桥式偏心分注工艺技术研究及推广应用

高 洁，李俊成，杜宁波，杨 露，张玉秋，张道平，李昆鹏

（中国石油长庆油田公司第三采油厂，宁夏银川 750006）

桥式偏心分注工艺技术研究及推广应用

高 洁，李俊成，杜宁波，杨 露，张玉秋，张道平，李昆鹏

（中国石油长庆油田公司第三采油厂，宁夏银川 750006）

针对目前在用的常规偏心分注工艺技术在分层流量测试上存在较大误差，各层之间进行流量和压力测试时工作量大，调配效率较低，资料准确性不高的问题，引进了桥式偏心分注工艺。该工艺在吴仓堡、塞392、虎狼峁、五里湾等区块104口新增分注井得到大规模应用，简化了偏心分注井调配测试工艺，实现高效、准确分层流量和压力测试。

桥式偏心；分层注水；推广应用

1 传统分注工艺技术现状

采油三厂主力开采的盘古梁、虎狼峁、吴420区长6油藏多层系发育且均已动用。由于各小层层间矛盾突出，剖面上吸水状况差，水驱储量动用程度低，导致油井产量递减大，地层能量保持水平低。为了解决这一问题，采油三厂先后开展油套分注、旋压式偏心分注工艺并形成一定的规模（截至目前共有分注井528口），在一定程度上提高油井单井产能、缓解层间矛盾。但由于油套分注与旋压式偏心分注工艺都存在一定局限性，严重制约分注井的精细注水，影响到分层注水开发效果。

1.1 油套分注工艺

图1 油套分注管柱示意图

原理：利用封隔器将两个注水层位隔开，通过油管实现下层注水；油套环空实现上层注水。

优点：可以实施两层分注，易调配控制水量。

工艺缺点：（1）只能分注两层，且井下封隔器失效后地面不易判断；（2）如果注入水质易结垢很可能导致下次起钻卡钻，必须动管柱洗井；（3）由于套管环空注水是一个动态的注入过程，对套管的损伤大。

1.2 旋压式偏心分注工艺

图2 旋压式偏心分注管柱示意图

原理：该工艺采取底筛堵+配水器+封隔器管柱组合，将整个注水井段封隔成几个互不相通的层段,每一个层段都分配一个偏心配水器。注入水通过各个层段配水器上的水嘴来控制注水量的分配,达到细化小层、精细注水的目的。

优点：可以实施两级或三级以上分注，可以定期洗井，可以任意调配更换水嘴。

工艺缺点：（1）在进行流量测试时，无法测得单层流量，分层流量要通过采用递减法计算而间接得到，存在较大的误差；（2）由于各层之间在进行流量测试调配时存在较严重的层间干扰，造成调配效率较低，资料合格率不高；（3）进行测试的流量计既要测全井流量，又要测取最下层的单层流量，导致了该流量计的工作范围过大，存在测试误差偏大的问题；（4）测压时，由于投捞堵塞器会产生流量和压力波动，降低了测得压力资料的准确性，对于试井解释产生较大影响。

2 桥式偏心分注工艺

2.1 管柱结构及工艺原理

图3 桥式偏心分注管柱结构示意图

2.1.1 桥式偏心分注管柱结构 桥式偏心分层注水及测试管柱由射流洗井器、Y341-114封隔器、桥式偏心配水器以及死堵等构成。下井工具不受级数限制，可以任意投捞、任意测试，对某一层进行投捞或测试时，对其它层影响小，同时在油管下端装死堵可防止死油进入油管，在下井过程中油管与环空不能连通，保证油管内清洁。2.1.2 桥式偏心分注工艺原理 桥式偏心注水测压工艺主要由偏心配水工作筒、偏心配水堵塞器、测试密封段组成。工作筒主体上有φ20 mm偏孔，用以坐入堵塞器。堵塞器在进、出液孔之间装有水嘴。偏孔内壁出液孔与工作筒中心φ46 mm主通道相通，当测试密封段（带测试仪）坐到位后，恰好对准测试密封段两组皮碗之间的中心管进液孔，因此可以测得本层的单层段参数（见图4）。同时，由于φ46 mm主通道周围布有桥式通道，使在本层段测试时，其它层的工作状况基本不变，对其它层影响小（见图5）。

工艺优点：采用集流法测试，可直接测取各分层流量，消除了迭加误差，提高了测试资料准确性。

2.2 主要配套工具设计及投捞工艺

2.2.1 桥式偏心配水器设计 桥式偏心配水器工作筒结构（见图6），与常规偏心配水器工作筒结构基本相同，只是工作筒主体结构有所不同，工作筒主体上有φ20 mm偏孔，用以坐入配水堵塞器。偏孔内壁出液孔与工作筒中心φ46 mm主通道相通，当测试密封段（带测试仪）坐到位后，恰好对准测试密封段两组皮碗之间的中心管进液孔，因此可以测得本层的单层段参数。桥式偏心配水器工作筒主体上带有桥式通道（见图5），可实现在测试单层流量、压力时不影响对其它层段的正常注入。同时对工作筒主体进行结构优化设计，缩小了皮碗过孔时承受的压差，减少了测试密封段过孔时皮碗撕坏现象的发生。桥式偏心配水器与常规偏心配水器的配水堵塞器结构相同。

图4 桥式偏心测试工艺原理图

图5 桥式结构原理图

图6 桥式偏心配水器工作筒示意图

2.2.2 平衡式测试密封段设计 研制了平衡式测试密封段（见图7），该密封段在测试完成后上提时首先打开泄压机构，使皮碗两端压力平衡，皮碗回收，然后上提过孔，既减小了测试密封段上提力，又避免了皮碗过孔被刮翻、损坏的情况发生。

