海外河油田薄夾層地面分注技術研究

田宜明

摘要：海外河油田為普通稠油油藏，針對部分井因油層內部存在薄隔層、薄夾層，隔層厚度<1m，以目前常規(guī)工藝無法進行分層注水技術的問題，開展了以長膠筒封隔器為核心工具，并與其它分注管柱相結合的薄互層多級分層注水技術研究，以解決薄夾層注水井分注級別低、低滲層動用難的問題。

關鍵詞：薄夾層;分層注水;長膠筒封隔器

1?引言

海外河油田為注水開發(fā)的普通稠油油藏，主要開采層位是下第三系東營組馬圈子油層，其中東一段劃分為三個油層組，東二段劃分為四個油層組，東三段劃分為四個油層組，每個油層組基本上形成單獨油藏單元，具有獨立的油氣水組合。受古地形和大洼斷裂的控制，油田分為海1塊、海31塊、海19塊、海26塊4個斷塊區(qū)。動用含油面積13.3km2，地質儲量4438×104t，其中水驅儲量3766×104t，油藏埋深1400～2350m。

海外河油田東營組儲層結構疏松，巖性細，顆粒分選好，儲層平均孔隙度31.2%，滲透率在780～1052×10-3μm2之間。但巖石的結構成熟度很低，極為疏松，易松散，在生產過成中易出砂。縱向上受壓實作用影響深層物性比淺層差，同時不同相帶砂體互相重疊，造成層間非均質性極強;平面上物性變化與砂體幾何形態(tài)一致，總體上處于大洼斷層上升盤上的海1塊、海19塊、海31塊儲層以河口砂壩及前緣薄層砂沉積為主，非均質性稍弱，處于下降盤上的海26塊主要以水下分流河道及分流間沉積為主，儲層變化快，非均質性強。

海外河油田1989年正式投入開發(fā)，1992年形成基礎井網，開發(fā)初期主要在主力斷塊邊部實行溫和注水，1993～1998年進行加密調整，1999～2001年在油田主體部位細分層系，油田逐步實現(xiàn)全面注水開發(fā)。共投注水井158口，開井126口，平均日注水5284m3，年注水量141.82×104m3，累積注水3141.56×104t，年注采比0.91，累積注采比0.59。

2?存在的問題

海外河油田縱向上含油層系多，非均質嚴重，厚油層大段合注造成了高滲層注入水突進速度快，水淹現(xiàn)象嚴重，而對于薄夾層水井的低滲層無法有效注入，水驅動用效果差，儲量動用不均衡。

海1塊含油井段一般200～300m，含油層數多，層間滲透率級差4.8～18.8倍。統(tǒng)計注水井吸水剖面測試有27.7%的層不吸水，油井產液剖面有44.3%的層不產液。層內滲透率級差在2.32～399.14之間，儲層層內非均質性較強導致注入水微觀繞流，驅油效率低。

海1塊主力油層之一的d2Ⅲ油層組，平均4～5個小層，隔層厚度<3m，以目前工藝無法進行分層注水，只能采用籠統(tǒng)注水。其原因有以下三個方面：

一是管柱結構影響：常規(guī)封隔器卡距最小要保持在3米以上，同時受管柱蠕動影響，封隔器工作過程中有可能偏離隔層，造成分注失效。

二是配水方式影響：偏心分層注水管柱可分注多層，但配水器間距要保持在8米以上，因此對于兩夾層小于8m的無法采用配水器對層段進行配水。

三是測試技術影響：測試儀器無法在管柱中準確定位，受鋼絲伸長量的影響，也要求配水器間距保持8米以上。

因此注水開發(fā)一段時間后表現(xiàn)出以下特征：一是注水井吸水層位分散不集中;二是單層吸水程度嚴重不均，吸水強度差異大;三是單層突進嚴重，注入水沿主河道突進。這些現(xiàn)狀導致油藏水驅波及體積小，水驅效果差。

