改進型同井抽注技術在錦州25-1南油氣田的應用

張彬奇，張明，張曉偉，張博，馬長亮，陳西國

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津　300452；2.海洋石油工程股份有限公司設計公司，天津　300452；3.中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津　300452）

改進型同井抽注技術在錦州25-1南油氣田的應用

張彬奇1，張明1，張曉偉2，張博3，馬長亮3，陳西國3

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津300452；2.海洋石油工程股份有限公司設計公司，天津300452；3.中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津300452）

錦州25-1南油氣田是一個構造復雜、斷層發育的區塊。為了有效合理開發，提高油氣資源采收率，本文設計了在同一口井內實現分層注水或在一口井內實現分層注水和采油的新技術工藝，同時實現注水和采油兩種功能，隨著海洋石油開發工藝的逐步完善，將污水及循環后鉆完井液回注地層，可以起到節約油田的開發成本、保護海洋環境的功能，也為實現同井產液和分層注水注聚提供了技術保障。

渤海油田；同井抽注；污水回注；水源井

受限于海上油田調整高風險高投入和油田自身規模小的特點，渤海油田雖經過數次開發調整，注采井網依舊不完善。同井抽注技術可以一井兩用，提高區域的井網控制程度。目前同井抽注技術［1，2］在渤海灣綏中36-1油田、錦州9-3油田、旅大10-1油田和渤中34-1油田應用十多口井，傳統同井抽注管柱工具繁多，現場施工作業過程存在較大風險，增加作業成本及作業周期，改進型同井抽注技術的設計及應用彌補了這一缺點。

錦州25-1南油氣田在開發初期階段，為了補充地層能量，有效地開發油氣資源，盡量減緩地層能量遞減速度，開發初期即設計對地層進行前期注水：（1）方法A：在邊界井內射孔邊界底水層和上部油層，應用同井抽注技術對下部水層進行注水，上部油層進行采油生產；（2）方法B：在水源井內射孔，下部回注污水，上部抽水生產。在同一個井內實現A/B兩種前期注水方法，從而節約再鉆一口井的開發成本，有效提高單井效率。

1　Aw井水源兼污水回注技術

1.1設計思路

針對渤海灣常用的同井抽注管柱中需要采辦特殊的井口裝置［3-5］，且注采管柱類型為雙管管柱等特點，前期采辦和作業前準備需要加工和采辦的器材繁多，現場施工作業因管柱復雜，工具繁多等增加了作業難點及風險，同時投入大量工期和成本費用。針對這些特點，本次作業在不對采油樹和生產流程進行大改動的情況下，改變常規井的生產油水動通道，通過油管四通控制生產或者注水，通過生產管柱內進行注水或者生產。

錦州25-1南油氣田Aw井為一口水源井兼污水回注井，要實現此任務難點就是分層和定位兩種作業。設計通過油套環空抽上部館陶組的地層水，平臺上的污水通過采油樹和管柱內注入下部館陶組。

1.2設計要點

1.2.1分層注采通道優化采出地層水自上部館陶組產水層產出通過頂部防砂篩管，進入到油套環空內，由雙管過電纜封隔器下部連接的電潛泵吸入產層的水，進入過電纜封隔器之上的油套環空，水從油管四通采出進入到地面生產流程［6-8］。注入水自采油樹油嘴和生產翼閥進入油管內，流經坐落接頭和定位密封，通過帶孔管，進入下部注水層［9-11］。管柱結構（見圖1）。

1.2.2雙通道過電纜封隔器參數雙通道過電纜封隔器的設計要求布置Φ73mmEUE B和Φ88.9mmEUE B兩個油管孔，在滿足機械性能的前提下盡可能使Φ88.9mmEUE B油管孔居中，且要安裝過電纜孔，同時預留出安裝放氣閥的孔。其作用是為了把產出水通過電泵舉升到雙通道過電纜封隔器之上的油套環空，電泵在克服水力摩阻將產出水通過油管四通產出。施工參數（見表1）。

圖1　Aw井管柱結構圖

表1　雙通道過電纜封隔器

1.2.3電泵型號和參數的選擇根據具體地質設計要求，考慮井徑及電泵機組最大外徑，需將電泵參數優化。對于同井抽水注水井，油套環空間隙較小，電泵機組最大外徑受限。允許下入電泵機組最大外徑越大，其電泵機組排量將會越大，所以在滿足設計要求的條件下，需將電泵機組外徑尺寸及排量、揚程等參數的優化選擇。優化后電泵參數（見表2）。

