胡尖山油田分注工艺技术改进与发展方向

分层注水是提高采收率工程主要内容之一,为进一步提高一次井网下水驱采收率,2010年以来,胡尖山油田持续推进精细分层注水工作,注水井分注率逐年大幅提升,成效显著.工艺上从2009年开展偏心分注、2011年推广桥式偏心分注,到2013年推广桥式同心分注,不断拓展分注技术在大斜度井、采出水回注井、多层细分井上应用范围,提高分注井测调效率和精度,逐步形成了低渗透油田分层注水工艺配套技术.     

直捞防堵偏心配水器研制与应用

针对传统的分注井偏心配水器存在的问题,研制开发了一种直捞防堵偏心配水器可有效提高水嘴投捞成功率,防止井下水嘴堵塞,大幅度减少井下水嘴解堵投捞工作量,降低酸化解堵投入,延长注水管柱使用周期,提高注水井分层测试工效,减轻测试工作强度,减少分注井作业,降低油田注水成本。     

井下自动分注测控技术及应用

精细分层注水是低渗透油藏保持地层能量、提高水驱动用程度最经济有效的技术手段。针对大井组、丛式井定向井分注管柱有效期短、分层注水合格率下降快及人工作业效率低的问题,研发了分注井井下自动测控技术。该技术将一体化数控水嘴、小型化流量计、验封短节、压力测试机构及控制模块创新集成,实现自动测调和自动验封,摆脱了人工测调模式,具有集成化程度高、自动化程度高、复杂井况适应性强及分层注水合格率高等特点。在长庆姬塬油田注水开发中进行了扩大试验,分注管柱有效期延长至2年以上,无线通讯成功率100%,试验成功率95%以上,分层注水合格率90%以上,具有广阔的推广应用前景。     

直捞防堵偏心配水器研制与应用

针对传统的分注井偏心配水器存在的问题，研制开发了一种直捞防堵偏心配水器可有效提高水嘴投捞成功率，防止井下水嘴堵塞，大幅度减少井下水嘴解堵投捞工作量，降低酸化解堵投入，延长注水管柱使用周期，提高注水井分层测试工效，减轻测试工作强度，减少分注井作业，降低油田注水成本。     

波码通信分层注水技术研究及现场应用

常规分注井无法连续监测数据,需人工定期测调确保分注合格率。随着技术进步,国内油田逐步向数字式分注发展。长庆油田以超低渗透储层为主,层间非均质强,小层注水量小,通过持续攻关,创新提出了波码通信分层注水技术,攻克了小水量测试调配及远程无线通信与控制难题,形成了适合长庆油田的带压作业模式。该技术通过压力流量波码实现地面与井下数据无线远程传输,配水器实现井下分层流量自动测调与数据录取,现场应用1200余口井,地面与井下无线数据传输距离达到2800m,分层注水合格率长期保持90%以上,最长有效期近4年,单井年节约测试费用5万元,解决了常规分注技术面临的技术瓶颈,人员劳动强度大幅降低,提升了油田注水精细化水平。     

桥式偏心分层注水技术在平方王油田的试验

为了提高平方王油田的分注合格率、偏心分层压力、测量测试精度和测试调配效率以及满足多层段分注与单层注入量小的注水井分层注水需要,在该油田试验了桥式偏心分层注水及测试技术,实现了流量和压力测试的“双卡”分层测试,满足了油田分层开采后期分注层多、分层压力精度要求高以及能与传统偏心管柱的测试技术相配套的技术要求。2口试验井均为3层注水,措施后正常投注,试验成功率100%,测试成功率100%,注水层段合格率100%。     

新型三层分注管柱在渤海油田的首次应用

中海油渤海地区大部分油井已处于开发中后期,随着提高采收率压力的增大,很多老井需要注水、注聚合物等增产措施。由于层间矛盾较为突出、地质要求注水量大,原分注管柱不能满足油田分层注水的要求,开发了新型三层分层注水管柱,以渤海油田某井三层分注作业为例,介绍了作业流程、井下工具组合等。现场应用表明,该管柱施工成功率100%、配注合格率高,有效期长,是渤海油田实施三层分注的主要管柱。     

