胡154區塊分注井合理投撈調配周期探索

鄭禮鵬，劉文龍，劉繼梓，劉 濤，李 艷

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西榆林 719000）

胡154區塊分注井合理投撈調配周期探索

鄭禮鵬，劉文龍，劉繼梓，劉 濤，李 艷

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西榆林 719000）

投撈調配是精細分層注水的常態化重點工作。由于井下情況復雜，分層注水量經常發生變化，因此需定期投撈調配。而大部分井投撈調配周期不一。通過總結安五作業區胡154區塊不同類型分注井在2016年歷次投撈調配期間的注水情況，統計相鄰兩次投撈調配時間間隔，分析影響調配周期的若干因素，挖掘背后規律，探索出合理投撈調配周期。

精細注水；投撈調配；合理周期；分注工藝；流量測試

1 研究背景

隨著油田開發的逐漸深入，層間、層內吸水差異增大，油層剖面矛盾越來越突顯。對于注水井而言，主要體現在吸水剖面不均，非均質性增強。這就要求根據不同層位的吸水能力設定相應注水量，“區別對待”。而傳統的籠統注水不能滿足這一要求。因為籠統注水無法控制小層注水量，會導致高滲透層注水多、低滲透層注水少，從而產生單層、單向水驅突進，進而引起油井含水上升，造成部分區塊水驅動用程度低、產量下降。為提高注入水的波及系數，改善水驅效果，降低油井含水率，進一步提高油田開發最終采收率，精細注水開發應運而生。

精細注水利用井下分注管柱的配水器水嘴的節流原理來實現。由嘴流公式Q=K×A×ΔP可知每層的注水量Q取決于該層配水器前后壓差ΔP、水嘴的橫截面積A以及地層吸水指數K。通過人為改變該層配水器水嘴的橫截面積A就可以控制相應注水量Q，使其滿足地質上對該層注水量的要求，從而實現分層精細注水。

由于受井筒污染、地層吸水性及動態調整等影響，注水量會發生改變，因此需定期對分注井進行投撈調配作業。即通過調配各層段的水嘴大小來改變各個單層的注入量，以保證分層注水效果，滿足油藏開發對各個單層配注的要求，達到油藏合理有效開發[1]。

目前分注井的投撈調配原則上每季度至少進行一次，但實際注水過程中受分注工藝、各注水層段地層壓力變化不均及水質等的影響，合理投撈調配周期并不一致。這就導致一部分井多次測調，超出合理調配次數，產生額外工作量；而大部分井實際調配周期長于合理調配周期，導致調配次數不足。由于“控水穩油”是老油田尤其是長慶油田“三低”油藏穩產的基礎和前提，因此，確定合理調配周期，避免周期內調配產生無效工作量，以及未及時調配的情況出現，對于減少投撈調配次數、節省測試成本，確保分層注水效果，達到油層有效開發，實現油層“注夠水、注好水、有效注水、精細注水”有著積極的意義。

下面以安五作業區胡154區塊分注井為例，探討投撈調配合理周期的初步確定方法。

2 現狀

安五作業區目前共有分注井98口，其中胡154區塊有分注井92口。該區塊總井數126口，分注率73%。2016年胡154區塊分注井共投撈調配386井次，平均每口井調配4.2井次，平均調配周期87 d。

作業區精細注水經歷了5個發展階段，相應的產生了5種分注方式：油套分注（10口）→常規偏心分注（9口）→橋式偏心分注（29口）→橋式同心分注（41口）→數字式分注（3口）。這也是油田公司精細注水發展的一個縮影（見表1）。

表1 胡154區塊分注井情況統計表

下面就從分注工藝、井別、停注等方面簡要論述如何確定胡154區塊投撈調配合理周期。

3 投撈調配合理周期的影響因素及確定

3.1 油套分注

目前作業區胡154區塊共有油套分注井10口，其中清水井8口，采出水井2口。2014年油套分注6口，2016年油套分注4口。

油套分注工藝通過地面閥組間的油管、套管2塊流量計來直接調控下層及上層的注水量，讓油管注下層，套管注上層，從而實現油套分注。可直接在地面通過油、套流量計實現對下層和上層注水量的實時精確調控，因而不需投撈調配，也就不存在調配周期，大大節省了動態監測成本，提高了注水時率。

同時，傳統油套分注井為確保油、套分開注水，防止油套互竄影響注水，因此使用Y211-114型封隔器以確保座封。但該種封隔器無法反洗，就不能及時清洗井筒，給正常注水帶來一定影響。隨著技術的不斷進步，目前已有專門用于油套分注的Y341-114型封隔器，有效解決了這一問題。該封隔器可在油、套壓差5 MPa左右打開反洗通道，從而實現反洗。2016年對4口頻繁遇阻井（安144-53、安158-45、安176-21及胡199）實施油套分注，并全部使用油套分注專用封隔器。經過驗封，4口井封隔器均座封良好。說明該工藝成熟可靠（見表2、圖1）。

