大斜度井投球分注技術(shù)在遼河油田的研究與應(yīng)用

摘 要：遼河油田海南3斷塊井斜角大于50°的部分注水井，分層后井段長，層內(nèi)高滲吸水層無法得到有效控制，層內(nèi)矛盾無法有效調(diào)節(jié)；另外一些套變井，井斜過大或出砂井，由于常規(guī)分注工藝效果不理想，導(dǎo)致層間矛盾日益突出。以上兩方面問題得不到有效解決，很大程度上影響了注水開發(fā)效果。針對(duì)上述問題，提出了免作業(yè)投球分注調(diào)整注水剖面的技術(shù)思路，通過研制高精密度的調(diào)堵球與投球配套工具，實(shí)現(xiàn)了免作業(yè)投球分注調(diào)剖工藝，2014年于海南三區(qū)塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)3井次，取得了預(yù)期效果，為受井身?xiàng)l件限制無法實(shí)現(xiàn)分注類水井調(diào)整吸水剖面提供了一種全新途徑。

關(guān)鍵詞：大斜度井 分注 投球

中圖分類號(hào)：TE254 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）04（b）-0004-01

海南3斷塊是遼河灘海唯一的注水區(qū)塊，含油井段長、油層多、單層薄，且滲透率極差大、非均質(zhì)性強(qiáng)，共有注水層段445層，其中強(qiáng)吸水層120層，弱吸水層227層，不吸水層98層。2012-2013年針對(duì)大斜度井開展了分注技術(shù)攻關(guān)，針對(duì)井斜角在30 °到50 °注水井形成同心可調(diào)分注技術(shù)，針對(duì)井斜角大于50 °注水井，形成兩層分注可洗井系列工藝技術(shù)，已經(jīng)初步解決大斜度井分注及測(cè)試技術(shù)難題。但一些分注水井，分層后井段長，層內(nèi)高滲吸水層無法得到有效控制，層內(nèi)矛盾無法有效調(diào)節(jié)；另外一些套變井，井斜過大或出砂井，由于常規(guī)分注工藝效果不理想，導(dǎo)致層間矛盾日益突出。以上兩方面問題得不到有效解決，很大程度上影響了注水開發(fā)效果。

針對(duì)一些工具無法下入的特殊水井，通過井口投入調(diào)堵球，利用調(diào)堵球選擇性封堵炮眼，實(shí)現(xiàn)注水層間剖面的調(diào)整。針對(duì)一些層內(nèi)矛盾無法解決注水井，可由分注管柱與分層投球工具配合，實(shí)現(xiàn)層段內(nèi)投球，達(dá)到層內(nèi)調(diào)整吸水剖面的效果，提高細(xì)分注水效果。投球分注工藝為注水井調(diào)整注入剖面提供了一種全新途徑。

1 針對(duì)注水井，創(chuàng)新提出了免作業(yè)投球分注的技術(shù)思路

通過前期對(duì)投球分注技術(shù)的資料調(diào)研發(fā)現(xiàn)，投球工藝在注氣、壓裂等方面有很多應(yīng)用，但是在注水井應(yīng)用投球工藝的只有遼河油田錦州采油廠與中原油田一個(gè)技術(shù)子公司，在十年前，該公司其分別在大港、中原、華北油田實(shí)施過投球調(diào)剖技術(shù)，但最終由于現(xiàn)場(chǎng)效果不理想而終止實(shí)施，遼河油田錦州采油廠在分層注水同時(shí)，利用投球?qū)Ｓ门渌飨蚓路謱油肚颍罱K也由于效果不理想而終止研究。目前投球分注技術(shù)在注水井分注方面已經(jīng)沒有現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)效果不理想主要因素為：

（1）調(diào)堵球與注入水密度受溫度變化影響巨大，在選取調(diào)堵球密度時(shí)，沒有考慮溫度的影響，導(dǎo)致一旦停注，調(diào)堵球沉入口袋，措施失效。

（2）調(diào)堵球強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致調(diào)堵球被壓入炮眼，造成剪切破壞。

（3）調(diào)堵球耐沖蝕能力不夠，調(diào)堵球受高壓水流沖蝕破壞，造成措施有效期短。

因此，為了達(dá)到良好效果，必須研制高精密度、高強(qiáng)度調(diào)堵球，利用調(diào)堵球隨注入水選擇性對(duì)高滲層炮眼進(jìn)行封堵，從而達(dá)到控制高滲層，開啟低滲層，調(diào)節(jié)吸水剖面的效果。

2 研究了一套模擬調(diào)堵球在井筒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的試驗(yàn)裝置

由于調(diào)堵球在井下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及封堵后效果無法得到直觀有效的評(píng)價(jià)，為投球分注實(shí)施方案的編制造成了不確定因素，針對(duì)以上難題，設(shè)計(jì)加工了一套模擬調(diào)堵球在井筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，采用透明的有機(jī)玻璃材質(zhì)模擬射孔炮眼與吸水地層，通過調(diào)節(jié)安裝在回路的三個(gè)閥門，模擬不同吸水量的地層，采用現(xiàn)場(chǎng)注入水作為試驗(yàn)介質(zhì)，由此試驗(yàn)對(duì)投球工藝進(jìn)行直觀的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)，同時(shí)總結(jié)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析試驗(yàn)現(xiàn)象，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供指導(dǎo)。

3 大斜度井投球調(diào)剖與分注一體化管柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

大斜度井投球調(diào)剖與分注一體化管柱，由同心分注管柱配合井下投球裝置，通過層內(nèi)投球，實(shí)現(xiàn)層段內(nèi)調(diào)剖，控制強(qiáng)吸水層、動(dòng)用弱吸水層，達(dá)到提高細(xì)分注水效果。

（1）管柱結(jié)構(gòu)。

如圖1所示。

（2）技術(shù)原理。

管柱按設(shè)計(jì)要求下入井下，利用泵車打壓8～9 MPa坐封封隔器，完成坐封后，穩(wěn)壓5 min，緩慢打壓至12～13 MPa，打開投球器，釋放調(diào)堵球，按設(shè)計(jì)配水量調(diào)節(jié)完各層配水量之后，正常注水，調(diào)堵球隨水流對(duì)層內(nèi)高滲層進(jìn)行封堵，達(dá)到調(diào)節(jié)層內(nèi)矛盾的效果。

（3）技術(shù)特點(diǎn)。

在同心分層注水的基礎(chǔ)上，通過井下投球裝置向各層分層投球，解決層內(nèi)矛盾，達(dá)到細(xì)分注水的效果。

4 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果顯著

2014年與海南三區(qū)塊試驗(yàn)3井次，投球后注水壓力有效升高，其中HN12-13井測(cè)試前后吸水剖面得到明顯改善，該井注水對(duì)應(yīng)11個(gè)小層，投球后，啟動(dòng)了4個(gè)原來不吸水層位，抑制了3個(gè)高滲層吸水，改善了4個(gè)原來吸水層位，驗(yàn)證了通過調(diào)堵球選擇性封堵炮眼，實(shí)現(xiàn)對(duì)吸水剖面進(jìn)行調(diào)整的工藝是切實(shí)有效的。該技術(shù)無需作業(yè)，不需分注工具，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益與推廣前景。

參考文獻(xiàn)

[1]萬仁溥.采油工程手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000.

[2]東北工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)教研室.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1974.

[3]萬仁溥.采油技術(shù)手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000.