水平井管內(nèi)分段調(diào)流控水技術研究

水平井管內(nèi)分段調(diào)流控水技術研究

0水平井含水率質(zhì)量分數(shù)上升較快近年來，根據(jù)油田開發(fā)的需要，東興油田在高沙堡、柳贊、老師廟等平坦疏松的砂巖油藏井272口，對油田的快速勘探和開發(fā)效應起到了積極作用。但隨著油田的開發(fā),冀東油田水平井含水質(zhì)量分數(shù)上升較快,目前已達到95.7%,嚴重影響了水平井的開發(fā)效果。水平井裸眼篩管完井含水質(zhì)量分數(shù)上升快的主要原因是水平段局部見水所造成的,主要有2種情況:①由于水平段內(nèi)沿流動方向存在一定的流動壓力降,導致水平段根端生產(chǎn)壓差大于指端壓差,進而水平段下部水脊根端偏高、指端偏低,引起根端局部提前見水。②邊水、注入水局部突進使水平段局部見水。為了降低或控制水平井含水質(zhì)量分數(shù),延長水平井生產(chǎn)壽命,冀東油田鉆采工藝研究院研究了水平井管內(nèi)分段調(diào)流控水技術,實現(xiàn)了管內(nèi)二次完井分段控水。1調(diào)流控水篩管的油敞式無排液系統(tǒng)水平井管內(nèi)分段調(diào)流控水技術將調(diào)流控水防砂篩管與封隔器配合使用,把水平井水平段封隔成多段。根據(jù)儲層物性、生產(chǎn)動態(tài)或找水結果等資料確定每段下入調(diào)流控水篩管或油管,將經(jīng)過每段調(diào)流控水篩管的流體集中控制,分別配置不同大小的油嘴,地層流體流經(jīng)油嘴時將產(chǎn)生不同的流動阻力,用油嘴來限制個別分段的大流量,通過調(diào)節(jié)每段調(diào)流控水篩管的油嘴大小來控制每段的產(chǎn)液量,達到均衡產(chǎn)液的目的。1.1主柱結構管內(nèi)分段調(diào)流控水管柱結構如圖1所示,由丟手接頭、Y441封隔器、K341長膠筒封隔器、扶正器、調(diào)流控水篩管和導錐絲堵等組成。1.2技術原理1.2.1恒流概述1式地層、低壓、mpa流量按全井預期最大日產(chǎn)液量來設計?？厮Y管控水原理示意圖見圖2。流體流程為:地層→恒流器→井筒。生產(chǎn)壓差滿足公式:Δp生產(chǎn)=Δp恒流器+Δp地層(1)Δp生產(chǎn)=Δp恒流器+Δp地層(1)式中Δp生產(chǎn)——生產(chǎn)壓差,MPa;Δp恒流器——恒流器壓差,MPa;Δp地層——地層壓差,MPa。當?shù)貙恿黧w流入速度高于設定流量流入井筒時,恒流開始起作用,速度越大,Δp恒流器越大,控制篩管流體流入速度,避免大量出水,降低含水。當?shù)貙恿黧w以低于設定流量流入井筒時,Δp恒流器很小,該井段流體可以無阻力通過控水篩管,達到相對增加該井段產(chǎn)出液量的目的。恒流器具有流量低壓敏和流量無粘敏。流量低壓敏是指在壓差增加10倍的情況下流量增加2倍左右,而不是1倍;流量無粘敏是指粘度為0.3Pa·s的油或水通過,水流量和油流量相同。1.2.2井段的水岸設計調(diào)流控水篩管是在目前的精密微孔復合防砂篩管上安裝可調(diào)油嘴,使之起到恒流器作用,通過設置不同直徑的油嘴使水平井各段均衡產(chǎn)液,局部見水后限制產(chǎn)水段的產(chǎn)液量。對于1口水平井,根據(jù)地層特性、產(chǎn)層狀況、設計產(chǎn)量和水平段長度等參數(shù),通過專門的設計軟件優(yōu)化設計每段篩管的噴嘴大小,現(xiàn)場調(diào)配噴嘴,適當增加地層液體流入井筒的流動阻力,達到均衡水平段的流動阻力、使水平段上各井段具有基本相同的生產(chǎn)壓差以及均衡產(chǎn)液的目的,最大限度地提高油井產(chǎn)量,控制底水水脊的局部升高。對邊水和注入水的局部突進引起的見水,也能適當?shù)乜刂瞥鏊?使油井能夠正常生產(chǎn)。調(diào)流控水篩管結構如圖3所示。1.3連好泵車流程將施工工藝管柱緩慢下放至設計位置,要求清楚、準確丈量記錄下井管柱,封隔器要避開套管接箍。保持液面在井口,測出井下管柱懸重后,坐好井口,連好流程。地面采用2臺泵車并聯(lián),保證泵車排量大于700L/min,管線試壓25MPa,合格后向油管內(nèi)灌入洗井液。當壓力升至1MPa停泵,大排量向井筒加壓,保持壓力在5、10、15和20MPa,每個壓力點穩(wěn)壓5min,完成封隔器坐封。向油管內(nèi)投入直徑45mm的鋼球,待球到位后,從油管緩慢正加壓8～12MPa,直至壓力突然下降,套管返水,丟掉丟手,完成施工,下泵分采。1.4除死區(qū),保油提效(1)沿整個水平井段均衡生產(chǎn)壓差,均衡出油,消除死區(qū),提高產(chǎn)油量和采收率;(2)延緩邊底水突進,見水后能夠穩(wěn)油控水,延長油井生產(chǎn)期;(3)集防砂、穩(wěn)油控水為一體,可通過篩管油嘴實現(xiàn)均勻注酸。2下入調(diào)流控水篩管動裝復井,現(xiàn)井10#第5段,2005年6月第202008年12月在L102-P2井對水平井管內(nèi)分段調(diào)流控水技術進行現(xiàn)場試驗。該井為射孔完井,措施前生產(chǎn)27#～30#層,水平段長共234.4m。2003年3月22日投產(chǎn),初期日產(chǎn)液80m3,日產(chǎn)油73t,含水質(zhì)量分數(shù)6.4%,2005年6月含水質(zhì)量分數(shù)上升到99%。井眼軌跡不規(guī)則,水平段在縱向上有高差。采液強度大,形成局部脊進的可能性較大。結合該井地質(zhì)情況,卡封28#和29#上半段,下入調(diào)流控水篩管生產(chǎn)27#、28#下半段,控制29#下半段和30#,關閉28#和29#上半段。2008年12月下入調(diào)流控水篩管二次完井后,該井產(chǎn)液量由180m3/d下降至130m3/d;含水質(zhì)量分數(shù)由99%下降為96%;日產(chǎn)油量上升并穩(wěn)定在2.7t左右;動液面由450m下降至1450m;日產(chǎn)氣量由0增加至5896m3,平均日產(chǎn)氣達3000m3。因此,調(diào)流控水篩管起到改變井底流態(tài)和均衡出液的作用,試驗取得初步成功。3改變井底流態(tài)，均衡出液水平井管內(nèi)分段調(diào)流控水技術在L102-P