3.2 偏心分注

偏心分注工藝主要是通過偏心配水器、Y341-114可洗井封隔器、預置工作筒、雙作用凡爾、篩管及母堵等井下工具實現分層注水及投撈調配等動態監測的工藝技術。

偏心分注分為兩種：常規偏心分注和橋式偏心分注。兩者的差別主要體現在配水器上：常規偏心分注使用常規偏心配水器，橋式偏心分注使用橋式偏心配水器。橋式偏心配水器相比常規偏心配水器的優點是本層段在進行流量或壓力測試時，其他層段通過橋式通道正常注水，最大限度地減少各層之間的干擾，可有效提高分層流量調配效率及分層測壓效率。除此之外，兩種分注工藝對于投撈調配周期來說并無影響。因此下面將這兩種工藝放到一起加以分析。

表2 胡154區塊油套分注井統計表

圖1 Y341-114型油套分注可洗井封隔器

表3 胡154區塊清水偏心分注井投撈調配情況統計表

截止2017年2月，安五作業區胡154區塊共有偏心分注井38口。其中清水井37口（常規偏心分注9口、橋式偏心分注28口），采出水井1口（為橋式偏心分注）。下面分別敘述。

3.2.1 偏心分注-37口清水井 2016年作業區對37口清水偏心分注井共成功實施136次投撈調配（其中9口常規偏心34井次、28口橋式偏心分注102井次），統計每口井投撈調配時間、調前測試的分層注水量是否達到規定的小層配注，若實測水量滿足配注要求，則通過計算相鄰兩次投撈調配時間間隔，取其中的最大天數作為投撈調配周期，并將其當作合理投撈調配周期，得到投撈調配周期統計表（見表3）。

以安160-39為例，5月1日第一次測調；6月30日第二次測調合格，間隔60 d；9月3日第三次測調合格，間隔65 d；11月18日第四次測調不合格，就取65 d為合理調配周期。

對上表37口井的合理投撈調配周期取平均值，得到胡154區塊清水偏心分注井平均合理調配周期約為50 d（49.7 d）。

3.2.2 偏心分注-1口采出水井 胡154區塊注采出水偏心分注井只有1口安166-27。同樣運用上述方法，得到該井合理投撈調配周期為45 d，與清水偏心分注井相比其調配周期短5 d（見表4）。

3.2.3 偏心分注-流量測試 為進一步確定偏心分注井的合理投撈調配周期，2016年廠地質所安排對8口井實施流量監測。每5天對這8口井小層注水量測試一次，總共測試96井次；同時每5天計算8口流量監測井的測試合格率（見表5）。利用表5得到的數據，繪制調配周期與投撈調配合格率之間的關系曲線（見圖2）。

圖2 8口流量測試井調配周期與投撈調配合格率關系曲線

從圖2可以看出，當調配周期超過50 d時，分注合格率的下降幅度明顯增大。說明偏心分注井平均合理調配周期為50 d，與上面通過對37口清水偏心分注井投撈調配統計數據分析得到的合理調配周期（49.7 d）相符。兩者結果相同，肯定了合理調配周期的正確性。

3.3 同心分注

橋式同心分注工藝與偏心分注工藝不同之處在于配水器使用橋式同心，采用中心通道作業，配水工作筒和可調水嘴一體化設計，不再需要進行水嘴投撈工作；同心對接，無級調節，測調一體化，測試效率與精度高。真正實現了“一次組裝、電腦直讀、邊測邊調、一次完井”。

表4 胡154區塊采出水偏心分注井投撈調配情況表

表5 8口偏心分注井流量測試情況統計表

表6 胡154區塊清水同心分注井投撈調配情況統計表

截止2017年，作業區胡154區塊共有同心分注井41口。其中清水井38口，采出水井3口。下面分別敘述。

3.3.1 同心分注-38口清水井 2016年作業區對38口清水同心分注井總共成功實施155次投撈調配，同樣統計每口井投撈調配時間、調前測試的分層注水量是否達到規定的小層配注，若實測水量滿足配注要求，則通過計算相鄰兩次投撈調配時間間隔，取其中的最大天數作為投撈調配周期，并將其作為合理投撈調配周期。最后取這38口井合理投撈調配周期的平均值，結果為74.6 d（見表6）。說明胡154區塊清水同心分注井平均合理調配周期約為兩個半月（75 d）。

3.3.2 同心分注-3口采出水井 胡154區塊注采出水同心分注井有3口安166-31、安162-37、安162-39。2016年作業區對3口井共實施11次投撈調配。同理，通過運用上述方法，得到合理投撈調配周期平均值為62 d（見表7），取兩個月（60 d）作為采出水同心分注井合理投撈調配周期。與清水同心分注井相比其合理調配周期短15 d。

3.3.3 同心分注-流量監測 同偏心分注一樣，為進一步確定同心分注井的合理投撈調配周期，從2016年9月1日至2016年11月20日分17次對10口井實施流量監測。每口井5天測試分層注水量一次，總共測試170井次。統計每次測得的結果，計算測試合格率（見表 8）。