2.2.3 偏心堵塞器的投捞工艺 进行分层流量调配时，需按流量资料和各层配注量调换大小不同的水嘴。这时就需要使用投捞器（见图8）打捞和投送偏心堵塞器。

图7 平衡式测试密封段结构图

图8 投捞器结构图

（1）打捞偏心堵塞器：打捞偏心堵塞器时，通过销轴将打捞头与投捞器投捞爪相连，拧紧销轴。将连有震荡器的投捞器下过目的桥式偏心配水器3～5 m，然后上提投捞器至目的桥式偏心配水器以上3～5 m，再将投捞器下放入桥式偏心配水器，将堵塞器打捞出来。

（2）投送偏心堵塞器：装上需要调换的水嘴、滤网，将压送头与偏心堵塞器连接，并连接在投捞器的投捞爪上。将连有震荡器的投捞器下过目的桥式偏心配水器3～5 m，然后上提投捞器至目的桥式偏心配水器以上3～5 m，再将投捞器下放入桥式偏心配水器，将偏心堵塞器投入桥式偏心配水器。

3 桥式偏心分注测试技术

采用该工艺进行流量或压力测试时,不用捞出井下的偏心配水堵塞器，直接在偏心测试主通道内投入配套测试仪器即可实现流量或压力测试功能。测分层流量时将测试仪器投入目的层，实现单层流量直接测试；测分层压力时，既可以使用一只压力计逐级上提测得所有目的层压力，也可以在每一级投入一级压力计，长时间测取压力曲线，测试完成后，再逐级捞出。由于桥式通道的作用,无论是测试分层流量还是分层压力,当在某一层段进行测试时,其它各层仍然可以正常注水,既满足了正常生产的需要,又使测试在正常工况下进行,提高了测试资料的准确性。

3.1 分层流量测试

流量测试可以采用两种方法进行,一种为集流测试方法,另一种为非集流测试方法。采用集流流量计与测试密封段相连,本层段测试时,下面各层通过桥式通道依然可以正常注水,消除了递减法带来的误差,可以大大缩短流量调配时间,较好地解决了常规偏心配水技术多层小排量井流量调配准确性差、效率低的问题。桥式偏心分层注水技术也可以采用非集流方法进行测试。对于全井注入量较大且各层比较平均的注水井来说,采用非集流流量计进行测试可以有效缩短测试时间。

3.2 分层压力测试

测压时将压力计与测试密封段连接在一起,下入目的层段的桥式偏心配水器主体中,测试时单卡单测,不需投捞配水堵塞器,减小了工作量,避免了投捞堵塞器遇卡事故的发生,提高测试效率至少两倍以上；而且实现了真正意义上的井下直接关井测试分层压力,测试资料更加准确,并且具有短续流、低井储的特点。

3.3 桥式偏心分注测试技术的优越性

（1）各层流量均可直接获得，绝对误差不迭加，测试误差小；（2）与常规偏心分层注水测试技术比较，测压效率提高了2倍。

4 桥式偏心分注工艺的现场应用及效果分析

2010-2011年主要在吴仓堡、塞392、虎狼峁、五里湾等区块共实施桥式偏心新增分注井104口，其中2011年新增86口，20口可对比井吸水厚度由15.2上升到16.8 m，对应见效井163口，累计增油6413 t，降自然递减0.18%，在很大程度上缓解了剖面储量动用不均的现状（见图9，表1）。

表1 采油三厂2011年桥式偏心分注效果统计

效果分析：（1）吴仓堡区2011年新增分注井15口，水驱储量动用程度为75.8%，水驱状况总体较好，油藏整体含水稳中有降，两项递减率三年来持续下降，基本实现了油藏受控运行；（2）塞392区2011年主要针对层间吸水不均衡，一层或一段不吸水，为缓解层间矛盾新增分注33口，分注后有效改善了剖面水驱状况，油井见效明显；（3）虎狼峁2011年持续提高分注率，新增分注14口，油藏整体生产形势稳定。

5 结论

（1）桥式偏心分注技术有效提高注水井剖面动用程度，降低油井递减，是油田长期稳产的主要技术之一。

（2）该工艺可在注入情况下直接测取分层流量,避免了递减法流量测试的误差及层间干扰,提高了测试准确性。

（3）该工艺在测压时，不需投捞配水堵塞器，而且实现了真正意义上的井下直接关井测试分层压力,有效缓解了测试工作量大、占井时间长、测试资料准确性低的问题。

[1] 邓刚，王琦，高哲.桥式偏心分层注水及测试新技术[J] .油气井测试，2002，11（3）：45-48.

[2] 王金友.大庆油田分层测压工艺及资料应用[J] .石油钻采工艺，2003，25（1）：63-66.

Bridge-eccentric separate injection technology research and popularization application

GAO Jie，LI Juncheng，DU Ningbo，YANG Lu，ZHANG Yuqiu，ZHANG Daoping，LI Kunpeng

（Oil Production Plant 3 of Petrochina Changqing Oilfield Company，Yinchuan Ningxia 750006，China）

According to the currently used in conventional eccentric separate injection technology in stratified flow testing on larger error between each layer,flow rate and pressure testing workload,low efficiency of data distribution,the accuracy is not high,the introduction of bridge-eccentric separate injection technology.The technology in Wu Cang Pu,Sai 392,Hu Lang Mao,Wu Li Wan of 104 new injection well been large-scale application,simplifies the eccentric separate injection well deployment testing technology,to achieve efficient,accurate stratification flow and pressure test.

Bridge-eccentric；layered water injection；popularization application

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.011

TE357.13

B

1673－5285（2012）11－0041－04

2012－08－12

高洁，女，助理工程师，2005年毕业于西安石油大学化学工程与工艺专业，现在长庆油田第三采油厂采油工艺研究所从事油田注水工作。