大庆油田聚合物驱分注工艺现状

根据大庆油田不同开发阶段的需要,形成了3种成熟配套的聚合物驱分注工艺技术。同心分注技术,其井下管柱采用单管同心分注形式,通过同心配注器对分层注入压力的调节,控制各个层段的注入量。偏心分注工艺,其井下管柱采用单管偏心分注形式,通过偏心配注器形成足够的节流压差,调节注入压力,控制限制层注入量。分层分质注入工艺,其井下管柱采用单管偏心形式,通过分子量调节器或压力调节器,控制注入层段的分子量或注入量。同时,详细阐述了这3种分注工艺技术的工艺原理、技术参数、应用规模以及效果等。依据油田实际的注聚阶段,提出了合理的分注时机与原则,并制定了不同的测试周期。此外,针对不同的油层类型,指出了选择分注技术的原则。最后,根据大庆油田的实际情况,对聚合物驱分注工艺技术未来发展方向与攻关思路进行了探讨,认为小卡距聚合物分注技术与聚合物驱分注井高效测调技术应是重点攻关方向。     

井下双管分层注聚管柱

与单管分层注聚相比,双管分层注聚的主要优势表现在剪切率小,分层注聚量调节方便.双管分层注聚管柱主要由内、外管组成,通过分水器可实现上、下两层的分层注聚,分层注入量可通过闸门从地面控制.在正常注聚10天后,选取27-21井取样检测.检测结果表明,该井的黏损率为6.75%,符合黏损率小于15%的要求.现场试验表明,分层注聚在解决聚合物驱层间矛盾方面取得了较好的效果.     

大庆油田注聚井解堵增注技术

大庆油田聚合物驱三次采油过程中，随着聚合物注入体积的增加，注聚井堵塞问题日益突出。主要表现是：注入压力高、达不到配注、间歇注入等，严重影响聚驱效果。注聚井解堵增注技术分析了聚驱注入井注入压力上升的主要原因及注聚井堵塞规律，并根据注聚井近井地带堵塞物的成分分析，研制出新型注聚井解堵剂配方；为减少注聚井解堵后因聚合物的再吸附而重新堵塞，研究了注聚井油层保护技术，形成了既能防止聚合物在油层孔隙表面的再吸附，又能通过竞争吸附将吸附在油层孔隙表面的聚合物驱替掉的油层保护剂配方。该技术现场试验22口井，从解堵施工到油层保护等方面技术完善配套，现场试验取得了明显的效果。     

深斜井偏心定量早期分注技术

冀东油田油水区块油层及井况比较复杂,大多数注水井井斜大于30°、埋深在3000 m以上.为了在这类深斜井上实现偏心分注,研究了双导向偏心配水器和定量配水技术,实现斜井段的可靠投捞和测配;同时研究了高温高压封隔器和水嘴式压力计验封技术,实现层段可靠分隔;另外研究了早期偏心分注做法,实现了根据时机适时采取定量配水,省去了后期分注作业及放压等工序.现场应用70井次,多数为两级三段偏心定量分注,分注段最大井深达到3800m,最大井斜达到45°,满足了冀东油田深斜井分注、投捞、测试和测配的需要.     

二、三类油层聚合物驱全过程一体化分注技术

随着大庆油田聚合物驱的不断深入,渗透率低、层间矛盾大的二、三类油层已成为油田开发的主要对象.原有聚驱分层注入技术存在投捞测试难度大、投捞成功率较低、水驱聚驱转换需更换管柱投入成本高等问题,无法进行规模应用.为解决上述问题,发展研究了聚合物驱全过程一体化分注技术,设计研究了全过程一体化偏心配注器、低黏损高节流压力调节器和高黏损低压力损失相对分子质量调节器,实现了高渗透层段注入量及中、低渗透层段相对分子质量的双重控制；分注管柱与水驱工艺完全兼容,管柱可同时满足空白水驱、聚合物驱及后续水驱全过程分注需要,降低投资和施工成本.1 136口井现场应用表明:应用新型分注工艺后,二、三类油层的动用状况得到明显改善,原油采收率提高2个百分点以上.     

