影響注水井測調成功率的因素及對策

張學欽

摘 要：隨著海外河油田開發進入后期，層間矛盾越來越突出，分層注水工藝是目前解決層間矛盾最有效、最經濟的一種途徑。針對該油田儲層物性差，非均質性較強，井斜、出砂及稠油等特點，目前所采用的同心分注在測調過程中儀器出現了對接困難和遇阻等問題，通過分析原因并有針對性實施對策，有效解決難題，并在現場取得了良好的應用效果。

關鍵詞：同心分注 測調率

1 油田概況

海外河油田為注水開發的普通稠油油藏，主要開采層位是東營組馬圈子油層，儲層結構疏松，易出砂。1989年正式投入開發，經過逐步加密調整，實現全面注水開發。

2 同心式測調聯動分注技術

2010年以來，開展了測調聯動分注技術試驗，相比于其他分注技術，分注級別和配注合格率得到顯著提高，尤其是目前規模應用的同心式測調聯動分注技術，可實現井下數據實時反饋，動態調配水量，對接成功率和測調精度顯著提高，適應于井斜大、油稠出砂注水井。

2.1工藝組成

同心式測調聯動分注技術由注水工藝管柱、井下測調儀、地面控制器和絞車電纜等配套設備組成。

2.2應用情況

截至2014年12月底，累計實施16井次，階段增油5258t，測調成功率66.7%。

3存在問題及原因分析

3.1 存在問題

2015年4月至5月，對6口同心分注井開展測調7井次，測調均不成功。

表1 2015年4月-5月測調情況

3.2 原因分析

3.2.1測調儀在下井過程中非油原因遇阻

（1）注水管柱井下構形

一般在井筒中有四種平衡狀態：初始平衡狀態、正弦屈曲狀態、螺旋屈曲狀態和復合變形狀態，管柱本身性質和外部載荷決定了管柱平衡狀態和構形。當管柱受到軸向載荷達到某一臨界值時，管柱的初始平衡將不再穩定。

（2）構形的理論計算

①活塞效應

油管柱由于活塞力而產生的伸縮變化量可由胡克定律得出：

②螺旋彎曲效應

螺旋彎曲引起的管柱縱向縮短的長度：

③鼓脹效應

注水壓力作用于油管內壁，使管柱的直徑增大，長度縮短的現象叫做正鼓脹效應，由于鼓脹效應引起的長度變化：

總變形量△L=△L1+△L2+△L3

如注水過程中，始終保持注水壓力10MPa，通過計算可以△L=2.80m。

（3）配水器結構

注水波動造成管柱蠕動，配水器軸向上偏離套管軸向線后，與套管不同心。測調儀可能在定位裝置時遇阻。同時，端面倒角較小，不易引導測調儀進入通孔。

以海C17-27井為例，測調儀在該井1559m（同心配水器深度：1569m）遇阻，采用加重后的Φ42mm通管規通管在原位置遇阻，換Φ36mm通管規通過該位置。采用吊測方式充分證明注水壓差導致管柱彎曲蠕動，造成測調儀遇阻。

3.2.2測調儀與配水器對接后無法調節水嘴

（1）同心活動筒調節采用螺紋旋合，較偏心堵塞器內水嘴旋轉，增加了接觸面積；注水壓差可造成水嘴對中心管的壓實力增加，導致旋轉阻力增大。

（2）配水器缺少膠圈密封，雜質、稠油易進入行程內，增大旋轉阻力。

（3）測調儀下井過程中，受浮力和電纜拉力影響，重心上移，發生偏斜擺動，不能準確坐卡定位裝置上。

4 實施對策

4.1強制管柱和工具與套管同心

（1）配水器與封隔器直接連接，強制其與套管同心，同時加大定位裝置端面倒角，降低測調儀遇阻風險。

（2）針對卡封井段長的注水井，采用在套管保護封隔器以上和卡封層段容易發生彎曲的中下部安裝扶正器，強制管柱與套管同心，降低變形程度，提高測調儀通過率。

4.2增加測調儀配重

采用加長測調工具調節頭長度和配重，更好的引導測調工具順利進入配水器定位裝置和水嘴內，同時使測調工具重心下移，穩定性加強。

4.3高溫蒸汽熱洗技術

目前洗井方式，由于流速慢、溫度低，無法徹底清除吸附在管壁上的稠油，常規熱洗雖可以起到加溫的作用，但熱損失快。因此，研究高溫蒸汽熱洗技術，利用稠油對溫度的敏感性，通過提高注入溫度，配合少量降粘劑，延長洗井時間加熱內壁的稠油，最終徹底的清除管壁上的稠油。

4.4優化管柱設計

針對分注級別逐年提高的問題，采用逐級解封裝置，降低解封負荷。該裝置與伸縮管結構相似，下井后，坐封壓差能剪斷裝置內部銷釘，使其具備伸縮距，起管柱時，解封力只是相當于裝置上部的封隔器的解封力之和，與其下部封隔器無關，降低了因同時無法解封全部封隔器而卡井的風險。

5 經濟效益評價

階段實施分注26井次，措施有效率達100%，測調合格率達80.6%，實現增油4378t，增油創效211.5萬元，減少因測調不成功檢管6井次。年減少重復測調5次數，共節約成本132萬元。階段累計經濟效益343.5萬元，投入產出比1：1.5。

6 結論與認識

6.1 同心測調分注技術可有效提高分注級別和分注精度，針對大斜度井、油稠出砂井，相比其他分注技術具有較大優勢和應用前景。

6.2 通過優化管柱設計和工具配置，降低管柱彎曲程度和砂蠟、稠油等對測調的影響。