冀東油田分層注水工藝現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展

1、冀東油田分層注水工藝現(xiàn)狀及技術(shù)進(jìn)展一、冀東油田分層注水工藝現(xiàn)狀1、分層注水工藝基本狀況冀東油田目前總注水井?dāng)?shù)6528口，分注井總數(shù)為2433口，應(yīng)用的分注工藝主要是空心配水工藝管柱、偏心配水工藝管柱以及少量固定式配水管柱。其中空心活動(dòng)式有1199口，占49.3%，偏心配水管柱結(jié)構(gòu)有1037口，占的42.6%，固定式配水管柱結(jié)構(gòu)197口，占8.1% 。采用Y341型封隔器分層的1268口井，采用K344型封隔器分層的井1136口，其他29口。分注井中一層井144口，兩層井1290口，三層井764口，四層井82口，五層井10口。分層注水配套技術(shù)應(yīng)用情況見表1。表1 分層注水配套技術(shù)應(yīng)用情況表項(xiàng)目分

2、注井?dāng)?shù)（口）分注層段分類井?dāng)?shù)（口）開井關(guān)井小計(jì)一層二層三層四層五層小計(jì)空心配水K型封隔器84331170753840117Y型封隔器761978583435407110856偏心配水K型封隔器58011669649416186322685Y型封隔器3935244527254127281437其它1264817465110677195小計(jì)194434624331441293764821024332. 注水井井下油管基本狀況注水井在井油管總長(zhǎng)度1335 ×104m，其中防腐油管2492口井，長(zhǎng)度519 ×104m，占總井?dāng)?shù)的38.9%，普通油管井4036口，占總井?dāng)?shù)的61.1%

3、。90年代中期，冀東油田開始應(yīng)用涂料防腐油管，后期主要應(yīng)用新型玻璃鋼內(nèi)襯油管、鎳磷鍍油管、塞克54涂料油管、不銹鋼內(nèi)襯油管、環(huán)氧樹脂粉末噴涂油管、氮化油管等多類型防腐油管。見表2, 表2 注水井在用油管分類統(tǒng)計(jì)表分類防腐管普通油管合計(jì)滲氮噴涂?jī)?nèi)襯非金屬其它小計(jì)新油管修復(fù)小計(jì)應(yīng)用井?dāng)?shù)871937371245682971469314336126583井?dāng)?shù)所占比例14%16.35%4.36%0.39%9.13%42.93%7.38%49.53%57.07%100%長(zhǎng)度104m165.3224.9856.284.45102.13553.14116.08607.41723.031276.63長(zhǎng)度所占比例

4、12.95%17.62%4.4%0.34%8.0%43.33%9.1%47.58%56.63%100%表3 在用防腐油管分類及使用年限統(tǒng)計(jì)表年限滲氮噴涂?jī)?nèi)襯非金屬其它合計(jì)井?dāng)?shù)比例井?dāng)?shù)比例井?dāng)?shù)比例井?dāng)?shù)比例井?dāng)?shù)比例井?dāng)?shù)比例3年內(nèi)67978%32932.35%23185%1041.7%14625.7%139551.6%3年以上19222%60867.65%4015%1458.3%42274.3%157648.4%合計(jì)871100%937100%271100%24100%568100%2971100%從各類防腐油管在井使用年限比例分析來(lái)看，三年以內(nèi)的51.6，三年以上的48.4，這與近幾年加大防腐油管

5、的投用有關(guān)，詳細(xì)情況見在用油管分類及使用年限統(tǒng)計(jì)，見表3、表4、表5。表4 在用普通油管分類及使用年限統(tǒng)計(jì)表年限新油管修復(fù)合計(jì)井?dāng)?shù)比例井?dāng)?shù)比例井?dāng)?shù)比例3年內(nèi)28261.4%147748%165946.72%3年以上17738.6%161552%179253.28% 合計(jì)459100%3092100%3551100%表5 在用油管使用年限統(tǒng)計(jì)表時(shí)間2004年2003年2002年2002年以前合計(jì)開井?dāng)?shù)1230123389331776583所占比例18.16%18.21%14.19%49.44%100% 從表中可以看出，目前注水井油管使用三年以上的仍占全部注水油管的49，其中大部分為修復(fù)普通油管，

6、亟需更換。3、主要存在問(wèn)題（1）管柱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單一，針對(duì)性不強(qiáng)根據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前上修的注水井中管柱結(jié)構(gòu)主要采用懸掛式，結(jié)構(gòu)單一，針對(duì)性不強(qiáng)，不能滿足不同井況的分層注水的需求。632口分層注水井中有548口井采用了常規(guī)的分層注水工藝管柱，占總分層注水井?dāng)?shù)的86.7%，而采用防蠕動(dòng)管柱只有73口，管柱蠕動(dòng)嚴(yán)重影響了有效使用壽命。以勝采23247井為例，該井采用一級(jí)兩段注水，完井后封隔器位置在2517.6米，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)磁定位測(cè)試發(fā)現(xiàn)：當(dāng)下層注水、上層停注時(shí)管柱縮短1.1m；上層注水、下層停注時(shí)管柱伸長(zhǎng)0.8m，注水井工作制度的頻繁改變?cè)斐闪斯苤念l繁蠕動(dòng)，致使封隔器密封分層過(guò)早失效。2）井下油管腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重

