大港油田多層系多級分注難點及對策

大港油田多層系多級分注難點及對策

0大港油田分注難點配套技術(shù)研究大港油田屬于多層次系復(fù)雜破碎塊，層之間矛盾突出，迫切需要實行分層開采。然而，不同油田區(qū)油藏深度、地層類型、水流類型、注入壓力、注入流量、土壤質(zhì)量等的特點完全不同。對于注入的需求和不同的注入困難。為了逐步解決分段注射技術(shù)中存在的困難問題，提高層間管理模式，大港油田先后對相應(yīng)的難點封育技術(shù)進行了研究和實驗應(yīng)用。1主要問題1.1偏心分級分注存在的問題大港中北部油田而且分注井多為一級二段和二級三段,難以滿足多層系開發(fā)的需求。近幾年在多級分注方面試驗應(yīng)用了同心集成細分注等技術(shù),解決了偏心多級分注無法驗封和流量測試不準確問題,但仍存在一定的缺陷:(1)現(xiàn)場測試較為復(fù)雜,操作存在一定難度;(2)無法測吸水剖面,地面與地下流量有誤差;(3)在出砂井適應(yīng)性較差,配水芯子遇卡幾率增大。1.2管線腐蝕結(jié)垢,造成管道外腐蝕結(jié)垢,造成管道內(nèi)腐蝕結(jié)垢,加速管道腐蝕結(jié)垢,造成管道內(nèi)腐蝕結(jié)垢,造成管道內(nèi)腐蝕結(jié)垢,造成管道內(nèi)腐蝕結(jié)垢,也會帶來隱患大港南部油田一級二段地面分注占分注井數(shù)的95%,難以滿足油田注水開發(fā)需要。一方面南部油田層多需要分層開發(fā),另一方面,注入水不僅造成油管內(nèi)腐蝕結(jié)垢,還帶來了油管外腐蝕結(jié)垢,更加速套管內(nèi)造成油管內(nèi)腐蝕結(jié)垢,增加了套損套變的幾率,為后續(xù)注水埋下了隱患;另外,南部油田注入水礦化度較高,管線內(nèi)結(jié)垢及二次污染,偏心分注工藝水咀易堵塞,投撈時撈不著、投不上或投撈器卡堵的幾率高;由于全井套管內(nèi)壁腐蝕結(jié)垢,刮削器難以清除或清除后套管內(nèi)表面留下無數(shù)粗糙高低不平腐蝕坑,對注水管柱選擇配套錨定工具困難,封隔器卡不住、坐不住、密封不嚴等問題時有發(fā)生,腐蝕容易導(dǎo)致封隔器卡、管柱斷脫的問題,大修風(fēng)險高。1.3聚井多井治理大港港西、孔店等油田出砂嚴重,且注聚井多,這類井實施分注后,在停泵、停電、管線補漏時,易造成地層返吐,導(dǎo)致出現(xiàn)砂卡、砂埋及水咀堵塞等問題。2注釋中注釋的研究和應(yīng)用2.1篩選不銹鋼材質(zhì)針對以前多級細分注存在的問題,調(diào)研引進了雙通路偏心注水技術(shù),該技術(shù)增加了流體的旁通道,操作任意層段時不影響全井其它層的正常工作,精度高。同時針對大港油田普遍存在的腐蝕結(jié)垢問題,配水器主體、扶正體優(yōu)選不銹鋼材質(zhì)(2Cr13),主體通道、偏堵塞器孔、扶正體內(nèi)表面等光潔度要求達到抽油泵襯套內(nèi)表面,提高抗腐蝕能力以及配套工具的密封性能和投撈成功率;針對部分井有出砂的現(xiàn)象,要求扶正體設(shè)計防砂槽,目前采用環(huán)流結(jié)構(gòu),正常注入的水,在扶正體外圍形成一個斜60°的環(huán)流,在接近堵塞器的上部時,可以將沉淀在堵塞器上部的積砂沖掉,從而有效的避免了砂卡堵塞器無法投撈堵塞器現(xiàn)象的發(fā)生。2.1.1主柱結(jié)構(gòu)雙通路偏心配水器+Y341封隔器+雙通路偏心配水器+Y341封隔器+水力卡瓦+雙通路偏心配水器+雙球座+篩管+絲堵。2.1.2現(xiàn)場應(yīng)用情況(1)在不改變工作制度的前提下直接測出單層的注水量;(2)絕對誤差不傳遞、不疊加;(3)可實現(xiàn)免投撈分層測壓;(4)可實現(xiàn)封隔器驗封。以港東一區(qū)一為先導(dǎo)示范區(qū)塊,集中實施,促進了區(qū)塊整體分注技術(shù)水平的提高。