小卡距分注工藝在長慶超低滲透油藏的研究應(yīng)用

王 薇，魏向軍，王俊濤

（1.中國石油長慶油田超低滲透油藏研究中心，陜西西安 710018；2.中國石油長慶油田第三采油廠，寧夏銀川 750001）

小卡距分注工藝在長慶超低滲透油藏的研究應(yīng)用

王 薇1，魏向軍2，王俊濤1

（1.中國石油長慶油田超低滲透油藏研究中心，陜西西安 710018；2.中國石油長慶油田第三采油廠，寧夏銀川 750001）

超低滲透油藏非均質(zhì)性差，部分區(qū)塊一套油層發(fā)育多個小層，小層之間薄夾（隔）層發(fā)育，部分隔層僅有2～3 m，封隔器難以準確座封，給小卡距井分層注水帶來一定的困難。本文通過前期的調(diào)研分析，研究并開展了以磁定位和機械定位技術(shù)為主導(dǎo)的小卡距分注技術(shù)研究與試驗，并對工具及工藝技術(shù)進行改進與完善，更好的適應(yīng)了超低滲透油藏小卡距分注特點。

超低滲透油藏；分層注水；小卡距；定位技術(shù)

長慶超低滲透油藏自規(guī)模開發(fā)以來，受儲層吸水差異影響，逐步表現(xiàn)出水驅(qū)動用程度低、地層壓力保持水平低及遞減大等問題。近年來，為改善吸水狀況，提高水驅(qū)動用程度，使縱向分層注水分布均勻，進行分層注水。目前超低滲油藏主要采用兩層分注，為滿足精細注水要求，還需開展多層分注，但由于部分區(qū)塊一套油層發(fā)育多個小層，小層之間薄夾（隔）層發(fā)育，部分隔層僅有2～3 m，封隔器難以準確座封。為此，2010-2011年超低滲透油藏開展了以磁定位和機械定位技術(shù)為主導(dǎo)的技術(shù)研究與應(yīng)用，為小卡距分注工藝探索新的思路。

1 小卡距磁定位技術(shù)研究與試驗

1.1 技術(shù)原理

工藝管柱采用Y341可洗井封隔器、橋式偏心配水器、配水堵塞器、水力循環(huán)凡爾等組成。

管柱下到設(shè)計位置后，在油管中下入磁定位測試儀器測得地層的自然伽馬曲線和電磁波通過完井管柱油管、油管接箍及井下工具的時間曲線，利用測得曲線與原始測井自然伽馬曲線比對，參考原始套管短節(jié)及接箍下深位置，確定井下工具實際深度，最后在井口調(diào)整短節(jié)使得封隔器準確座封。

1.2 技術(shù)特點

小卡距磁定位技術(shù)在不改變分注管柱組成，只需配套專門的測試儀器和測試車便可實施。該技術(shù)具有技術(shù)成熟、操作便捷、結(jié)果準確的特點，可對封隔器及井下工具進行準確定位。但磁定位技術(shù)存在需專門測試儀器和專業(yè)技術(shù)人員，存在現(xiàn)場施工時間長、測試成本高的缺點。

1.3 現(xiàn)場應(yīng)用情況

2011年超低滲透油藏累計實施小卡距磁定位現(xiàn)場試驗就推廣98井次，試驗成功率98.9%，投撈成功率97.9%，驗封合格率100%，施工井最小卡距為2 m（見表1）。

表1 超低滲透油藏小卡距磁定位技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用情況

1.4 典型井分析（元300-69井）

該井井深2019 m，最大井斜5.94°，偏心分注層位長 631中1958.0～1966.0、1969.0～1975.0、1977.0～1983.0三小層。2011年4月21日下入橋式偏心分層注水管柱，磁定位后調(diào)整封隔器位置座封封隔器，現(xiàn)場施工順利。

封隔器驗封：連接儀器串分別坐入偏Ⅲ、偏Ⅱ配水器內(nèi)，在井口做“開-關(guān)-開”壓力激動，回放數(shù)據(jù)根據(jù)油套壓力變化曲線判斷封隔器密封。