超深双台阶水平井桥式同心分注工艺

哈得油田常用的偏心分层注水工艺中配水器在斜井内的投捞成功率低,当井斜角超过50°时,钢丝投捞成功率低于50%,严重影响测试效率,难以满足超深井和水平井分层注水要求。为此,以哈得油田超深双台阶水平井为对象,提出了新型桥式同心分层注水工艺。该工艺采用同心测调,注水芯子与井下配水器采用同心方式对接,具有在超深井中测调易对接和效率高等优势;配水器采用桥式过流通道,可有效消除各注水层之间的干扰,提高测调成功率。桥式同心分注工艺在超深双台阶水平井试验3井次,各项工具性能均满足分注需求,各层配注量达到设计要求,成功率100%。研究结果为同心分注工艺在现场的顺利实施提供了理论支撑。     

苏北油田分层注水工艺技术现状及对策

苏北腰滩、台兴油田属低渗透油藏,在纵向上渗透率级差大,分注层间压差在20 MPa以上,分注调配很难满足地质需要;偏心分注后期投捞测试难度大,调配工艺成功率较低;油套分注无法满足注水井洗井的需要,且该分注工艺会对套管造成一定的损害。通过对苏北油田分层注水工艺技术现状进行分析,找出分层注水工艺存在的主要问题,提出苏北油田分层注水工艺下步对策。     

渤海油田可反洗测调一体分层注水工艺

为解决渤海油田常规分注工艺反洗井难、调配效率及调配合格率低的问题，开展了可反洗测调一体分层注水研究。通过配套测调一体配水器、可反洗井封隔器，优化防砂、注水管柱结构，实现了不动管柱反洗井和测调一体功能，形成了渤海油田可反洗测调一体分层注水工艺。渤海油田10口注入困难的井应用该工艺进行了不动管柱反洗井作业，并进行了30井次的调配作业。现场应用结果表明，反洗井工具性能可靠，开关灵活，洗井效果良好，缓解了注水压力升高现象，降低了酸化频次；测调效率显著提高，平均单井调配周期仅需10 h，相较常规分注工艺调配周期2～3 d大幅降低。可反洗测调一体分层注水工艺的成功应用，验证了该工艺的可行性，为渤海油田分层注水开发提供了新的技术手段。      

液控式井下流量控制阀研制与应用

普通分层开采和分层注水管柱存在换层效果不明确、水层流量控制难等问题。为了实现油井的有效分层开采和大斜度水井精细分层注水,研制了液控式井下流量控制阀。通过控制管线的压力来控制活塞的开度,实现流量调节。单向阀可有效阻止水层液体混合泥沙涌进流量控制阀体内。现场应用12井次,其中油井4井次,水井8井次,作业一次性成功率100%。油井实现分层开采,平均单井日增油6.8t;水井实现精细注入,层段合格率达到100%。     

新型投捞式恒流配水器设计与应用

针对偏心配水器存在的问题及中原油田大斜度井分层注水效果差的问题,研制了投捞式恒流配水器。采用固定和活动水嘴双级水嘴节流模型,利用碟簧减少压力波动,使流量保持恒定,实现了带水嘴坐封分注管柱,提高了分注成功率,满足了多级分层开发。现场应用表明,使用该配水器可减少投捞次数,提高注水时效;在工况变化的情况下实现恒流注水;洗井时间比原来缩短1/2,洗井液用量减少50%,成功率100%。     

KZF-96控制洗井防砂阀的研制与应用

为提高分注管柱有效期,解决注水井出砂影响有效分注的问题,研制了KZF-96控制洗井防砂阀。该阀结构合理,操作简单,具有防砂、反洗井功能,洗井通道大,满足正常管理要求;解决了砂埋控制活塞的问题,提高了投捞成功率,延长了管柱有效期,并能延长注水井的注水有效期。该阀在河南油田现场试验5井次,管柱顺利下到位,密封良好,工艺一次成功率100%;投捞洗井10井次,成功率100%,平均有效期达到14月,具有较强的实用性和良好的推广应用前景。     

二连油田套变井分注工艺

阿南油田为低渗透砂岩油藏,油层物性差,层间矛盾突出,油田受"双高"注水、断层导水因素的影响部分水井相继发生了套管变形,经40臂井径仪测试,套变井套管最小通径100～122 mm,普通(O)114 mm的封隔器无法坐验封,影响了分注工艺的实施.为改善层间矛盾,提高开发效果,研制出K341-95型扩张式水力密闭小直径封隔器、KHD-92型空心配水器、投捞器等分注工具,现场实施投捞成功率100%,测试成功率100%.     