偏心分注井分层流压测试技术研究及应用

目前常规偏心分注井分层测试工艺无法录取水嘴后的流动压力,且现有的测试验封技术不适用于防返吐偏心配水分注工艺。偏心分注井分层流压测试技术,在不改变现有偏心分注工艺技术结构的前提下,设计了具有传压通道的偏心配水堵塞器及将提挂式投捞器、超声波流量计和压力计功能三合一的同步测试仪及配套软件。在正常注水状态下可同步录取偏心（含防返吐偏心）分注井分层水嘴前后压力和流量测试成果,绘制分层吸水指示（IPL）曲线,准确判断各层段吸水能力变化,真实反映封隔器的密封状态,填补了偏心分注井分层测试工艺技术的空白,已现场成功应用32井次／76层。     

海上油田分层防砂分层注聚工艺技术研究

在海上油田聚合物驱油过程中,采用笼统注入方式和传统分层注聚方式驱油效果差,严重影响聚合物驱的开发效果.鉴于此,研究了海上油田分层防砂分层注聚工艺技术——大通径分层防砂工艺和注聚井双管分层注聚工艺,其核心工具为低剪切防堵塞滤砂管和同心双管分层注聚管柱.双管分注具有独立的配注通道,配注准确,通径大,适合大排量注入,且无投捞作业风险,地面测调工作量小;无井下配聚器,井况相对简单,注入聚合物的机械剪切降解小.海上油田4口注聚井的现场试验结果表明,应用分层防砂分层注聚工艺施工成功率100％,聚合物黏度保留率85％以上,并且井口注入压力低.     

绥中36-1油田注聚井注入压力高原因分析及增注措施

绥中36-1油田注聚井注入压力高导致欠注井的比例占到35％.造成注聚井注入压力高的原因主要为:储层岩石胶结疏松、泥质杂基含量高,微粒易运移;早期注水已使储层遭受一定程度的污染;聚合物的吸附滞留造成近井地带堵塞;现阶段井口平台注入水水质不达标;高浓度聚合物母液与配注用生产污水不完全配伍;过滤系统精度不够,大颗粒絮团或聚合物鱼眼随注入水进入地层.可通过严格控制注入水水质、确定最佳清污混注比例以及在注聚系统加多重滤网过滤消除注聚井外来物质堵塞,并采用复合型化学解堵剂进行解堵,从而达到增注目的.     

聚驱单管分注工艺技术

单管分注工艺。聚驱单管分注工艺实现了在井口同一注入压力下,对中、低渗透层加强注聚,又可利用配注器产生节流损失,降低高渗透层的注入压力,限制注入量,从而达到了分层配注的要求。管柱主要由封隔器、配注器等井下工具组成。单管双层分注管柱。在井口同一压力下实现单管双层分注。通过配注器控制高渗透层的注入量,加强中、低渗透层的注入量。单管三层分注管柱。在井口同一压力下实现三层同时注入。管柱通过配注器对三个层段进行分层控制。工艺特点是配注器节流损失可达到2 5MPa ,对聚合物溶液的黏度损失率小于5 %。聚驱单管分注工艺技术@…     

套损井高压小直径分注工艺研究与应用

针对套损水井分注率低、配套小直径分注管柱承压低以及无法进行高压分注的问题,研究开发了高压小直径分注工艺。该工艺通过提高配套工具承压等级和对管柱施加锚定来提高管柱可靠性,依据注水压力和隔层条件进行封隔器选型,配有安全接头便于管柱脱手打捞。该技术现场应用25井次,施工成功率100%,平均注水压力23 MPa,最高注水压力30 MPa,平均有效期290 d,最长有效期470 d,可有效解决轻微套损井高压分注问题。高压小直径分注工艺对于改善层间矛盾,提高开发效果具有重要的现实意义。     

聚驱梭形杆偏心分注技术的研究与应用

针对水驱分注工艺技术存在聚合物溶液在流经配注器时产生降解,粘度损失大,且聚驱同心分注工艺存在调配繁琐、聚合物溶液鱼眼及杂质堵塞易使环形降压槽失去功用等问题,研究了聚驱梭形杆偏心分注技术。对配注器及投捞器的结构进行优化,降低了操作难度。采用偏心式结构,测调简便,控制水量精度高,可满足聚驱多层分注的需要。现场应用情况表明,堵塞器投捞顺利,无遇卡、遇阻现象,测试曲线形态比较平直,实注满足配注要求。     

聚合物单管分层注入工艺研究

论述了实行聚合物分注的意义;介绍间歇注入、环形降压槽和细长管同心注入管柱结构、工艺特点及其适应性,提出偏心分压分质注聚工艺的研究思路,利用降压配注器对高渗透层实施低压高黏度注聚,对低渗透层利用降解配注器实施低黏度高压注聚;介绍了降压配注器和降黏配注器的结构以及初步地面试验结果.投球式降压配注器最大压降达到2.4 MPa,黏度损失小于10%,降黏配注器采用电化学催化降黏方式,最大降黏率79%,并且降黏率可以调整.     