7、，影響了有效分注井下防腐油管少，普通油管在井多，腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各種防腐油管共應(yīng)用了499口井，93.32萬(wàn)米，只占43.47%，而普通油管應(yīng)用649口井，124萬(wàn)米，占56.53%。普通油管下井時(shí)間1年以后，防腐油管下井2年以后腐蝕、結(jié)垢較嚴(yán)重。另外，油管腐蝕造成了管柱漏失，配水器刺壞嚴(yán)重，管柱失效。油管結(jié)垢造成配水器堵塞、油管堵塞，內(nèi)徑縮小等，造成測(cè)試遇阻，打撈不成功、反洗井不通等問(wèn)題。3）管柱出砂降低了調(diào)配成功率出砂以及水中雜質(zhì)污物堵塞芯子、底球、油管等，造成測(cè)試遇阻，打撈不成功、反洗井不通，管柱失效。二 、“十五”期間注水工藝技術(shù)新進(jìn)展分層注水管柱新進(jìn)展隨著油田相繼進(jìn)入高含水開發(fā)

8、期，層間矛盾不斷加劇，同時(shí)受注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率較低等問(wèn)題的影響，注水井況日益惡化，注水管柱壽命普遍較短，為適應(yīng)油田開發(fā)形式需要，加強(qiáng)了分層注水工藝技術(shù)的攻關(guān)研究，尤其在“十五”期間，分層注水工藝技術(shù)取得了快速發(fā)展，注水工藝技術(shù)系列日臻完善，逐步形成了適應(yīng)不同油藏條件、不同井況的分層注水工藝技術(shù)系列。（1）錨定補(bǔ)償式分層注水管柱管柱主要由補(bǔ)償器、水力錨、Y341（或Y342）、ZJK配水器、水力卡瓦、底篩堵等工具組成（見圖2）。主要技術(shù)特點(diǎn)：分層注水管柱采用了錨定、支撐與伸縮補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，通過(guò)對(duì)管柱的上部錨定和下部支撐，有效克服管柱的蠕動(dòng)，提高封隔器等配套工具的使用安全性；水力錨和水力卡瓦均設(shè)計(jì)為

9、低壓?jiǎn)?dòng)，能有效減少壓力效應(yīng)對(duì)管柱的影響。管柱上部設(shè)置了補(bǔ)償器，能補(bǔ)償管柱溫度和壓力效應(yīng)下的伸縮，改善管柱的受力條件，緩解管柱的螺旋效應(yīng)和彎曲效應(yīng)，避免了封隔器隨管柱的上下蠕動(dòng)，提高了封隔器的密封壓力和使用壽命。ZJK配水器采用了軌道換向機(jī)構(gòu)，可直接攜帶所需水嘴下井。坐封后自動(dòng)換向，即可直接轉(zhuǎn)入正常注水，減少了投撈死芯子的作業(yè)工序；解決了液壓坐封封隔器多級(jí)使用的難題，一般用于注水層間壓差較大分層注水工藝。技術(shù)參數(shù)見表7。表7 錨定補(bǔ)償分層注水工藝管柱技術(shù)參數(shù)分層注水壓差，MPa適用井斜，°適用井溫，oC分注層數(shù)35451604層（2）長(zhǎng)效防蠕動(dòng)管柱長(zhǎng)效防蠕動(dòng)管柱結(jié)構(gòu)為：防蠕動(dòng)器Y34

10、1型封隔器空心配水器沉砂式底球（見圖3）。采用這種管柱也能夠有效地減輕壓力及溫度變化造成的管柱伸縮，改善管柱的受力狀態(tài)，延長(zhǎng)封隔器及井下工具的使用壽命。主要應(yīng)用在封上注下的井或需要卡封的壓力不高的井。主要技術(shù)參數(shù)見表8。表8 長(zhǎng)效防蠕動(dòng)管柱技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)適應(yīng)套管內(nèi)徑，mm51/2，7工作溫度，125工作壓力，MPa30分注層數(shù)25（3）井下集成分層配水工藝技術(shù)該管柱主要由井下雙層分流器或三層分流器及其他配套工具組成（見圖7）。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)一趟管柱驗(yàn)證完井管柱的密封性，并可逐層錄取分層吸水資料和在地層允許的條件下實(shí)現(xiàn)合格注水的功能；采用液力投撈方式可方便快捷地投撈水嘴。從井口直接投入，