從現(xiàn)場應(yīng)用情況分析,該技術(shù)為分注管柱驗封提供了技術(shù)手段,解決了原常規(guī)分注管柱多年來一直不能驗封的難題,且驗封結(jié)果直觀可靠;有利于測試工藝方法的改進完善,可從根本上改進目前的測試方法-堵測法,解決了原分注管柱分層測試時各層段的干擾問題;分注級數(shù)得到大幅提高,目前已能實現(xiàn)四級五段分注,可以較好滿足大港中北部油田中淺層多級分注的需要。2.1.3管井配注流量檢測為進一步提高測試的效率,在試驗的過程中又配套了智能測調(diào)聯(lián)動技術(shù),改系統(tǒng)由7部分組成:地面控制儀、電纜絞車、滑輪組、井口防噴裝置、井口流程、偏心配水管柱、井下測調(diào)儀。智能測試調(diào)配系統(tǒng)采用邊測邊調(diào)的方式進行流量調(diào)配和測試。井下測調(diào)儀通過電纜下入井中至需要調(diào)配的層段定位并坐封,測調(diào)儀調(diào)節(jié)臂與可調(diào)節(jié)偏心注水堵塞器對接;同時地面監(jiān)視同步流量曲線,軟件根據(jù)實時監(jiān)測到的流量與預(yù)設(shè)配注量的偏差自動調(diào)整可調(diào)注水閥的水嘴大小,直到達到預(yù)設(shè)流量。該層調(diào)配完成后,收起調(diào)節(jié)臂下放/上提至另一需要調(diào)配的層段進行調(diào)配測試,直至所有層段調(diào)配完畢,而后根據(jù)層間矛盾的大小適當調(diào)整井口壓力并對個別層段注入量進行微調(diào),完成全井各層段的調(diào)配。最后采用上提/下放方式對全井調(diào)配結(jié)果進行統(tǒng)一檢測。主要技術(shù)參數(shù):儀器外徑:準44mm、準42mm;儀器長度:1500mm;流量測量范圍:3m3/d~150m3/d、3m3/d~250m3/d;流量測量準精度:2.0%;壓力測量范圍:0~40MPa,0~80MPa;壓力測量準精度:0.2%;單層一次循環(huán)調(diào)整時間:≤5min;井下儀器耐壓:40MPa,80Mpa;井下儀器工作溫度:0~85℃,0~125℃;可調(diào)堵塞器當量通徑:準1mm~準7.5mm;可調(diào)水嘴使用壽命:2年。在雙通路分注工藝井上試驗10口井,全部一次成功,平均單層測調(diào)時間約90min,測調(diào)一口井約4-5個小時。2.2為南部油田的井間分水技術(shù)的應(yīng)用和試驗2.2.1井下分注試驗為解決地面分注技術(shù)對今后生產(chǎn)的隱患,首先分析了南部油田的實際情況和分注現(xiàn)狀,同時對國內(nèi)外分注技術(shù)及配套工具進行了調(diào)研,確定首先以偏心分注為主開展井下分注試驗。工具采用Y341-115封隔器、伸縮管、水力卡瓦、循環(huán)閥等,同時對所有工具進行防腐處理。開展了南部油田井下分注先導(dǎo)試驗4口井,全部一次成功,但有2口井由于水中雜質(zhì)等因素影響,在投撈過程中發(fā)生了投撈器卡掉的問題,致使管柱失效,該試驗為南部油田井下分注技術(shù)的進一步試驗應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。2.2.2地面自然水咀根據(jù)南部油田井下分注前期試驗研究情況,研究開發(fā)了壓電控制開關(guān)分注技術(shù)。(1)壓控開關(guān)工具組成:主要由機械和電氣兩大部分組成,機械部分包括工作筒、開關(guān)器等機構(gòu);電氣部分包括接收器、數(shù)據(jù)存儲器、檢測電路、電動機、鋰電池等組成。(2)工作原理:在地面預(yù)設(shè)定特定壓力控制信號,開關(guān)下入井中后,需要改變水量時,井口閘門控制注入特定的壓力信號,信號傳遞,相應(yīng)的壓控開關(guān)接收信號并動作,改變水咀,調(diào)整水量。