油田分注井調配技術探討

李東旭 白玉軍 鄧智東

（長慶油田第一采油廠，陜西 延安 716000）

安塞油田屬于低滲透油田，杏河北部又是屬于多油層發育區塊，實施分層注水工藝是保證油田穩產最經濟的有效手段。杏北區分注井占注水井總數的71.9%，只有提高分注井調配成功率，才能保證多油層有效開發。

一、基本概況

杏河北部目前有注水井128口，地關3口，應開125口，實開125口，其中合注井36口、地面定量分注井22口、地面計量分注井26口、井下分注井（橋式偏心分注）30口、地面油套分注井14口，分注井占注水井總數的71.9%。

圖1 杏61-17井防腐層脫落照片

圖2 杏72-30井油管內生成鐵銹照片

圖3 杏50-28井地層返砂照片

地質配注3285m3/d，實際日注3278m3/d，單井日配26.3m3/d，單井日注26.2m3/d，月注采比2.42，累注采比1.94。

以下是近幾年井下分注井調配情況，調配遇阻主要有油管內防腐層脫落、銹蝕、結垢、系統壓力波動、地層返砂、井筒臟等原因。

二、影響調配成功率因素分析

通過分析近幾年井下分注井調配遇阻情況，總結出影響井下分注井調配成功率因素有以下三大方面。

1 油管內防腐層脫落、銹蝕、結垢

防腐層脫落：注水井前期使用是油管均采用φ76*5.51-G5.5型涂料油管，內壁防腐層隨著投注時間延長不斷脫落，形成大量的脫落碎片，洗井又不能及時將這些脫落碎片帶出井筒，在調試時這些碎片易卡堵井下測試工具，使得井下分注井不能及時的調試。

2011年7月，杏61-17井注不進，調配遇阻，安排水泥車洗井時洗井壓力上升無法洗井，為探明原因，2011年8月安排動力維護，核實注不進原因為油管內防腐脫落堵塞配水器導致注不進。

油管銹蝕、結垢：在水井中起銹蝕作用的主要是鹽水、硫化氫、二氧化碳和有機酸，還含有大量的氧氣，銹蝕的機理是電化學反應和氧化還原反應，這些物質銹蝕金屬油管后產生硫化亞鐵沉淀，可形成堵塞物，堵塞水嘴。

2 系統壓力波動，地層返砂

圖4 杏48-28井井深曲線圖

圖5 杏68-22井井深曲線圖

在分注措施實施過程中，一般要進行通井、沖砂洗井，井筒狀況相對較好，在分注措施完成后，由于系統壓力突然降低，出現地層壓力高于系統壓力，地層反吐，攜帶大量原油進入井筒，原油長期排不出，就會在油管內壁結蠟或者凝固形成死油。

2012年5月在調試杏50-28井調配遇阻，安排活動洗井車大排量洗井，由于井筒中死油、油泥多，造成投撈器被卡在1513m處，洗井后仍調配遇阻，重新分注時發現油泥和死油已經把配水器內堵死，死油在1510m處堆積形成油泥，導致調配失敗。

圖6 杏河北部近6年因油管防腐層脫落等原因導致調配遇阻井分布圖

圖7 使用普通涂料油管杏68-22井油管內壁結垢照片（使用1152天）

圖8 使用CQFFO3防腐涂料油管杏56-30井油管內壁結垢照片（使用1316天）

3 其他（井斜、井筒臟、閘門故障）

3.1 井斜影響

安塞油田主要采用叢式井組開發，定向井所占水井比例很高，井眼軌跡在空間上變化復雜。井眼軌跡主要有三種類型：直井段—增斜段、直井段—增斜段—穩斜段、直井段—增斜段—降斜段，進入油層的井斜角一般35°～50°。

目前的投撈調試工具組合長度在1.7～1.8米，有時加裝多級震擊器長度超過1.9m，井斜角要求在35°以內。杏北區井眼軌跡三種類型都存在，其中前兩種占的比例比較大，井斜角大的分注井在調試時易出現工具遇卡，從我區的47口分注井最大井斜角統計可以看出，杏北區井斜角大于35°的分注井19口，占分注井的37.30%，這19口井中有8口井都實施重新分注，從表中可以看出，這19口分注井的最大井斜角位置基本和配水器或封隔器位置接近，給調配工作帶來很大困難。