利用表8數據，繪制調配周期與投撈調配合格率之間的關系曲線（見圖3）。

表7 胡154區塊采出水同心分注井投撈調配情況統計表

表8 10口同心分注井流量測試情況統計表

從圖3可以看出，當調配周期超過70 d時，測試合格率的下降較快；當調配周期超過75 d時，測試合格率的下降幅度明顯增大。說明同心分注井平均合理調配周期為70 d～75 d，取下降幅度明顯增大時的75 d作為合理調配周期，與上文通過對38口清水同心分注井投撈調配統計數據分析得到的合理調配周期（74.6 d）相符。兩者結果相當，進一步確定了合理調配周期的合理性。

3.4 數字分注

數字式分注是近年發展起來的一項全新的分注工藝。為驗證進而推廣這一工藝技術，2016年廠工藝所在安五作業區共試驗3口數字式分注井：安170-21、安160-43及安164-21。目前除安160-43井油管注不進倒成反注外（該井經廠家現場排查，疑是配水器自身原因所致），其余2口井注水正常。

數字式分注工藝與其他分注工藝相比，最大的優點在于采用數字式配水器，無需機械對接水嘴，通過測調儀感應即可完成水嘴的開閉；同時配水器可按照設定的時間周期和配注像智能流量計一樣自動調節注水量，大大提高投撈調配成功率及分層注水合格率，具有廣闊的應用前景。

由于數字式配水器可自動調節注水量以滿足配注要求，無需投撈調配，也不存在投撈調配周期一說；且與油套分注相比，油套環空內的水一直處于靜止狀態，不會對套管壁產生腐蝕損害，有益于油田后期開發，優勢明顯。但與此同時，該工藝還處于試驗階段，目前還不成熟，數字配水器性能還不完善，現場使用過程中存在不過水問題，應盡快解決相關問題，盡早推廣應用（見圖 4）。

3.5 停注影響

由嘴流公式Q=K×A×ΔP可知注水量Q也與地層吸水指數K有關。當注水井因鉆井等原因停注后，會導致注入層段地層裂縫會在上覆巖石壓力的作用下發生閉合；同時近井地帶地層在壓差作用下會返吐出污油，淤積在井底。兩者共同作用，影響地層的滲透性，進而使地層吸水指數發生改變，影響注水。若停注時間越長，則地層吸水指數變化越大，開注后分層注水量就與配注相差越多。2016年9月作業區對安160-25、安162-37、安170-23三口井因鉆井影響停注1個月開注后實施投撈調配，均發現注水量與配注相比變化30%～50%，開注5 d后再次實施測調，則注水量正常。說明停注時間也會影響調配周期。停注井待開注5 d注水正常后再實施調配，可確保小層注水量達到配注。

4 結論

（1）投撈調配周期與分注工藝、水質有關。分注工藝越新、水質越好，投撈調配周期就越長。具體來說，就是同心分注井的調配周期長于偏心分注井20 d左右，清水井的調配周期比采出水井的多10 d左右。

（2）清水井：偏心分注井的合理投撈調配周期約為50 d，意味著平均每50 d需安排投撈調配一次，每口井全年調配7次，胡154區塊37口偏心分注井共需投撈調配259井次；同心分注井的合理投撈調配周期約為75 d，意味著平均每兩個半月需安排投撈調配一次，每口井全年測調5次，全區38口同心分注井共需投撈調配190井次。

（3）采出水井：偏心分注井的合理投撈調配周期約為45 d，意味著平均每一個半月需安排投撈調配一次，全年需調配8次；3口同心分注井的合理投撈調配周期約為60 d，意味著平均每兩個月需安排投撈調配一次，全年需測調6×3=18井次。

（4）按照合理調配周期計算，胡154區塊全年共需調配475井次，平均單井調配頻次6次，平均調配周期60 d。而2016年平均調配周期87 d，相對較長，測調次數較少，今后應增加測調次數，縮短調配周期，與合理調配周期接軌。

（5）應大力推廣數字式分注工藝。數字式分注與傳

圖4 數字式配水器結構圖

統分注工藝相比，無需投撈調配，自動調節注水量。投撈調配周期大大增加。同時該工藝處于試驗階段，需要有關各方積極解決數字式配水器可能存在的問題，確保入井后工作正常。

（6）對頻繁遇阻井實施油套分注并采用專用封隔器，既可降低投撈調配井次、節約成本，又解決了反洗問題，還可提高投撈調配周期。

（7）停注時間也會影響調配周期，應盡量縮短停注尤其是鉆停時間。開注后不能立即投撈調配，應在正常注水5 d后等地層壓力恢復、注水平穩后再實施測調，可避免無效調配、延長調配周期。

（8）加強水質管理、定期洗井，改善井筒狀況，可延長投撈調配周期（可延長10 d以上）。

［1］ 聶申健，王凜.作業調配井投撈調配研究［J］.內蒙古石油化工，2014，（17）：155-156.

TE357.62

A

1673-5285（2017）07-0061-08

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.07.014

2017－06-12