圖1 元300－69封隔器驗封曲線

圖2 元300－69流量測調(diào)曲線

測試調(diào)配：全井的配水量為25 m3/d，偏Ⅰ配水器的流量為10 m3/d，偏Ⅱ配水器的流量為10 m3/d，偏Ⅲ配水器的流量為5 m3/d。測試實際偏Ⅰ11.0 m3/d、偏Ⅱ11.0 m3/d，偏Ⅲ5.20 m3/d。測試井口流量時瞬時流量為1.13 m3/h，配水間注水壓力為16.8 MPa。該井油壓14.3 MPa，套壓13.9 MPa。

通過對現(xiàn)場施工及驗封曲線分析，各層封隔器在2～3 m卡距內(nèi)密封良好，滿足工藝需要，各層配注量達到了地質(zhì)配注的要求，可以完成分層精細注水目的。

2 小卡距機械定位技術(shù)研究

針對磁定位成本高、作業(yè)周期長的問題，2011年開展了小卡距機械定位技術(shù)研究與現(xiàn)場試驗。改進研發(fā)了DWQ-130型機械定位器，通過大量的試驗，進一步對工具和工藝管柱進行了改進與完善。

2.1 技術(shù)原理

工藝管柱采用Y341可洗井封隔器、橋式偏心配水器、配水堵塞器、DWQ-130機械定位器、減震筒和水力循環(huán)凡爾等組成。

施工時按照設(shè)計要求，將井下定位器隨管柱一起下入井內(nèi)，管柱下至套管接箍下方5～6 m的位置后,然后上提管柱尋找套管接箍。當定位器通過標準套管接箍時,地面顯示儀會采集到傳感器信號，產(chǎn)生10～40 kN載荷變化顯示,此時即可確定套管接箍的深度。依據(jù)封隔器與井下定位器的間距，可確定封隔器目前所在深度。通過井口調(diào)整油管短節(jié)，從而實現(xiàn)井下工具準確定位。

定位完成后，封隔器打壓座封至11～13 MPa時，定位器內(nèi)的固定銷釘被剪斷，定位爪失去支撐收縮，收縮后外徑為114～118 mm。利用定位器內(nèi)收功能，使下次施工作業(yè)時可將井下定位器隨管柱一起安全可靠起出（見圖3）。

圖3 小卡距機械定位管柱示意圖

2.2 技術(shù)特點

DWQ-130型機械定位器利用簡單的機械彈性原理，通過定位器彈性定位抓進入套管接箍時上提載荷的變化，確定套管接箍位置。利用短套管的唯一性，準確判斷定位器的實際深度（見表2）。

表2 DWQ-130機械定位器參數(shù)

施工時定位器隨管柱串一起下井，定位后打壓11～15 MPa，定位爪收縮后定位器外徑為 114～118 mm。現(xiàn)場操作簡單快捷，與磁定位相比誤差不大于0.06 m，節(jié)約施工時間3 h，節(jié)約成本1.2萬元/井次。

定位器除了具有定位功能外，還具有管柱扶正功能，對下井工具具有保護作用，避免了因井斜偏磨而損壞下井工具，從而提高了該封堵管柱密封的可靠性。

2.3 前期試驗情況

2011年4～7月，開展了9口井的小卡距機械定位現(xiàn)場試驗（見表3），對3口井進行了磁定位驗證，與磁定位最大誤差0.06 m，現(xiàn)場施工較為順利，取得了初步試驗成功。但同時在施工過程中逐漸暴露出儀表配套、定位載荷、工藝管柱及定位器設(shè)計等方面存在的問題。

2.4 工藝改進與完善

（1）配套儀表優(yōu)化：考慮到機械定位技術(shù)配套的高精度的測力傳感器及智能儀表價格昂貴、現(xiàn)場安裝調(diào)試困難、儀器易損壞等問題，試驗了直接采用施工隊伍配備的機械或電子指重表來判斷管柱載荷變化，最終確定套管接箍的試驗方案。通過前期的7口現(xiàn)場試驗，達到了預(yù)期效果。

表3 機械定位前期試驗情況

（2）提高定位載荷：一般情況下，2000 m的井上提管柱載荷一般在120～200 KN，定位爪進入套管接箍后載荷增加10～20 KN，對于電子指重表易于觀察，然而施工隊伍目前普遍采用機械指重表可顯示為單根鋼絲拉力，當定位載荷增加10～20 KN時,機械指重表增加即2～4 KN，現(xiàn)場難以觀察。針對該問題，改進了定位器板簧強度，將定位載荷由原來的 10～20 KN增加到 20～25 KN。

