時為非儲層)。后由于有機質去羧基作用產生的酸性水，使碳酸鹽、沸石、長石等礦物溶蝕，產生次生孔隙，使得孔隙度和滲透率增加，形成低滲透儲層。

（3）裂縫性低滲透儲層。次生低滲透儲層，巖石致密程度相應增加，脆性更大，在構造運動產生的外力作用下易發育裂縫，形成裂縫性低滲透儲層。

2.2 低滲透油藏主要開發特征

（1）天然能量小，自然產能和一次采收率低。

（2）注水井吸水能力低，地層和注水壓力上升快。

（3）油井見注水效果差，低壓低產現象嚴重。

（4）見水后產量大幅度下降，穩產難度大。

3 分層注水工藝新技術

3.1 新型偏心分層注水工藝管柱

該管柱主要由定壓開啟恒流量偏心配水器、自驗封封隔器、撞擊筒、單流閥等工具組成（圖1）。

圖1 管柱結構示意圖

該工藝具有以下特點：（1）主要用于井徑為121～127mm井的多級細分注水；（2）不需要投撈死嘴即可保證坐封封隔器；（3）各小層的水嘴一次性隨管柱入井，不需反復投撈即可在3～35MPa波動壓差下實現10、15、20…300m3的恒流量配注，達到地質配注要求，大大減少投撈次數，減輕工作強度；（4）多級分注時封隔器能自行驗證其密封性；（5）注水量測試方便，有效期1年以上。

該工藝使用免投死嘴偏心配水器，達到不投撈死嘴使封隔器坐封的目的；使用恒流量堵塞器，實現水嘴一次隨管柱下井，不需要投撈調配水嘴即可達到配注量；使用自驗封封隔器，確保修井管柱多級封隔器密封可靠。

3.2 分注工藝技術應用分析

目前在用的分注工藝主要有油套分注工藝和偏心配水分注工藝，隨著近年來油田開發中定向井井數的增多，油套分注工藝不能測上層吸水剖面，不能反洗井；偏心配水分注工藝存在分注有效期短、投撈成功率低等問題。為此，試驗應用了目前國內較為先進的新型偏心分注工藝。

3.2.1 偏心配水分注工藝技術

該技術為長慶油田分層注水的主導技術。從油管打液壓20MPa，使封隔器坐封并完井，隨后用投撈器撈出帶死水嘴的堵塞器，正常注水穩定后，進行封隔器驗封及流量測試調配。

偏心配水分注工藝技術施工簡單，技術成熟，可進行多層分注及反洗井作業，并對任意層進行測試調配，流量測試一般采用浮子式流量計，調配時需下投撈器分層將堵塞器撈出，根據每層注水量在堵塞器中裝好水嘴，用投撈器送入配水器，開始測試水量，水量調配不準時要重復該過程，直至達到配注要求。

3.2.2 新型偏心分注工藝技術

圖2 新型偏心分注工藝技術管柱

該技術是在原偏心配水分注工藝基礎上進行了兩點改進，一是采用了旋轉解封、液壓坐封的封隔器，二是采用了非集流的DYL-200型超聲波流量計。其完井工藝、測試調配與偏心配水分注工藝基本相同(圖2)。將工具串下入井內預定位置后，從油管打液壓18MPa，使封隔器坐封，隨后拔出死嘴，待注水穩定后進行測試調配。封隔器設計有反洗通道，可不定期進行反洗井作業，解封時，上提油管半米后正轉油管12～15圈即可解封起出。

新型偏心分注工藝技術有以下特點：（1）完井工藝、測試調配等技術與偏心配水工藝基本相同；（2）封隔器采用了Y342-114型，液壓坐封，旋轉解封，與目前在用的其他注水封隔器相比在結構設計上的特點是：采用獨立的膨脹環進行膠筒肩部保護及斜井扶正居中，提高了膠筒的密封能力及使用壽命；采用正轉油管柱解封設計，避免了管柱蠕動造成的封隔器解封失效；（3）井下流量測試采用了非集流的DYL-200型超聲波流量計，取消管串中的撞擊筒，且可在任意點測取流量。

新型偏心分注工藝存在的主要問題有：（1）工藝原理上它沒有徹底解決偏心配水分注工藝在斜井中的投撈困難；（2）封隔器正轉12-15圈的解封方式在定向井中很難實現，其靈活性和可靠性有待驗證；（3）該技術尚無成熟的驗封工藝。

新型偏心分注工藝改變了傳統偏心配水分注工藝技術中的流量測試方法，可測取任意點流量且取消了管串中撞擊筒，同時應用了較為先進的Y342-114型旋壓式高壓注水封隔器，是對偏心配水分注工藝的一大改進，在繼續驗證和不斷完善的基礎上將有很好的應用前景。

4 結論

（1）低滲透油藏在我國石油工業中的作用越來越大，但低滲透油藏有著與中、高滲透油藏不同的地質特征和儲層特征，要想有效開發低滲透油藏必須對低滲透油層的滲流特征進行細致研究。

（2）偏心分層注水工藝是低滲透油藏開發的一種技術，目前已經有了比較完善的理論及其工藝設備，但仍需改進。

（3）為了更加高效地開發低滲透油藏，應該進一步研究其他注水工藝新技術和先進助采新技術。