(3)技術(shù)特點:調(diào)配時無需投撈,注水工具開關(guān)孔(水嘴)大小可以分十六擋,開關(guān)孔采用合金材料,不結(jié)垢,不堵塞使用壽命長。該技術(shù)首先在官15-4井實施,該井油層深度超過2200m,要求二級三段分注。為保證管柱的有效期,第二級封隔器采用Y441封隔器,提高了管柱的防蠕動性能。同時,為盡量避免水中雜質(zhì)對壓電控制開關(guān)的影響,在地面井口優(yōu)選配套安裝了井口過濾器?，F(xiàn)場試驗一次成功,取得良好效果,目前該技術(shù)已經(jīng)實施4口井,成功率100%。2.3防竄流分注管柱的現(xiàn)場應(yīng)用針對出砂井、注聚井存在的砂卡、砂埋以及堵水咀等問題,開發(fā)了防竄流分注管柱。在現(xiàn)場使用過程中發(fā)現(xiàn)作業(yè)時無法泄壓,存在安全隱患問題,為此聯(lián)合進行了針對性改進。改進后既可防返吐,又可以在需要時泄壓。2.3.1管柱結(jié)構(gòu)由停止式傾斜分水器、防水無沖洗式擴散器、支撐水力卡支持、儲水器、絲狀堵塞等組成2.3.2注水層段結(jié)構(gòu)該分注管柱所選用的偏心配水器均為止回式偏心配水器,所選用的封隔器均為不可反洗井壓縮式封隔器,也可根據(jù)需要在不可反洗井壓縮式封隔器的上部添加油管伸縮補償器、水井雙向錨。正常注水時,注水只能從油管經(jīng)管柱中的每套止回式偏心配水器流入油管與套管環(huán)行空間,再由油管與套管環(huán)行空間進入各注水層段。一旦停泵停注,所有止回式偏心配水器、絲堵可有效阻止油管與套管環(huán)行空間的水進入油管,防止注水層段反吐,所有不可反洗井壓縮式封隔器由于沒有洗井通道,封隔器的密封機構(gòu)可以在注水層段之間起有效封隔作用,防止注水層段反吐竄流。2.3.3管柱的穩(wěn)定性(1)注入水在防止層段反吐竄流分注管柱中只能單向流,可以有效避免注入水在層段反吐竄流現(xiàn)象的發(fā)生;(2)投撈測配成功率高,且不需要洗井,可減輕工人的勞動強度;(3)管柱對于中淺井適應(yīng)性強,管柱分注有效期長。改技術(shù)在孔店、羊三木、港東等油田實施12口井,其中新(重新)分注11口,水換1口,全部一次作業(yè)成功,緩解了層間竄流的問題。3應(yīng)用效果分析3.1封隔器失效測試雙通路偏心分注技術(shù)共實施30口井,驗封測試合格26口,正測試2口,2口封隔器失效。從現(xiàn)場應(yīng)用情況分析,該技術(shù)可以很方便地查看分析封隔器是否密封,能夠適應(yīng)大港中北部油田中淺層多級分注的需要。3.2水中雜質(zhì)等因素影響,難以適應(yīng)適合水中雜質(zhì)等因素影響南部油田試驗偏心分注4口井,單純從工藝分析是成功的,但由于水中雜質(zhì)等因素影響,難以適應(yīng)。后期配套井口過濾器實施壓電控制開關(guān)4口井,成功率100%,目前一直有效,從水量控制看,也基本可以滿足實際要求。3.3全部一次作業(yè)成功情況改進后的防返吐分注技術(shù)在孔店、羊三木、港東等油田實施12口井,全部一次作業(yè)成功,其中5口井為注聚井,7口井存在較為嚴重的出砂問題,目前10口井繼續(xù)有效,平均有效期已經(jīng)達到16個月。對應(yīng)油井增油效果明顯,油井見效率71%,間接增油5000余噸。4分注施工技術(shù)的進步為解決難點分注技術(shù)問題,大港油田引進試驗了雙通路偏心分注技術(shù),解決了分注技術(shù)驗封問題,提高了多級細分注的實施效果,同時首次配套引進試驗智能測調(diào)聯(lián)動技術(shù),提高了測調(diào)的效率和成功率,有利于降低勞動強度,提高測試力量利用率;成