延長油田同心可調分注技術的應用

李鵬(延長油田井下作業公司，陜西 延安 717600)

0 引言

延長油田主要為層狀油藏，縱向上發育多套含油層系，當對這種油藏進行多層注水開發時，由于油層滲透率在縱向上和平面上的非均一性，注入水就沿高滲透層或高滲透區竄流，而中低滲透層或滲透區卻吸水很少，從而引起一系列矛盾，即：層間、平面和層內矛盾。分層注水工藝通過向注水井中下入封隔器，把差異較大的油層分隔開，在用配水器進行分層配水，使高滲層注水量得到控制，中低滲透率油層注水量得到加強，通過分層調整、測試手段對各類油層實行定量注入；通過對注水壓力高或者上部套管漏的籠統注水井，實現頂封保護工藝。由于部分井區注采層位不連通，通過分層注水部分層位可以實施早期注水，既可以提高差油層注入能力，同時對高滲透油層實行定量控制，也可以保護上部套管不受高壓破壞、消除了環套空間水泥環竄漏影響，對漏點上部套管實施了保護，增加了有效注水，從而減小油田開發中的層間矛盾，減緩油井含水上升速度，實現長期穩產。

1 同心可調分注技術

1.1 同心可調分注技術原理

同心可調分層注水管柱主要由井下可洗井封隔器、防垢錨定器、空心配水器、注水球座等組成，井下封隔器坐封、驗封合格后進行各小層的測調工作。測調系統由地面控制系統、電纜、井下測調儀等組成。電纜攜帶測調儀下井，計算機指令控制調節臂的打開、關閉及電機的旋轉，調節目的層可調堵塞器開度，實現水量的調整并同步測試，實現井下分層流量地面直讀和實時調節，極大的提高了工作效率。

該工藝最大的優點是與常規的同心分層注水管柱相比，本工藝首先對注水層上部油套管實施兩級封隔，保護注水層上部以上的套管不受高壓損壞，對注水層位以上的套管存在漏點進行封隔，避免了注入量的損失。該工藝還采用了GDP配水器，該配水器是改進型空心軌道式配水器，換向可靠性提高，可直接帶水嘴下井，不需投撈死芯子，簡化了施工工序。

1.2 配套測調技術

同心可調分注技術是通過活動閥芯與配水主體在A面上配合位置的不同，改變注水量的大小。配水主體的A面(如圖1)上開孔B，B孔與配水主體和單流閥的環形空間連通，活動閥芯的A面有閥片(如圖2)，閥片與活動閥芯連為一體，通過旋轉活動閥芯，閥片與配水主體的A面位置的變化，調節注水孔的大小，實現不同的注水量。

圖1 KTP-94同心測調配水器結構簡圖

圖2 KTP-94同心測調配水器

同心可調分層注水可進行邊測邊調，下入一體化測調儀，通過地面儀器監視流量壓力曲線，根據實時監測到的流量值，通過地面控制儀調整注水閥水嘴大小直到達到預設流量，可由下至上逐級調配，一次完成。(1)井口安裝防噴管，絞車下入測調儀，至最下層配水器設計位置下方，檢查底球漏失；(2)上提測試儀至最下層配水器上方，打開測調儀定位爪，定位最下層配水器位置，待測調儀座于配水器中，地面控制儀，發出指令，正轉或反轉電機，調節配水器水嘴，達到設計配注量，然后采集壓點曲線；(3)上提測調儀至上一層配水器，同樣的方法對該層進行配注量的測調。

2 試驗區注水開發現狀

本次試驗區塊選取在延長油田志丹采油廠，該區塊地表為典型的黃土高原丘陵溝壑地貌，沉積相為三角洲前緣相，主要沉積砂體為水下分流河道、河口壩、遠沙壩。油藏以長6油層為主體、多油層疊合的巖性油藏，具有低地層壓力、低氣油比、低滲、低產等特點，總體是一個由東向西緩慢變低的完整單斜，繼承性好。從北東-南西向形成一條非常平坦的地帶，在這個地帶，油氣運移速度大大減弱，從而形成油氣相對富集區。構造內部由于上覆地層差異壓實作用形成若干主軸為北東-南西向的局部微型隆起，這些小隆起也是油氣相對富集的地區。