11、無(wú)須鋼絲繩和泵車，并一次可檢查兩個(gè)水嘴?？捎糜诩?xì)分注水；洗井不設(shè)專用洗井通道，停注時(shí)，膠筒自動(dòng)收回即可洗井，避免了停注時(shí)因管柱蠕動(dòng)造成的封隔器失效，使用壽命長(zhǎng)。配水器和封隔器一體化，可實(shí)現(xiàn)最小夾層為1m的小夾層的細(xì)分注水。一般用于含有波夾層油藏注水井的細(xì)分注水工藝。（4）縮徑井分層注水工藝管柱該工藝管柱配套井下工具有小直徑封隔器和小直徑空心配水器以及底部洗井閥組成組成（見圖8）。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)輕微縮頸井的分層注水。技術(shù)參數(shù)見表10。表10 縮頸井分層注水管柱技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)適應(yīng)套管內(nèi)徑，51/2，7工作壓力，MPa30工作溫度，125使用條件輕微出砂分注層數(shù)23工具最大外徑，mm105

12、三、 應(yīng)用技術(shù)集成，水井專項(xiàng)治理效果顯著2006年水井專項(xiàng)治理共覆蓋油田68個(gè)區(qū)塊、覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量128845萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)油井約5631口，日液303162噸，日油24266噸，含水92.07%，水驅(qū)控制儲(chǔ)量97166.7萬(wàn)噸，水驅(qū)控制程度70.98%。治理區(qū)域總注水井3272口，開井2457口，開井率75.1%，配注342571方/天，實(shí)注294948方/天，分注井1561口，開井1354口，分注率63.2%，層段合格率53.8%。在水井專項(xiàng)治理過(guò)程中，強(qiáng)化了技術(shù)集成應(yīng)用和技術(shù)針對(duì)性，根據(jù)油藏條件、井況、水質(zhì)不同以及結(jié)垢腐蝕情況，結(jié)合各種分層注水工藝管柱的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、使用條件，配套完善了不同油藏

13、條件下的分層注水工藝技術(shù)，解決了各種油藏和井況注水井的分層注水問(wèn)題。（1）對(duì)于層間壓差較小5MPa的注水井，采用普通擴(kuò)張封隔器補(bǔ)償式分層注水工藝技術(shù)。（2）對(duì)于不出砂常規(guī)常壓注水油藏層間壓差較大5MPa的注水井、存在方案停注層或動(dòng)態(tài)停注層的注水井選用錨定補(bǔ)償式分層注水工藝技術(shù)。（3）對(duì)于出砂油藏和注聚后續(xù)水驅(qū)油藏主要選用防反吐分層注水工藝技術(shù)并在井口安裝防返吐單流閥。（4）對(duì)于高溫高壓深井油藏主要配套耐高溫和防止管柱蠕動(dòng)的錨定補(bǔ)償分層注水工藝技術(shù)吐工藝管柱。 實(shí)施完成后取得了良好效果，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、防腐油管在井長(zhǎng)度增加 到目前為止，已經(jīng)登記的防腐油管總長(zhǎng)194.18×1

14、04m，具體用量情況見表9。由表可以看出，防腐油管應(yīng)用基本按著計(jì)劃運(yùn)行，以滲氮、鈦納米涂料、環(huán)氧粉末噴涂、玻璃鋼四種防腐油管為主，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)和試驗(yàn)，四種防腐油管性能優(yōu)良，得以大量推廣應(yīng)用，共應(yīng)用防腐油管194.2×104m，占87.75%，經(jīng)過(guò)專項(xiàng)治理，油田防腐油管在井?dāng)?shù)量增加566口，長(zhǎng)度增加101.2×104m，油管狀況得到技術(shù)改善。2、分層注水工程指標(biāo)得到提高 帶有錨定、補(bǔ)償或防蠕動(dòng)措施的管柱有411口，占總施工井?dāng)?shù)的57.48%。增加了338口，是一項(xiàng)主導(dǎo)工藝技術(shù)。管柱采取錨定、補(bǔ)償、防蠕動(dòng)措施后，封隔器工作條件得到改善，管柱工作壽命會(huì)得到有效延長(zhǎng)，層段合格率會(huì)有效提高，這種理念已經(jīng)得到認(rèn)可和現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，從技術(shù)已經(jīng)開始解決這個(gè)問(wèn)題。實(shí)施后效果顯著，注水井開井?dāng)?shù)由治理前的2457口增加到2723口，分注井由1581口增加到1736口，增加155口；分注率由69提高到84.52，提高了15.52個(gè)百分點(diǎn)；測(cè)試率達(dá)到100%，測(cè)試成功率由75%提高到95%；層段合格率由53.8提高到76.01，提高23個(gè)百分點(diǎn)；在線驗(yàn)