牙刷狀油藏分層開采的增產節能雙贏工藝*

付亞榮翟勝強付森　李小永　姜一超姚慶童

（1.華北油田第五采油廠；2.中國石油集團工程設計有限責任公司北京分公司）

牙刷狀油藏分層開采的增產節能雙贏工藝*

付亞榮1翟勝強1付森2李小永1姜一超1姚慶童1

（1.華北油田第五采油廠；2.中國石油集團工程設計有限責任公司北京分公司）

為實現對牙刷狀油藏不同油層產液能力的精確控制，達到增產節能目的。依據不同油層的產液情況，應用不同編碼的壓控裝置和封隔器進行坐封、丟手施工后，正常下泵生產的智能分采產量控制方法，實現了牙刷狀油藏分層開采的節能和增產。現場試驗20余口油井，平均單井產油由1.5t提高到3.4t，噸油能耗降低近25%。

牙刷狀油藏分層開采增產節能

引言

牙刷狀油藏含油井段長、層數多、厚度薄，油層分布受斷層控制明顯，各個砂層在斷鼻高點均可能形成油層，剖面上順斷層呈典型的“牙刷式”分布，平面上沿構造高部位呈“疊瓦狀”展布［1-3］，油藏具有“小、碎、貧、散”的特點［2-3］；在平面上呈窄條狀分布，縱向上存在多套含油層系的油藏，牙刷狀油藏沒有統一的油水界面，且層間壓力大，層間干擾矛盾突出；由下至上逐層上返的開采模式是油田常用的方法［2］，隨著射開油層的增多，層間矛盾突出，生產現場上表現出一些假象，如上返后出現產量不增反而下降的現象。有時為了完成產量采取封層上返，且損失了1～2t/d的產量，地質需要重新動用時，鉆塞施工需要大量的人力物力，并且被封堵劑污染的油層已不可轉變，造成不良后果。

魏金輝等人［4］在井筒內建立多個壓力系統，提液時保持高含水層注采壓差穩定，擴大動用差的中、低含水層注采壓差，提高其動用能力，實現機采方式下的分層采油；李大建等學者［5］針對長慶油田三疊系延長組在縱向上的表現：多套小層疊合受到超前注水籠統注水等因素影響兩層籠統合采油井層間壓差較大、層間矛盾突出的情況，研發了一種“上泵抽下層，下泵抽上層”的防氣式分采泵，消除合采油井層級間干擾矛盾；但分采技術不能控制不同油層的產液量，起不到增產、節能的目的。

研究表明在消化吸收了井下智能找堵水分層采油技術［6］后，應用智能分采產量控制方法，實現了牙刷狀油藏分層開采，取得了良好的節能效果。

1　智能分采產量控制工藝

在不同的油層間，根據地質開發要求，用幾個不同編碼的壓控裝置、封隔器依據不同油層的產液情況進行坐封、丟手施工后，正常下泵生產，達到控水增油的目的，減輕地面處理工藝的壓力。其中壓控裝置：最大外徑113mm，耐壓30MPa，耐溫120℃，長度860mm。

選井時，分采兩層之間間隔不低于3.0m，均在穩斜井段，無套管變形，油藏溫度低于120℃，間隔的各層產油量均大于1.0t/d。

1）施工前的準備：起出生產原井生產管柱后，進行通井、刮削、洗井施工。

2）分采管柱施工：按設計任務書，下入分采管柱，坐封、丟手，起出丟手后的油管柱，正常下泵，完井。

3）分采方案實施：用400型泵車從油套環空按壓控裝置的開關壓力密碼，進行合采、分采、開關不同開啟程度的分采施工。

4）施工中的注意事項：下井油管要數據清楚，丈量準確，絲扣必須清洗干凈、完好無損，檢查油管表面無破損，并按規定涂抹絲扣油，上緊絲扣，檢查完好方能入井；下封隔器時，操作要平穩，嚴防頓鉆，下入速度控制在30根/h以內，以防造成封隔器中途坐封。

2　現場應用

利用牙刷狀油藏分層開采工藝，在抽油機運行工況不變的情況下，平均單井產油由1.5t提高到3.4t，能耗降低近25%，而且節約了地面處理污水的費用。

以晉Y-5X井為例：2002年12月投產，2007年4月補孔合采生產Es3段IV油組，共4層12.4m，2012年8月因高含水停產。停產前，日產液29.6t，日產油0.6t，含水98.1%。2014年6月對其實施分三段生產：第一段12層，1層3.08m；第二段14層，1層1.6m；第三段17、19層，2層4.8m，下入分層采油管柱，應用壓控開關的延時開關功能，實現對三段生產層的生產轉換控制。30天的換層試驗后，控制主力產層12層的開關全開，控制的開關14層開度1/3，控制17、19層的開關關閉，日產液20m3，日產油3.5t，含水82.5%，動液面1350m。分采前噸液日耗電15.3kWh，相當于噸油耗電755kWh。實施分采后，噸液日耗電14.9kWh，相當于噸油耗電85.1kWh。

3　結論

1）牙刷狀油藏分層開采工藝施工簡單方便，在正常生產過程中，可以根據油井生產情況進行多次調層，地面只需打壓施工，無需起下管柱作業，施工成本降低。同時，壓控裝置內設計有單向閥，可保證地面打壓時液體不會進入油層，不會對油層造成傷害。

2）牙刷狀油藏分層開采工藝井下壓控開關，能實現開啟程度自動控制，可實現不同產層產液量的控制。

3）在抽油機運行工況不變的情況下，噸油能耗降低近25%，為同類油藏分層開采提供了技術借鑒。

［1］趙政權，劉鳳蕓，侯守探，等.冀中南部晉縣凹陷成藏模式研究與應用—以晉縣凹陷高村構造帶趙76區塊為例［J］.石油天然氣學報，2008，30（6）：248-250.

［2］王素卿，趙璇，張傳寶，等.冀中坳陷深縣凹陷深南背斜構造帶精細油藏再評價與實踐［J］.中國石油勘探，2013，18（6）：40-45.

［3］付亞榮，翟勝強，王建英，等.牙刷狀油藏低產油井小泵深抽的節能啟示［J］.石油石化節能，2014，4（11）：40-45.

［4］魏金輝，李淑紅.高含水后期機采方式下分層采油技術的實踐與認識［J］.大慶石油地質與開發，2006，25（B08）：32-34.

［5］李大建，牛彩云，何淼，等.長慶油田分采泵分層采油工藝技術研究與應用［J］.石油鉆采工藝，2012，26（6）：97-98.

［6］伍朝東，李勝，汪團元，等.井下智能找堵水分層采油技術［J］.石油天然氣學報，2008，30（3）：376-378.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.003.004

2014-12-01）

付亞榮，高級工程師，1987年畢業于重慶石油學校（油田應用化學專業），從事油氣田開發技術研究與應用工作，E-mail：cy5_fyr@petrochina.com.cn，地址：河北省辛集市華北油田第五采油廠，052360。

中國石油華北油田科技重大專項“牙刷狀油藏綜合治理配套工藝技術研究”，項目編號：2014-HB-C17。