表2　優化后電泵參數表

2　改進技術應用分析

2.1簡化管柱結構

針對常規同井抽注管柱結構的局限性與流動通道的復雜性，對其進行改進和優化。不對地面采油樹及生產流程進行大的改造，改變常規的生產油氣（水）動通道，通過采油樹下部的油管四通控制生產。簡化管柱結構，免去注采管柱的橋式接頭等特殊加工工具，滿足后期動管柱作業及測試等鋼絲作業的要求，降低作業風險；通過用Φ127mm定位密封+Φ120.7mm對隔離封隔器定位及密封，從而避免管柱多處定位產生的定位誤差，同時分隔注入水與采出水。提高準確性的同時，降低了多層定位及密封不準帶來的互竄風險。

2.2對過電纜封隔器進行全方面設計

提供Φ88.9mmEU扣型與Φ73mmEU扣型雙油管孔及絲扣接頭，在不影響過電纜封隔器整體功用及強度的同時對本體上兩個通道的位置及間距進行合理布置，布置常規電纜穿透孔，在同井抽油注水要求提供液控管線孔（控制放氣閥/井下安全閥）確保了井控安全及壓井作業通路。

2.3下入過電纜封隔器懸掛電泵機組

利用雙管過電纜封隔器封隔地層產出與注入流體的同時，利用過電纜封隔器上部套管作為產液流動通道，簡化注采流動通道。根據地質要求和注水管柱與套管環空空間大對電泵進行優化電泵選型。

2.4地面生產流程的改造

采油樹及井口裝置無需更改簡化結構提高井口安全性的同時，大幅度縮減了井口裝置帶來的成本，只需要將生產翼閥連接到油管四通，通過油管四通的油嘴控制生產，注水管線連接到采油樹帽或原生產翼閥，即可注水。

3　投產效果分析與討論

Aw井投產后，產液量和注入量與BZ34-1-Aw井情況對比（見表3）。

表3　產液量及日注入量對比

錦州25-1構造處于遼西低凸起北部傾末端，遼西凹陷北洼東側。油藏類型為帶氣頂的層狀構造油藏，縱向上存在兩套流體系統。油井投產以來井口生產穩定，平均產水1 600 m3/d，井口無油壓，隔離密封及定位密封雙重密封定位準確，密封完好，無混竄，達到取水要求，有效的解決了平臺離析水及部分污水排放需求，取得良好效果。

從結構上分析，整個生產管柱在雙通道過電纜封隔器處的剛性比較大，遇到井斜大或者方位大的情況下比較難以下入。

4　結論

（1）本井同井抽注井采用雙通道過電纜封隔器懸掛電潛泵和注水管柱，合理地利用了常規井口裝置性能，在和常規井井口裝置不做大改動的情況下，達到抽水和注水的兩個作用。

（2）針對地層貢獻情況及油田取水需求，最大化的優化了電泵機組參數及性能，達到取水要求，解決了外徑受限，排量受限等問題。

（3）通過整個管柱的設計有效地縮短了作業時間，降低了作業費用，減少了完井施工作業和后續修井作業難度及風險，有較大的應用前景。

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The application of improved single well integral
injection/production technique in south oilfield of Jinzhou 25-1

ZHANG Binqi1，ZHANG Ming1，ZHANG Xiaowei2，ZHANG Bo3，MA Changliang3，CHEN Xiguo3
（1.Tianjin Limited Company of CNOOC，Tianjin 300452，China；2.Offshore Oil Engineering Corp Design Company，Tianjin 300452，China；3.Engineering Technology Company of Energy Development Limited Company of CNOOC，Tianjin 300452，China）

The south oilfield of Jinzhou 25-1 is a block that had complex structure and development of fault.In order to develop effectively and reasonable，and improve the recovery efficiency of oil and gas resources.This article designed a new technology of layered water injection or layered water injection and oil production within a well，realized two functions of water injection and oil production at the same time，with the offshore oil development process improved gradually，the sewage and drilling and completion fluids circulating reinjection formation may play field development cost savings，protection of the marine environment features，but also provided the technical support to achieve the same well fluid production and water injection layered and polymer injection.

Bohai oilfield；same well pumping；sewage；water source well

TE355.22

A

1673-5285（2016）08-0016-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.08.004

2016-07-13

國家科技重大專項“海上稠油油田高效開發示范工程”，項目編號：2011ZX05057。

張彬奇，男（1979-），工程師，主要從事海上鉆完井工作。