注水井高效测调一体化技术研究与应用

为解决渤海油田大斜度注水井无法分注测调的问题,研发了注水井高效测调一体化技术,实现了注水管柱分层注水与测试、调配功能的集成一体化,分层注水测试与调配无需额外的钢丝电缆投捞作业,且不受井斜的影响,彻底解决了大斜度井和水平井分层注水测试与调配的难题。该技术中的主要设备包括井下分注自动测调配水器、钢管电缆和地面测调控制器,它们共同构成一个分层注水集散式测调系统。分注测试调配时,仅需地面测调控制器向井下各自动测调配水器发送控制指令,即可实时监测分层注水动态、快速调整分层注水量。该技术目前已在渤海油田成功实施82口井,最大井斜87.62°,实现了大斜度井和水平井的分层注水高效测调一体化。注水井高效测调一体化技术的开发成功为井下注水安全和油藏注水动态监测提供了技术支持。     

桥式同心分层压降测试仪器研制与试验

针对丛式井组开发分注管柱有效期短、分注井测调成功率及效率低等问题,开发了桥式同心分层注水技术。为了完善配套桥式同心分注技术,以桥式同心配水原理为基础,研制了桥式同心分层压降测试仪器,制定了分层压降测试方法,解决了桥式同心分注井无法测试分层压降的难题,实现了多层分注井双卡井下单层压力直测。该技术在长庆油田现场试验10井次,最大井深2 536 m,最大井斜35.8°,试验成功率100%,应用效果良好。该仪器的研制成功极大地提升了桥式同心分层注水技术的适应性,更进一步掌握了油藏分层压力情况,有利于指导油藏动态调整。     

大斜度分注井测调一体化工艺配套研究与应用

针对大斜度分注工艺测调成功率低、测调效率低、测调工作量大等问题,开展了同心测调一体化工艺研究,研制了同心可调配水器,开发了与之配套分层测控仪器,形成了一套适用于大斜度井分注的测、调联作技术,提高了油田的分层注水工艺水平。现场实施了11口井,测调成功率达到100%,分注层段合格率达到93.3%,减少了测调工作量69.5%。     

大斜度井分注技术研究

针对大于30°的大斜度井存在封隔器密封合格率低、有效期短,测试成功率低的难题,研究了大斜度井同心分注技术,该技术可实现洗井与防落物沉砂功能,延长管柱寿命,解决管柱砂埋不能洗井问题,管柱采用同心对接调整水量,测试成功率高。     

地面液控同心双管分层注水工艺

胜利油田桩西采油厂老河口油田属中高渗疏松砂岩油藏,由于各层系间压力系统和渗透率差异大,层间矛盾突出,受井斜和方位角等因素影响,使各类分注管柱在投捞、测试和测调时难度加大,甚至无法投捞、测试和测调;同时由于腐蚀、结垢、水质等因素影响,容易堵塞水嘴,难以保证区块分层注水要求。地面液控同心双管分注管柱可有效地解决大斜度定向水井分层注水难题。     

同心电动井下测调仪的研制与应用

针对定向井分层注水测试调配成功率和效率低、小水量测调精度低等问题,研制了同心电动井下测调仪。该测调仪动力传递设计为同心连杆机构,动力传递效率高,集成了超声波流量计和水嘴调节机构,可实现流量测试和水嘴调节同步,同时具备磁定位功能,可以准确判断井下配水器和封隔器位置。同心电动井下测调仪在长庆油田应用3 500余井次,测调全程电缆作业,1次下井完成全井所有层段测试调配,测调成功率95%以上,2层分注井平均测调时间4~6 h,3~5层分注井平均测调时间6~8 h,单层5 m~3以上注水量测调误差10%以内,实现了分注井高效测调技术的升级。     

新型大斜度井同心分层注水技术

针对现有偏心分层注水工艺井下水嘴投捞成功率低、仪器与水嘴对接效率低以及分层流量测试精度低,难以满足大斜度井分注和测调需要的问题,提出了新型大斜度井同心分层注水工艺技术。该技术采用同心测调方案,测试仪器与井下配水器采用同心对接方式,大斜度井对接成功率高;井下配水器采用桥式通道设计,可以有效消除层间干扰的影响,提高测调效率;水量调节采用偏心阀设计,全关状态漏失量小,调节扭矩小,配水更加容易;测试方面兼容集流测试和非集流测试功能,满足小水量的测试需求;实现电缆在线直读验封,皮囊密封状态可监测,一次下井完成全部验封作业。测调期间可以实现任意层段分层流量、压力、温度等多个参数的在线直读测试,以及配注量的自动测调,无需投捞作业,显著提高测调效率。截至目前,现场试验11口井,最大井斜55°,流量测试误差小于5%,3层井验封和测调时间1 d以内,与现有技术相比具有测调效率高、精度高、成本低等特点。     

桥式同心分层注水工艺的研究与试验

由于常规偏心分注技术、桥式偏心分注技术存在着测调成功率低、效率低、工作量大、作业风险大等诸多问题,提出了桥式同心分层注水工艺技术。该技术将可调式水嘴与配水器一体化集成,实现配水器中心通道内免投捞配水作业模式,通过地面可视化直读方式操作井下测调仪与配水器同心定位对接,实现流量测试与调配同步进行,具有较高的测调成功率和工艺效率。桥式同心分层注水工艺在长庆油田现场应用1 664口井,施工成功率100%,分层测调合格率96.8%,平均单井测调时间4~6 h,具有一定的推广价值。     

