遼河油田海上分層采油技術展望

摘要：遼河油田海上油井依靠天然能量開發，具有井段長、油層多和非均質性強的特點，油井生產易出現層間干擾、邊水突進的問題，同時海上修井措施作業費用較高。本文介紹了海上分層采油技術，分析了勝利海上埕島油田分層采油技術應用情況，為遼河油田海上開發提供了可供借鑒的經驗。展望遼河油田海上分層采油技術，今后可在不作業的情況下控制出水層段，減少層間干擾，提高油井產能。

關鍵詞：海上分層采油技術;埕島油田;遼河油田海上分層采油技術展望;遼河油田海上油田

引言

遼河海上油井具有含油井段長（300-500m），油層多（20-60層）的特點，層間非均質性較強（滲透率極差8.78），并具有多套油氣水組合，易出現層間干擾、邊水突進。油井生產方式一直采取電潛泵舉升采油，由于油田沒有自己的海上修井作業平臺，需外雇中油海作業平臺施工，作業費用高，單次常規檢泵小修作業就需要投入1000余萬元。展望遼河油田海上油井經濟高效開發，開展海上分層采油技術研究顯得十分重要。本文通過分析勝利海上埕島油田分層采油技術應用情況，為遼河油田海上油田開發提供技術借鑒。

1 海上分層采油技術

油井中有多套層系合采時，由于油層之間的壓力、油層物理性質、原油性質等差異，往往互相干擾，使部分油層不能發揮應有的作用，而分層采油是減少或消除層間干擾的有效開采技術。

分層采油工藝一般可分為單管分采和多管分采 2種。單管分采是指在開采多油層的生產井內，用封隔器將油層分成若干層段，采用卡封或配產的方式來減少層間干擾。多管分采是指在一口井內下幾根油管，一根油管開采一個層段，用封隔器將層段分隔開。分層采油技術能夠解決層間矛盾、層內矛盾和井筒自身矛盾。

分層采油的作用主要有2點：

（1）控制含水上升速度，降低綜合含水率，提高原油產量。

（2）有效防止層間干擾，保持各油層的均衡開采，提高油田采收率。

目前國內外海上油田分層采油技術在9 5/8in及以上套管井中技術成熟、應用普遍。對于5 1/2in或7in套管（內徑≤159.42mm）油井，受套管空間限制，目前還沒有相關成熟配套工具可實現分層開采。

2 勝利海上埕島油田

勝利海上埕島油田1992年投入開發，采油平臺采用大密度叢式井組，垂直深度一般為1500-1700m，造斜點500-700，最大井斜為57°，最大狗腿度達6.67°/30m，油層套管?177.8mm，表層套管必339.7mm。通過分析采油方式對海上采油的適應程度，確定了以自噴和人工舉升（電潛泵、螺桿泵）相結合的采油方式，并采用機械防砂進行先期防砂，以防止地層砂的運移。隨著油田開發的不斷深入，地層情況越來越復雜，開發層系多，層間矛盾突出，影響油田開發經濟效益，為此開展了分層采油技術研究與應用。

通過相關數值模擬結果表明：當滲透率級差大于5時，由于層間干擾的影響，影響油藏最終采收率達6.1%。

以埕島油田館陶組為例，對8 口油井進行分層產液測試，分層產液累加為1256.2t，合采產液量僅為579.8t，合采為分層產液量累加的46.2%，層間矛盾限制了油井產能。這說明，合采已經不能滿足海上油井生產需求，分層采油已成為當前油田開發的主要技術手段。

從埕島油田館陶組產液剖面統計結果表明：生產層的層間滲透率級差大于5 時，不出油的油層厚度比例高達68%;滲透率級差小于5 時，不出油的油層厚度比例降至9.1%，層間儲量動用狀況得到明顯改善。勝利埕島油田分層采油技術應用的成功實踐，為淺海油田開發提供了可供借鑒的經驗。

3 遼河油田海上分層采油技術展望

遼河油田海上油井基本上采用7in套管（內徑≤159.42mm）完井，由于受完井套管尺寸的限制，油井均采取如圖2所示的電泵舉升管柱生產，一直沒有開展分層開采技術方面的工作研究。在海上生產管理方面，遼河油田金海采油廠有著豐富的管理經驗，但隨著油田開發的不斷深入，層間矛盾、邊水突進等問題越發突出，制約著油井的正常生產，措施治理難度增加，作業成本風險較大。為此，于2020年率先開展了分層采油技術研究與試驗，有望2021年6月進入現場試驗。

通過技術調研，結合目前國內外海上油田分層采油技術在9 5/8in及以上套管井中的成熟技術，遼河油田海上油井實現分層開采需要解決的關鍵技術主要有以下3點：

（1）小尺寸套管井“Y型”分層采油、分層防砂管柱結構研究設計。研究小尺寸套管井“Y型”分層采油、分層防砂管柱結構，滿足電泵舉升、鋼絲測調、封隔層段要求。

（2）小尺寸“Y型”分層采油、分層防砂配套工具設計。設計研制小尺寸“Y型”分層采油、分層防砂配套工具，包括“Y”接頭、堵塞器、防砂懸掛器（頂部封隔器）、隔離封隔器、密封筒（插入密封、隔離密封）、坐封、回取服務工具等配套組件，達到7in套管井下入要求。

（3）小尺寸潛油電泵機組研制。研制小尺寸潛油電泵機組（含電機、保護器、分離器、離心泵等），最大外徑<92mm，為分采管柱整體下入提供空間支持。

遼河油田海上油井分層采油技術研發，有望填補兩項國內技術空白，實現小套管油井分層采油技術開發。

（1）7in套管“Y型”機械滑套式分層采油、分層防砂管柱結構的設計，實現了不作業即完成生產層段的切換，填補了國內技術空白。

（2）φ89mm潛油電泵機組設計，為分采管柱整體下入提供空間支持，適用在7in套管～4-1/2in套管舉升需求，在國內外屬技術首創。

參考文獻：

[1] 羅英俊，等編.采油技術手冊[M].石油工業出版社，2005，3：256～277.

[2]苗豐裕，等編.分層注采新技術[M].石油工業出版社，2010，3：71～77.

[3] 孫明光，等編.鉆井、完井工程[M].石油工業出版社，2002，12：329～336.

[4]周長江.極淺海油田開發技術與實踐[M].石油工業出版社，2000，5：228～236.

作者簡介

張新委，男，1968年10月26日出生，2003年畢業于大慶石油學院石油工程專業，學士學位，現任中油遼河油田金海采油廠工藝研究所副所長，高級工程師，從事采油工程與技術研究應用工作。