2009年作業區提出縮短調配周期、對井下分注存在問題井采取加密調配的政策并實施，從實際效果看，2010年數據統計中，每45天調配一次的9口注水井在調配前流量測試仍然有5口注水井每次調配存在超欠注；每60天調配一次的4口注水井調配前流量測試仍然有1口注水井每次調配存在超欠注。

3.2 井筒臟

表1 杏河北部歷年井下分注井調配情況統計表

表2 杏河北部分井井深數據統計表

表3 杏70-26井洗井時間間隔不同時洗井效果對比表

表4 不同整改方式下調配成功率情況對比表

由于分注井存在地層出砂、反吐原油、結垢及生銹等自然危害，緩解和解決這一問題的主要方法是定期洗井，及時將這些廢物排出井筒，按照規定一季度洗井一次，現場發現洗井效果不好，通過洗井后取樣化驗結果看出，洗井時間超過一個月后，機雜和含鐵量迅速增加，加快了注水管柱的腐蝕。

3.3 閘門故障

井口閘門故障也是影響調配成功率的主要因素，分析原因有以下2個方面：

（1）閘門開關不靈活，開關幾次便出現漏水、刺水等情況

（2）閘門關不嚴，導致無法泄壓，無法進行正常調配

三、提高井下分注井調配成功率探討

1 配套CQFFO3防腐涂料油管

從近6年調配遇阻實施大排量洗井無效實施重新分注的情況看，主要是因油管內防腐層脫落、銹蝕、結垢等原因所致，自從2011年隨修井逐步配套完善CQFFO3防腐涂料油管，杏北區分注井調配遇阻井次明顯減少，并且因油管涂層脫落、銹蝕、結垢原因導致遇阻井減少。

從現場應用效果對比：普通涂料油管使用小于3年便出現防腐層脫落、生銹等情況，但使用CQFFO3防腐涂料油管內壁結垢現象不明顯，截至目前未出現防腐層脫落等情況。

配套CQFFO3防腐涂料油管是解決油管內防腐層脫落、銹蝕、結垢等問題的有效手段，也是提高井下分注井調配成功率的有效方法。

2 使用變頻調節裝置

注水站安裝變頻調節裝置，既能節能減排，又能保證運行壓力平穩，防止壓力波動導致地層返吐。

3 多種分注工藝結合

針對因井斜大原因造成的調配遇阻因素，采用地面計量分注工藝，井下使用分注工具，地面配套計量水表，每季度下流量計測試下層注水量，地面調節單層注水量即可，有效的防止因井斜過大造成測試儀器遇阻遇卡。

4 大排量洗井

2012年，在區塊實施活動洗井車洗井95井次，當年因井筒臟導致井下分注井調配遇井次明顯減少，對比流程洗井與活動洗井車洗井效果看，活動洗井車洗井效果較好，有效率達90.0%。大排量洗井是改善井筒狀況，提高井下分注井調配成功率的有效手段。

四、認識與建議

1 油管內防腐層脫落、銹蝕、結垢、系統壓力波動，地層返砂、井斜、井筒臟、閘門故障等是影響井下分注井調配成功率的主要因素。

2 注水站利用變頻調節裝置既能節能減排，又能保證運行壓力平穩，防止壓力波動導致地層返吐，是提高井下分注井調配成功率的有效手段。

3 對因井斜過大原因導致投撈儀器經常遇阻井，優化分注工藝，是解決井斜過大導致經常遇阻井的有效手段。

4 流程洗井與活動洗井車洗井均能有效改善井筒狀況，但活動洗井車洗井效果更好，活動洗井車不間斷洗井、提高井筒清潔度，是提高井下分注井調配成功率的有效手段。

5 井下分注井井口設施應齊全完好，閘門開關靈活，滿足資料錄取、洗井及井下測試、調配要求；道路、井場滿足修井和測試調配需求，保證井下分注井調配的順利開展。

[1]程明華，油田分層注水工藝研究[J].石油科技，2010（07）.