同心管分层注水技术在南堡大斜度井的应用

针对南堡油田的注水井段斜度大于40°、分注层数≥2层的井,偏心分注工艺投捞比较困难,投捞成功率不高,常发生投捞器下不到位或捞不到的现象,以及分注层数为3层的注水井,油套分注无法实现的问题,开发了同心管分层注水技术。该技术可以满足大斜度井、层间差异较大井的分注要求,可以实现大排量、精确分注。在地面进行调配测试,无需投捞,操作简便,计量准确,便于管理。管柱耐腐蚀,对水质要求低,具有使用寿命长和分层可靠性高的特点。现场2口井的应用表明,采用该分注技术,封隔器最大下入深度3 124 m,最大井斜52.89°,施工成功率100%,实际注水量全部达到地质配注要求,管柱从投注到现在工作正常。     

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。     

大斜度井可洗井两层注水新工艺研究

井斜角50°以上的大斜度井,由于井斜比较大,使得管柱密封合格率低、有效期短,同时,斜井注水投捞及测配过程中,易出现投捞仪下不到预定位置、投捞钢丝易疲劳断脱、测试调配困难等问题。针对上述问题,研制出相应的封隔器与地面控制两层分注可洗井装置,形成大斜度井可洗井两层注水新工艺。     

防砂与分注一体化工艺技术研究

针对水井出砂,辽河油田目前采用笼统注水和油套分注方式,分注级别低,测调成功率低,无法满足现场需求。为此开展了出砂井分注技术研究,提出防砂与分注一体化管柱,通过机械分层防砂管柱将砂挡在分注管柱之外,实现分层注水和测调。     

注水井测调遇阻影响因素分析及治理对策

注水井测试调配是通过调整注水芯子上的水嘴来调节注水压差,保证注水井各层按照油藏需求均衡有效注水。但由于注水井水质不达标、地层激动吐砂等一系列问题,造成测调遇阻井较多,测调成功率低,注水井不能及时按照油藏需求及时补充地层能量,使层间矛盾加剧,油藏稳产难度加大。文章就加强测调和作业现场的跟踪描述,找出测调遏阻的主要影响因素进行分因素治理,建立一套出砂井、油管腐蚀结垢井、堵水调剖井的管理模式,从而提高测调成功率,减少作业井数量。
     

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。     

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。     

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。     

一体化长效分注管柱研究与应用

针对因套损、封隔失效、洗井不通以及测试调配不顺等因素引起的分层注水有效期短的问题,研制了一体化长效分注管柱。该管柱通过地面和井下系列防返吐注水工具的配合,使分注管柱停注后快速稳压,封隔器不解封,既防止了地层、井筒和地面流程三者之间返吐串流,又防止地层之间串流,减少地层出砂、出油,有效维护了井筒和测调状况,延长了分注管柱有效期。现场应用30余井次,应用统计表明,一体化长效分注管柱平均在井周期达到1 050 d,高于油田平均合理失效周期330 d,有效测调最长达到1 290 d。该技术实现了分层注水管柱"长效"运行,可降低水井作业频次,有利于油田水驱稳产,具有良好的推广应用前景。     

大斜度井偏心双管高压分注工艺技术

张店油田主要以大斜度注水井为主,受井斜、压力、水质等因素的影响,大斜度井分层注水钢丝投捞测试的问题日益突出。现有工艺技术在大斜度井分注中效果不理想,严重制约了大斜度井的细分注水,为此,开展了大斜度井偏心双管高压分注工艺技术研究。通过管柱组配后,偏心配水器可下在直井段或井斜较小的位置,常规的钢丝投捞就能满足测试调配的需要,不会受到高压和井斜的影响,同时管柱避免了沉积机杂、水垢等堵塞工具和管柱的问题,解决了大斜度井投捞测试的难题。     

提高大斜度水井分注有效率工艺实验

中原油田采油六厂注水井具有造斜点高、斜度大和分注井段斜度大且长的特点,在大斜度水井分注中,应用Y241—114+Y111—114组合式封隔器,配套水力锚、油管补偿器等工具,能够解决大斜度井分层注水中管柱伸缩蠕动、提前解封失效等一系列问题,从而提高卡封分注成功率.通过井斜对卡封管柱长度的影响和对坐封效果的影响的分析,以及允许通过井下设备的最大长度的理论计算,进行了大斜度水井卡封分注工艺技术完善.为延长分注有效期进行降压增注,现场施工时下酸化分注一体管柱,封隔器校深坐封后,按酸化施工设计实施酸化工艺,酸化后若封隔器有效则直接注水,以降低分注后注水压力,延长分注有效期.     

桥式同心分注工艺技术在安塞油田多油层开发中的研究与应用

为了调整油藏在剖面上的差异、解决层间矛盾、实现油田相对稳产,在前期应用了空心分注、常规偏心分注、桥式偏心分注等井下分注工艺的基础上,针对空心分注和常规偏心分注在测试调配时均采用递减法,误差大,存在层间干扰现象,以及桥式偏心分注工艺在大斜度及深井中存在定位、对接、投耢等难题,研究了桥式同心分注工艺,该工艺使用同心可调式配水工作筒,可调水嘴一体化设计,不需进行水嘴投捞作业,具有在大斜度井中测调易对接、测调效率高等优势,适应精细分层注水要求,提高了多油层开发效果.