海上油田小井眼分注井测调一体化工艺研究

针对海上油田小井眼注水井缺乏高效测调分注工艺的技术现状,在现有大尺寸边测边调分注工艺基础上,创新设计了高效测调分注工艺、分注管柱、注水工作筒及验封测调一体化仪器,形成了适用于海上油田82.6 mm(3.25 in)内通径的小井眼分注井测调一体化工艺技术。采用该工艺技术可使小井眼注水井的分注层数不受限、单层流量不小于1000 m³/d,测调时效和成功率高,且具备测试通道。海上油田小井眼分注井测调一体化工艺技术现场应用了11口井,验封调配144层次,一次性验封测调成功率97.3%以上,平均单井测调时间在6 h以内,分层验封效果可达90%以上,分层流量测调误差在10%以内,测调精度在2%以内,分层配水合格率超过95%。该工艺技术可以满足当前海上油田小井眼注水井精细化注水的开发需求。     

双管分层注水工艺技术的研究与应用

为了在一个注水系统下对层间差异较大的2层实现有效分注,并减少流量波动对井口闸门及仪表的损害,开展了双管分层注水工艺技术研究。该工艺技术基本解决了胜利油田注水井广泛存在的分层调配难度大、分注率及层段合格率较低问题。井口安装电磁流量计和恒流调节器,既可减少测调工作量、保持流量恒定、实现稳定注水,又使测试工作直观、可视。该工艺施工成功率100%,层段合格率100%,应用效果明显。     

深井多级分注工艺管柱研制及应用

针对常规多级分注管柱在深井中应用时存在管柱蠕动、封隔器解封起钻拉力大、作业风险高以及洗井困难等问题,研制了深井多级分注工艺管柱。这种管柱主要由非金属水力锚、Y344低解封力封隔器、桥式偏心配水器、预置工作筒和球座及眼管总成等组成,具有防蠕动、解封洗井和可重复坐封等优点。管柱于2011年在长庆油田现场应用5口井,最大井深2 975 m,最大分注级数4级,封隔器验封合格率100%,解封洗井作业顺利,可重复液压坐封,施工成功率100%,为深井多级分注提供了有效的工艺技术手段。     

分层注水井暂堵活塞装置

针对采用Y341封隔器分层注水作业传统工艺投捞水嘴成功率低的问题，设计研制了分层注水井用的暂堵活塞装置。装置由钢套、水嘴、弹簧、定位销和活塞等组成。暂堵活塞装置与Y341封隔器和偏心配水器配套进行分注作业时，可保证封隔器完全坐封，满足管柱试压要求，合格后不再打捞堵塞器而直接注水。工艺过程简单，劳动强度低。经现场地面及井下试验，成功率为100％。     

直读测调偏心恒流配水器研制

冀东油田大斜度井分注中,常规偏心配水器存在投捞困难、测调成功率低的问题,普通同心配水器则存在小注水量配注合格率低、注水量难恒定、测调扭矩大等问题。为此,研制了一种新型直读测调偏心恒流配水器。该配水器设计了V形水嘴、小直径陶瓷柱塞和偏心调节阀,采用齿轮传动方式调节水嘴开度,降低了漏失流量,提高了注水量调节精度;设计了恒流控制机构,可消除注水压力波动影响,实现恒流注水;设计了桥式通道,可在不同工况下持续提供水流通道。该配水器具有小流量精准配注、连续测调、测调效率高、注水量恒定等特点。在冀东油田大斜度井成功应用25井次,测调成功率为97.6%,配注合格率为92.7%,实现了高效精确测调和恒流注水。该技术可满足大斜度井多级分注及高效测调的需要,提高注水效果。