分层注聚工艺技术试验及应用

针对注聚合物过程中存在的层间矛盾,提出了单管分层注聚工艺技术.室内试验表明,配注器水咀直径为15mm左右时,粘度损失最小.现场应用实现了分层注聚的目的,取得了预期效果.     

聚合物低剪切井下配注器的研制及应用

为了解决聚合物井下低剪切配注问题,研制了新型聚合物配注器。该配注器阻流段采用同心双环形连续扩缩管结构,对聚合物限流阻力大、剪切率低,当流量在25～170m3/d范围时,可产生压降1.5～3.6MPa,剪切降解率小于6%;配注器出口通道设计有低剪切洗井滑阀,具有反洗关闭、正注增阻的双重功能,可以避免地层返吐物堵塞水嘴,并实现反洗井,提高分注适应性,延长分注工艺有效期。现场应用42井次114套次,工艺成功率95%,取得了良好的应用效果。     

水平井蒸汽均匀配注参数设计

为了保证蒸汽沿水平井流量分配的均匀性,需要根据水平井井况和注汽参数配置每个配注器的总出流面积。通过建立蒸汽压力和干度沿注汽管柱分布的数学模型来确定每个配注器的出口压力、流量与配流孔面积的关系,然后进行配注器配流孔面积的计算。计算结果表明,配注器的配流面积随着配注器与水平段入口间距离的增加而增加;当注汽速率和注汽压力增加时,沿程压力损失增加。利用建立的配注器配流孔面积计算模型,可以达到流出每个配注器配流孔的质量流量相同和配流孔出口压力相同的目的,计算结果与实际情况相符合。     

膨胀管加固技术的研究与应用

为了提高油田错断套损井、多段套损井、长段套损井、腐蚀外漏井补贴加固的可靠性,研究应用了适用于139.7mm套管井的膨胀管加固技术。该技术利用金属塑性变形的特性,在液压和机械力的共同作用下使膨胀管材直径增大,紧贴于套管损坏部位,实现锚定与密封,从而使套损井得到修复利用。现场应用151口井(167段),加固后内通径109～110mm,密封承压15MPa以上,锚定力大于500kN,最长的加固井段150.7m。该技术具有密封性好、锚定力大、工艺简单的特点,满足了小直径生产管柱分注、分采的要求,具有很好的推广应用前景。     

聚合物单管分层注入工艺研究

论述了实行聚合物分注的意义；介绍间歇注入、环形降压槽和细长管同心注入管柱结构、工艺特点及其适应性，提出偏心分压分质注聚工艺的研究思路，利用降压配注器对高渗透层实施低压高黏度注聚，对低渗透层利用降解配注器实施低黏度高压注聚；介绍了降压配注器和降黏配注器的结构以及初步地面试验结果。投球式降压配注器最大压降达到2．4MPa，黏度损失小于10％，降黏配注器采用电化学催化降黏方式，最大降黏率79％，并且降黏率可以调整。     

分注井层段压力测试技术的研究

常规试井只能求取全井的地层压力及平均地层参数,且易受多层因素的影响,资料失真,不能及时掌握分层压力、分层段地层参数和分层段吸水状况,制约了对注入水前缘的判断.分注井层段压力测试技术,开发了适应偏心注水管柱直接测试分层压力的小型存储压力计及配套的测试仪器和工具.使用专用钢丝投捞工具将测压堵塞器投入偏心配水器偏孔内,测出被封隔器封隔层段内的压力变化,应用不稳定试井方法,获取层段地层压力、污染系数等地层参数,从而及时调整层段配注量,满足地质配注要求,使部分受效油井动液面回升.     

“三剂良药”破解超配注难题

大庆油田采油四厂五矿针对聚驱区块部分注聚井存在的超配注的难题,积极探索,开出"三剂良药",破解了难题。这个矿是采油四厂原油生产主力矿,2012年原油生产任务为117万吨,聚驱的产量占到一半以上。该矿杏一～三区西部聚驱区块有8座注聚站使用了比例调节泵的工艺,辖注聚井406口,有23口出现超配注的问题。该泵最小调节量只有理论排量的38%,导致部分注入井调     

偏心分注验封及分层测试技术的应用研究

偏心分注验封及分层压力测试技术,能够在正常注水状态下同步测试录取偏心分注井分层水嘴压力降落和流量变化结果,通过分层吸水量进行压降曲线分析,准确判断各层段吸水能力变化情况,能够实现分层注水、分层测压,达到调整注水井层间矛盾。通过对偏心分注井投捞测配状况及存在的问题进行分析,对该技术进行改进完善,使偏心分注管柱在油田得到广泛推广和应用。