港西開發區“二三結合”工業化試驗采油配套技術研究與應用

朱琳，周俊杰，馬曉雁

（1.大港油田勘探開發研究院，天津 300280；2.大港油田采油工藝研究院，天津 300280）

1 引言

港西開發區自1971年年產量突破50×104t以來已實現連續穩產47年，油田整體進入高含水高采出程度開發階段，常規水驅挖潛效果日趨變差，開發成本逐年上升。為了能夠持續提高采收率，在完善注采井網、分層系開發的基礎上，開展港西開發區“二三結合”工業化試驗研究，通過注聚井射孔參數優化、配套井叢場舉升工藝、分注工藝，形成采油配套技術，現場實踐應用見到明顯效果[1]。

2 試驗區地質概況

開發區儲層物性較好，膠結疏松，但非均質性較強。主要開采層系上第三系明化鎮組為曲流河沉積，館陶組為辮狀河沉積。油藏類型多樣：斷層—巖性油氣藏、構造油氣藏分布廣泛，其次為巖性油氣藏。

明化鎮和館陶組儲層膠結物以泥質為主，孔隙膠結，壓實作用差，生產中易出砂。明化鎮組儲層平均孔隙度為35.2%，平均滲透率2462×10-3μm2；館陶組儲層平均孔隙度為30.4%，平均滲透率 2019×10-3μm2，屬高孔、高滲儲層。

3 工業化試驗采油配套技術

3.1 注聚井射孔工藝

港西油田的明館油組屬于高孔高滲儲層，聚合物注入井在注入過程中基本能夠滿足配注需求，射孔參數的優選應以降低炮眼處聚合物溶液的粘度損失為目標，盡可能保持較高的聚合物溶液粘度，以達到聚合物驅油效果。

依據不同射孔參數下的壓實厚度、孔徑、穿深等參數，在實際配注量和射開井段厚度情況下的孔隙流速，預測粘損率值。（表 1）

選用102槍127彈16孔/米與選用89槍89彈26孔/米相比，孔隙流速較小，但由于壓實帶厚度較大，粘度損失率相近。綜合考慮降低聚合物溶液粘度損失率、減少出砂影響，注聚井采用89槍89彈26孔/米、135°相位角、螺旋布孔射孔方式進行射孔。

表1 不同射孔參數下壓實厚度、孔隙流速和粘損率計算對比表

3.2 井叢場舉升工藝

結合不同舉升方式適應性，“二三結合”工業化試驗區舉升方式選擇為：針對泵掛以上井斜角＜45°，采用抽油機有桿泵工藝；針對泵掛以上井斜角≥45°，采用同心雙管水力噴射采油工藝或電動潛油螺桿泵采油工藝。

3.2.1 同心雙管水力噴射采油技術

同心雙管水力噴射攜砂采油技術可以滿足大斜度井、出砂井復雜特殊井正常生產的需要。具有以下技術優勢：無抽油桿、電纜及潛油電機，避免桿管偏磨、電纜擊穿、電機燒，技術可靠；泵掛油層底界以下，及時攜排地層砂；解決了固相顆粒對噴嘴的刺蝕問題，并以定期更換泵芯，替代檢泵作業，延長檢泵周期，降低了維護成本。管柱配套：Φ73mm(Φ88.9mm)+Φ48.3mm+錨定器+Φ110mm泵體總成+Φ48.3mm尾管+Φ73mm篩管。

3.2.2 電動潛油螺桿泵采油技術

電動潛油螺桿泵采油技術具有以下技術優勢：配套低轉速高扭矩永磁同步電機，取消了減速器裝置，避免該故障點；適應原油粘度高，最高達到8000mPa.s，是替代抽油桿電加熱降粘工藝有效技術措施；運行功率低，節能效果好，大幅度降低熱采帶來的生產成本；為無桿泵采油，適應大斜度、水平井等復雜井況，在平臺叢式井具有應用空間。技術配套：低轉速大扭矩永磁同步電機+保護器+聯軸器(柔性軸)+潛油螺桿泵。

3.3 分層注聚工藝

單層注入采用籠統注入工藝，多層注入為充分挖掘層間潛力，采用分層注入方式投注。

分注工藝滿足注水、注聚/表二元復合驅的需求；盡可能減少聚合物容易粘度損失率，粘損率＜10%；管柱具備測調聯動功能；允許顆粒類調剖劑通過。

在二三結合開發過程中，注入介質發生變化，粘度保留率要求高，常用的分層注水工藝不能直接應用于注聚井中。對于單套層系分注井：

井斜≤30°，兩段分注井采用同心雙管分注或橋式偏心分注工藝，三段及以上分注井采用橋式偏心分注工藝。井斜＞30°，兩段分注井優選同心雙管分注工藝，三段及以上分注井，注水時采用橋式同心分注工藝。

對于兩套層系共用井：兩段分注井優選同心雙管分注工藝，三段以上分注井注水時分注工藝與單套層系分注工藝相同。

4 現場應用情況及結論

“二三結合”工業化試驗區先導試驗投產油井54口，其中井叢場采用電潛螺桿泵工藝2口，平均單井日產油6.5t/d，采用同心雙管水力噴射采油技術5口，平均單井日產油5.1t/d采用抽油機有桿泵47口，平均單井日產油2.58t/d。水井投注5口，均采用89槍、89彈射孔，其中兩級兩段分注2口，籠統注水3口，平均日注61.55m3/d，實現累計產油1.08×104t。得到以下結論：①采用89槍89彈26孔/米、135°相位角、螺旋布孔射孔方式，在注聚井控制延緩地層出砂，降低粘損具有較好適應性。②常規抽油機+電潛螺桿泵+同心雙管水力噴射采油技術，可以滿足工業化試驗井叢場建設不同類型油井舉升工藝需要。③橋式偏心分層注入技術滿足二次開發、三次采油階段的注水、注聚/表二元復合驅的需求。