3?薄夾層地面分注技術

薄互層分注技術

針對部分井因油層內部存在薄隔層、薄夾層，隔層厚度<1m，以目前常規(guī)工藝無法進行分層注水技術的問題，開展了以長膠筒封隔器為核心工具，并與油套分注、三管分注等分注管柱結合的薄互層多級分層注水技術研究，以解決薄夾層注水井分注級別低、低滲層動用難的問題。

3.1?技術原理及特點：

針對油層內部存在薄隔層、薄夾層，常規(guī)封隔器難以有效封堵的現(xiàn)狀，研究采用長膠筒封隔器（膠筒長度1～3m）封堵特性，對高滲層進行層內封堵或對薄夾層進行反向封堵，從而阻斷高滲透層注入通道，強制注入液進入低滲透層，實現(xiàn)細分層系，有效注水，從而提高油、水井的開發(fā)效果。

技術參數：

① 封隔器膠筒延長至2m，膠筒厚度25mm（常規(guī)封隔器膠筒長0.45m）;

② 封隔器型號為K344-148，工作壓力25MPa;

③ 封隔器坐封壓力2MPa以上，膠筒耐壓25 MPa;

技術特點：

① 通過增加封隔器膠筒長度，實現(xiàn)對薄夾層及高滲層的有效封堵;

② 長膠筒封隔器可與其它分注管柱結合形成不同的分注工藝;

③ 薄互層分注技術可解決薄夾層水井分注級別低問題;

④ 工作原理簡單，可操作性強，封隔器具有高承壓易解封的特點。

3.2?長膠筒封隔器性能及技術關鍵

長膠筒封隔器封堵技術主要是利用膠筒來卡封薄夾層及封堵套管上的炮眼，阻斷一部分高滲層注入通道，強制注入水進入低滲層，從而達到提高注入液利用率的目的。該技術的關鍵是封隔器膠筒的長度及強度達到既能封堵炮眼，又能長期座封，同時具有高承壓易解封的特點。而常規(guī)封隔器膠筒所卡位置均為射孔井段外夾層，且夾層厚度至少在3m以上，而對于射孔層段內小于3m的薄夾層，施工時由于管柱的伸長或丈量誤差，易造成對夾層無法卡封，因此常規(guī)封隔器不適宜封堵炮眼或小夾層。

K344-145型長膠筒封隔器是壓差脹封式注水封隔器，當油套壓差在2MPa以上時，流體從水孔頂開錐形閥進入膠筒與中心管空間，封隔器膠筒向外擴張，將油套環(huán)形空間上下隔開，達到分層的目的。解封時，上提中心管泄壓孔打開，膠筒收縮，即可完成解封。

通過在實驗室對長膠筒封隔器測試，該封隔器具有以下特點：一是膠筒增長，達到2m（常規(guī)封隔器膠筒長0.45m），可對薄夾層進行細分注水;二是采用注水壓差擴張式坐封，坐封壓差為2MPa，坐封簡單方便;三是上提封隔器內中心管柱即可完成封隔器解封，操作方便。

4?結論

通過對長膠筒封隔器的研制，形成了薄互層分注技術，實現(xiàn)了對薄夾層水井的細分注水。薄夾層水井的細分注水，克服了常規(guī)封隔器無法封隔小夾層的難題，提高了薄、差油層的動用程度，控制了無效注水，擴大了波及體積，是分注工藝的一次創(chuàng)新。長膠筒封隔器封堵技術施工工藝簡單，經過現(xiàn)場試驗證明，具有可操作性強、施工成功率高、可靠性好、成本低等特點，還可以與其它工藝措施配套實施，有廣闊的推廣應用前景。

參考文獻：

[1]黃學峰，李敬功，吳長虹，仉紅霞，高淑娟.注水井分層累計吸水量動態(tài)劈分方法[J].測井技術，2004（05）.