圖4 改進后的機械定位器

（3）定位器上部增加限位濾擋板：DWQ-130定位器最小內(nèi)通經(jīng)為40 mm，而測試調(diào)配工具外徑為38～40 mm,因此在后期測試調(diào)配過程中測試工具探底時易發(fā)生卡阻情況。此外，為防止定位器支撐筒上行和雜物堵塞定位器，出現(xiàn)定位爪無法收縮的問題，在定位器上部設(shè)計了厚度5 mm、帶有5個Φ10 mm孔的過濾擋板。

（4）工藝管柱改進:定位爪最大外徑130 mm，51/2套管內(nèi)徑一般為124 mm，現(xiàn)場試驗過程中暴露出固55-65和關(guān)123-176工具下井困難的問題，對工藝管柱進行了調(diào)整，在定位器下部加1～2根油管，一方面增加定位器下井時管柱自重，并起到扶正作用；另一方面增加沉砂口袋，防止定位器因堵塞造成后期定位爪無法回收的情況。

（5）優(yōu)化選井依據(jù)：機械定位成功的前提是套管接箍必須存在，因此該工藝不適合腐蝕結(jié)垢嚴重的井，堵水調(diào)剖井要根據(jù)實際情況分析而定。但對于堵水調(diào)剖井，如果只使用弱凝膠，井筒及時得到處理的條件下，可以使用機械定位。

2.5 試驗效果分析

經(jīng)過前期工藝該井與完善后，重點在超低滲透油藏累計試驗10口井，最小封隔器座封卡距為2.0 m，平均卡距2.7 m。10口試驗井均成功找到短套管，封隔器準確座封，施工成功率100%。

通過小卡距分注工藝的試驗推廣，華慶油田105口小卡距分注井平均吸水厚度由8.2 m上升為14.4 m，水驅(qū)動用程度由原來的30.6%提高至54.7%，對應(yīng)的273口油井平均單井增產(chǎn)0.2 t/d左右，累計日增油54.6 t。

3 認識及建議

（1）小卡距分注工藝有效解決了層內(nèi)卡距小、封隔器難以座封的難題，實現(xiàn)最小座封卡距2 m。工藝現(xiàn)場施工順利，試驗成功率100%，現(xiàn)場測試調(diào)配順利，實現(xiàn)了預(yù)期目標。機械定位技術(shù)與磁定位技術(shù)相比，成本更低、操作更簡便快捷。

（2）通過小卡距分注工藝的試驗應(yīng)用，有效地緩解了油田注入剖面矛盾，提高了水驅(qū)動用程度；平均單井吸水厚度有所增加，對應(yīng)油井自然遞減率降低，區(qū)塊整體增油效果明顯，具有良好的推廣價值。

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

[2] 趙奇祥，張壽根，等.井下機械定位器的研制與應(yīng)用[J] .石油機械，2010，（4）：43-45.

[3] 萬仁溥.采油技術(shù)手冊（第十分冊）[M] .北京：石油工業(yè)出版社 1991：59-60.

Small card from the dispensing process research and application of ultra-low permeability reservoir in Changqing

WANG Wei1，WEI Xiangjun2，WANG Juntao1
（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 Company，Yinchuan Ningxia 750006，China）

Ultra-low permeability reservoir heter ogeneity is poor,part of the block development of multiple small layer of a reservoir,a small layer between the thin folder（compartment） layer development,part of the compartment is only 2～3 m,the packer is difficult to accurately packer,to bring some difficulties to a small card from the well stratified injection.Through the preliminary investigation and analysis,research and carried out a small card from the magnetic positioning and mechanical positioning technology to separate injection technology research and applications,and tools and the technology improved and perfected,better adapted to the characteristics of ultra-low permeability reservoir card from the separate injection.

ultra-low permeability reservoirs；stratified waterinjection；a smallcard；Positioning technology

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.024

TE357.13

B

1673－5285（2012）11－0093－04

2012－06－14

王薇，女（1986-），2008年7月畢業(yè)于西安石油大學石油工程專業(yè)并參加工作，本科學歷，助理工程師，現(xiàn)在超低滲油藏研究中心從事注水工作。