該區塊當時建成注水站41座(其中固定站21座，撬裝站20座)，形成注水能力23 100 m3/d，注水面積304.44 km2，水驅動用儲量15 538×104t，注水井數676口，開井數554口，注水井利用率82%。對應受益油井數2 228口，開井數1 968口，年產液102.5×104m3，年產油62.3×104t，綜合含水28%，年注水量147.4×104m3，年注采比1.32累計注水618.4×104m3，累計注采比0.48，地層壓力9.35 MPa，注水開發區域自然遞減9.1%，綜合遞減8.9%。

3 試驗施工過程

本次試驗選取志丹采油廠35口注水井進行分層注水工藝現場實施，在前期對該區塊的地質儲層和單井產能情況進行了詳細的調查統計，查閱分析了歷年注水井吸水剖面數據，讀取了該區塊的注水、吸水指數，了解了現配注情況以及存在差異，然后對這35口注水井制定了科學細致的分注方案，并有開發科、研究所和注水項目區聯合討論通過，然后進行現場施工，具體施工工序如下：

(1)起原井管柱：聯系該井管理人員了解現狀，做好停井、卸壓等工作。確認井口卸壓后，起出井內管柱，要求排放整齊、刺洗干凈、檢查質量、丈量準確，并做好記錄。

(2)通洗井：下Φ118 mm可洗井通井規，下接斜尖通井至人工井底，實探人工井底三次，并落實其深度，然后按洗井規范洗井，要求進出口水質達到一致后，起出通洗井管柱。

(3)下分注管柱：按設計管柱結構要求下封隔器與配水器，坐好井口，不滲不漏，然后打壓坐封封隔器，要求緩慢安全操作，確保封隔器坐封效果。

(4)開井試注：打開同心配水器，進行正常注水。

(5)驗封測試、測調一體化：壓力流量穩定之后，下入三相計量儀進行分層流量壓力測試，確定分層注水現狀、地層實際吸水能力、井口實際配注能力。以現場實際測試數據為依據，修正分層配注方案，以配注要求進行同心測調一體化，調節分層注水量，達到配注要求。

4 效果評價

從2017年06月開始現場作業到2018年12月全部35口井實施完畢，對35口實施分注的注水井通過驗封、測壓和實際配注流量測試，均達到了設計要求，并做出了單層流量調參報告，對注水井周邊的受益井產液量、含水變化進行了取樣觀察也進行了動態分析，在增加產液量的同時，綜合含水明顯下降。該項目的關鍵技術是通過對配水器流量的調配，使各層的注水量得到了合理控制，提高了注水效率，改善驅油效果。

4.1 分注合格率與管柱有效期

在為期一年半的作業調試時間了，通過各方人員的協同配合，這35口分注井達到分注設計要求，分注成功率100%，完善了井網，提高了注采對應率，提高了采出水利用率。截至目前，根據現有驗封數據顯示封隔器性能良好，管柱有效期達到3年以上。

4.2 注水對比分析

如表1所示，本次實施的35口注水井措施前平均注水壓力4.64 MPa，日注水量3.5 m3/d，達到配注92.4%；措施后平均注水壓力5.43 MPa，日注水量5.5 m3/d，達到配注99.5%；平均注水壓力上升0.79 MPa，日注水量增加0.24 m3/d，配注合格率提高了7.1%。

表1 注水井措施前后注水情況對比分析

4.3 測調對比分析

根據之前調研資料顯示，本次實施的35口井在調配前層段平均合格率僅為75.0%，各層段吸水差異較大，不能達到配注要求。在經過多次調試之后層段合格率提升到96.5%，完全達到分注效果。

4.4 受益井措施前后對比分析

在對試驗區35口注水井實施分層注水開發后，受益井含水上升過快的趨勢得到了控制。隨著分層注水的實施，注入水見效規模的增大，綜合含水下降了4.78個百分點(47.00%降至42.21%)。單從這些數據分析(表2)，對將來的生產帶來的效益是十分可觀的。

表2 受益井措施前后生產動態對比

5 結語

通過實驗分析結果來看，同心可調分注工藝在分注合格率，管柱有效期、分注效果，注水能力和受益井增產方面都有明顯的提升，能夠達到延長油田注水要求，緩解層間矛盾，提高注水效率，實現可持續發展戰略。對比同心可調和原注水工藝，測調工藝得到大幅簡化，測調時間縮短，測調精度和效率得到了保障，配注合格率、水驅動用程度得到進一步提高，改善了油藏水驅效果。