分注工艺技术在长庆油田的应用与发展趋势

高照敏程时清郭方元聂向荣

（1.中国石油大学石油工程学院；2.长庆油田公司油气工艺研究院）

分注工艺技术在长庆油田的应用与发展趋势

高照敏1程时清1郭方元2聂向荣1

（1.中国石油大学石油工程学院；2.长庆油田公司油气工艺研究院）

在低渗油田的开发中，油层的层间、层内渗流特性存在明显差异，不同物性的砂体注入水量应该是不同的，尤其是开发中后期，混合注水已不适应开发的需要。为了提高注水井注入效率,分层注水工艺在长庆油田得到了大规模推广应用。针对长庆油田各不同区块开发特征，分析了各类分注工艺技术的特点和应用情况，指出了分注技术的发展趋势。

分层注水 管柱 注水井 测试调配

D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.03.007

分层注水是通过封隔器的封隔和水嘴的控制来实施注水，使高中低渗地层都发挥注水作用，从而实现调整油田层间矛盾提高注水波及系数的一项工艺措施[1，2]。目前，长庆油田注水井大部分为定向井，最大井斜达到45°，油田开发模式和地质储层特征决定了分注工艺必须满足地质特点的技术要求[3]。现在油田注水存在非均质多层笼统开发、层间动用不均衡、层间矛盾突出等问题，必须结合精细油藏描述、动态特征分析，实施分层注水，达到提高开发效果的目的。

1 分注工艺技术的应用

1.1 四种主体分注工艺

随着油田加大对Ⅱ、Ⅲ类油藏的开发力度，这类油藏具有储层物性差、夹层薄、层间非均质严重等特点，而且注水井多为大井斜定向注水井，普通的分注工艺已不能满足薄夹层、大井斜注水井的分注要求。

长庆油田注水具有“定向井、小水量”的特点，通过不断完善，初步形成了以偏心分注为主的分注工艺技术，偏心分注占实施井数的68%，单井配注27 m3/d，单层配注5～20 m3/d，其工艺研究和配套工具在不断地改进和优化，具备了规模应用条件。2010年及以后在新增分注井上要扩大推广应用，今后在检串分注井上逐步替代常规偏心分注工艺。为了开发需要，油田同时应用了桥式偏心分注工艺、空心分注等多种分注工艺，形成了四大主力分注工艺：空心分注、桥式偏心分注、偏心分注和油套分注。四种分注工艺对比见表1。

通过工艺的对比可知，偏心工艺比较成熟，而桥式偏心分注技术是偏心工艺的发展和完善，能实现多级分注，有效降低层间干扰，测试精度高和效率高，同时能实现定向井井下关井分层压降测试，是目前油田分注技术的主体技术。

1.2 在油田的应用情况

近年来，通过分层注水工艺改进与完善、配套测调技术研究与试验，分注工艺应用在“质”和“量”上实现了飞跃。分注工艺由2003年前油套分注转变为井下分注，分注井由297口增长为目前1 479口，为剖面改善和精细注水提供了保障。

长庆油田主要含油层系为侏罗系和三叠系两套层系10多个层位，为改善注水开发效果，在多层叠合区，需要层间分注；非均质性强且有隔层区，需层内分注。截至2009年底，全油田共有分注井1 479口，占注水井的20%，分注井主要以2层分注为主。2006年以来，每年增加230～260口，全油田目前分注合格率达87%。长庆油田各厂分注工艺应用情况数据，见表2。

根据油田的地质特征，加强注水重点工艺配套的应用和推广，注水井投注时多采用精细分注方式，提高长庆油田注水开发水平。

（1）推广Y342偏心分注工艺。重点在杏河、华庆、白豹等产建区块，纵向上油层多、层间物性差异大的油层，应用Y342偏心分注工艺直接实施分注。

表1 四种分注工艺对比

（2）扩大桥式偏心分注工艺试验。在深井上研究与应用分层压力测试工作试验，重点开展测试方法和配套测试工具的完善，主要在采油一、三、七厂和超二项目部等试验推广。

（3）推广智能调配一体化技术。针对常规测调技术投捞频繁、测试准确率低等问题，进一步改进偏心配水器、井下测试仪器，提高在大斜度井及深井的调配成功率及工作效率。

表2 长庆油田各厂分注工艺应用情况

2 分注工艺技术的发展趋势

2.1 特殊井分层注水工艺

随着油田开采层位越来越深，储层物性越来越差，丛式井、大斜度井、水平井越来越多，常规分注工艺不能满足其发展需要，各油田针对高压深井注水、斜井注水等情况选择不同的注水工艺技术，完善了注水工艺技术系列，分层注水技术向着特殊井工艺配套发展。

