車城油田大斜度井分層注水技術研究與應用

謝玉海 雷創 壽韜 裴紅昌

摘 要：針對車城油田深斜井分層注水的現狀，對分注工具和管柱進行優化和合理配置，采用Y341-114ZJJF封隔器、尼龍扶正器和錨定器管柱，同時應用同心一體化設計配水器，形成了一種深斜井免投撈分注工藝。在晉105-12X井等10口井成功應用，封隔器一次坐封成功率100%，分層測試成功率100%，分層注水合格率到達96.5%，最大測調誤差5.4%，最大井斜達到59.3?，為今后同類油藏深斜井分層注水提供了經驗。

關鍵詞：大斜度；分層注水；坐封；管柱；測試

引言

國內分注工藝經過多年發展逐漸形成了以橋式偏心、同心分注工藝為代表的分層注水系列技術在大港、冀東、長慶油田相繼獲得突破。車城油田屬牙刷狀砂巖低滲透油藏，斷層多、構造破碎、含油組合、砂體展布復雜、油層具有“小、碎、貧、散”、層間差異大等特點。

1深斜井分注工具及管柱結構

偏心和空心配水管柱是常規的兩種分注管柱。生產過程中，注水壓力波動和間歇注水造成管柱蠕動影響封隔器壽命；管柱內結垢和死油多，偏心水嘴投撈測調困難；大斜度井封隔器下井過程中膠筒磨損和坐封不居中造成坐封成功率低和有效期短。

1.1分注工具

大斜度井Y341-114ZJJF封隔器的膠筒肩部采用彈力剛性護肩，選裝大直徑的剛性扶正護套，硫化反洗井機構，反洗井通道口下移，增加逐級解封機構，可以避免封隔器下井過程中磨損膠筒，保證封隔器坐封居中，防止局部應力集中，增加反洗井時對膠筒上落物的攜帶力，實現多級分注管柱分段解封，減少因管柱負荷大管柱拔不出來的概率。

1.2兩種分注管柱結構

為滿足地質開發多級多段精細分層注水要求，實現深斜井免投撈分層注水和二級以上的多級分注，分別設計了多級多段常規斜井分注和錨定式斜井分注兩種分注管柱。

常規斜井分注管柱主要用于封隔器級數大于3級分注井，底部封隔器采用無逐級解封結構的Y341-114深斜井封隔器，設定坐封壓力8-10MPa，上部使用Y341-114ZJJF深斜井逐級解封封隔器，設定坐封壓力15MPa。當管柱壓力達到8-10MPa，Y341-114深斜井封隔器坐封工作，管柱壓力增加至15MPa，Y341-114ZJJF深斜井逐級解封封隔器坐封工作。

錨定式斜井分注管柱，主要用于封隔器級數少于3級，封隔器卡距較大或卡點大于2000m分注井，封隔器上部增加非金屬錨定裝置將注水管柱錨定于套管壁上，減少注水壓力波動和間歇注水管柱蠕動對封隔器壽命的影響。

井斜大于20°分注井，兩種管柱在封隔器上下增加扶正器，避免膠筒磨損，保證封隔器坐封居中、膠筒壓縮到位。

2深斜井免投撈分注工藝

配水器和水嘴一體化設計，測調時同心測調儀轉動調節水嘴過水量，需要定期的測調保證分層注水合格率。一次下井可實現多段調節，測調效率高。

2.1深斜井免投撈分注工藝原理

深斜井免投撈分注工藝根據機電一體化原理，注水工藝采用同尺寸同心器，測調、驗封工藝采用測調一體化技術。同心測調儀器通過電纜下井一次可完成全部層位的測試與調配工作，地面上可直觀、實時觀察井底變化，并調整各層流量，流量調節更精確，工作量更少。驗封工藝1次下井可完成各級封隔器的分層驗封工作，減少了重復投撈的工作量，實現分層注水量的精確調節，滿足深斜井的測試調配需求。

2.2封隔器坐封及驗封

配水器下井前全部關死，分注管柱調整后由套管小排量注清水灌滿井筒。泵車油管打壓，壓力達到8-10MPa，穩壓5min，Y341-114深斜井封隔器坐封銷釘剪短坐封。此時不泄壓，管柱壓力提高到15MPa，穩壓5min，Y341-114ZJJF封隔器坐封銷釘剪短并坐封。不放壓坐井口，打壓至20MPa，穩壓5min，封隔器坐封完全。裝井口連接注水流程，下同心測調儀打開全部配水器水嘴。正常注水，觀察套管是否有溢流或油壓上升過程中套壓變化情況，如套壓變化很小說明上部套保封隔器坐封良好。同時下入驗封儀器從下到上逐級對分層封隔器驗封，通過注水層位壓力和管柱壓力的差值大小驗證下部分層封隔器坐封情況。

3現場應用情況

截止到目前，晉105-12X等10口井斜大于20°的注水井的分注成功。封隔器坐封、驗封、測調一次成功，同心測調儀一次下井完成流量的調節和地層壓力、溫度數據的采集，目前10口井均正常分注。

晉105-12X井投注2個月后，同心測調儀與免投撈同心配水器在分注段2543-2618.5m、井斜51.4°位置一次對接成功，轉動水嘴流量從0m3-60m3-0 m3，電流變化正常，最終測試調配精度97.2%（見表1）。目前該井管柱使用壽命已達60余天，各層段封隔器坐封良好（見圖1），測調數據（見圖2）表明配水器打開、關閉順暢，測試沒有遇阻、遇卡[16]。

4結論

（1）深斜井免投撈分注工藝在晉105-12X等10口井應用成功，兩種斜井分注管柱，滿足了深斜井分層注水作業需要，攻克了封隔器坐封成功率低、多級封隔器解封困難的問題，封隔器一次坐封成功率達到100%。

（2）免投撈同心配水工藝無需投撈水嘴，縮短了調配時間，解決了斜井短段偏心分注儀器對接成功率低問題。配合測調一體化技術實現了井下實時數據直讀和配注的實時調節，三級三段分注測調時間由3-7天降到4h左右，分層測試合格率達到96.5%，平均測試誤差5%左右，為同類型油藏的大斜度井分層注水工作提供了一種有效的技術手段。

參考文獻

[1] 張玉榮，閆建文，楊海英等.國內分層注水技術新進展及發展趨勢 [J].石油鉆采工藝2011，33（2）

[2] 黎明，張智峰，吳朝全等.新型直讀式驗封工藝技術在青海油田的應用[J].油氣井測試.2015（04）.

[3] 黃輝雄，郭朝霞，張金玉.分注井驗封疑難現象分析及其壓力曲線應用[J].油氣井測試.2015（02）.

（作者單位：河北藍金清潔能源開發有限公司）