2.1.1 高压深井注水工艺

注入压力在25～35 MPa的水井为高压注水井，注入压力在35～50 MPa的水井称为超高压注水井。常规的注水管柱不能满足在高压下长期工作的要求，限制了油田后期开发效果的提高。针对高压力注水易引起管柱失效问题，采用Y241可洗井封隔器和补偿器等配套工具，延长分注井寿命。

2.1.2 防砂注水工艺

中、高渗透疏松砂岩油藏注水开发过程中，注水井在停注、洗井等过程中容易出砂，砂埋注水管柱，因此要求分层注水管柱能实现有效分层防砂、分层注水。选用不易砂卡封隔器（K344型封隔器）和相关配套工具组成扩张式分层注水管柱。防砂管采用夹壁环空结构，两端带有防砂皮碗，可以防止出砂。

2.1.3 斜井分注工艺

为了克服井斜的影响，管柱配套采用了相应的工具，安装防磨扶正器消除起下管柱对套管的磨损，扶正居中器和斜井封隔器，实现封隔器强力居中。

2.1.4 套变井分注工艺

选用ZYY341-110型小直径封隔器[3]，密封性好，能满足套管变形后内通径大于110 mm的井的分注卡漏，并在此基础上研制了配套的偏心配水器、脱卡器等工具。

此外，长庆油田还研制了K344-108型小直径封隔器[4]，来满足水平井多段分层注水工艺。地面分注工艺具有施工简单、不用投捞、调测配方便等特点，目前该工艺已成为一种较为成熟的分注工艺技术，广泛适用于井斜大于20°的分注井、结垢井以及不宜实施偏心投捞测配的分注井。

2.2 分注工艺测试调配技术的发展趋势

随着油田开发，常规分层注水测试调配工艺主要暴露出两方面的问题：①投捞调配效率低，作业工作量大；②调配效果不理想，调控精度低。为了适应注水开发对分层注水工艺提出的要求，要向简便、快捷、准确的智能化测试调配工艺技术方向发展。

结合油田注水特点，提出了桥式偏心分注工艺和无级调配测试技术相结合的技术思路，实现了压力同步录取、流量适时监测、水嘴连续可调，具有小水量测试精度高、测调效率高的优点[5]，常规测试和无级调配测试技术对比见表3。

表3 常规测试和无级调配测试技术对比

3 结论

（1）长庆油田应用了多种分注工艺，根据区块特征，要继续加强分注工艺新技术的改进和配套工具的完善，以提高分层注水的实施效果，适应油田开发需要和满足“注够水、注好水、精细注水”的技术要求。

（2）随着油田开采的深入，开发的储层物性越来越差，分层注水技术向着特殊井工艺配套发展，测试调配技术向着简便、快捷、准确的智能化测试调配工艺技术发展，需要进一步研究超低渗透油藏精细注水开发配套技术。

[1]石建设，陶晓玲，何建民.井下分层流量-压力测试与水嘴调配[J].石油机械，2003,31（1）：39-41.

[2]贾兆军，李金发，陈新民.桥式偏心分层注水技术在平方王油田的试验[J].石油机械，2006,34（3）：66-68.

[3]朱洪献，黄艳，卫拥军,等.分层注水工艺管柱存在问题分析及防治[J].西部探矿工程,2004(5).

[4]王治国，王在强，巨亚锋,等.K344-108型小直径封隔器的改进与应用[J].石油机械,2010(8).

[5]巨亚锋，王治国，马红星,等.分层注水井智能测试调配技术试验评价[J].油气井测试,2006(12):51-52.

高照敏，2010年就读于中国石油大学（北京）硕士研究生，主要从事油气田开发方向的研究，E-mail：gaomin1012@163.com，地址：中国石油大学（北京）石油工程学院研修大厦801室，102249。

2011-04-18)