提高分注井作业成功率工艺研究与应用

王 薇，陆小兵 ，魏向军

（1.中国石油长庆油田超低渗透油藏研究中心，陕西西安 7100182.中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750006）

提高分注井作业成功率工艺研究与应用

王 薇1，陆小兵1，魏向军2

（1.中国石油长庆油田超低渗透油藏研究中心，陕西西安 7100182.中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750006）

分层注水是解决油田开发过程中层间矛盾，实现有效注水，提高水驱动用程度及采收率的重要手段，而分注井作业的成功与否直接关系到分层注水效果的好坏。本文通过对长庆超低渗透油田分注现状进行调研，分析了影响超低渗透油藏分注井作业成功率低的主要原因，并针对存在问题开展了小卡距分注、免投死水嘴以及测调一体化工艺研究与应用，现场试验成功率100%，有效地提高分注井作业成功率。

超低渗透油藏；分层注水；作业成功率；影响因素

长庆超低渗透油藏随着注水开发时间的延长，储层内错综复杂的油水运动造成储层非均质性严重、水驱动用程度低、压力保持水平低等。近年来通过研究与攻关，已逐渐形成了适应性较强的分注工艺体系，基本满足地质分注需要。但随着分注井数的大幅度增加，在施工过程中常常会遇到油层薄夹层发育、井筒腐蚀结垢严重、管柱可靠性差、作业频繁等诸多因素带来的“分不开层、注不进水、投捞测试困难”等问题影响分注井作业成功率[1]。本文通过对长庆超低渗透油田分注现状进行调研，分析了影响超低渗透油藏分注井作业成功率低的主要原因，并开展相应工艺研究与应用。

1 超低渗透油藏分注井作业成功率的影响因素

超低渗透油藏自2009年开始实施分注井以来，分注井数逐年增多，截止2011年底分注井数达728口。随着分注井数的增加，分注井作业的次数相对增加，施工作业的风险就增加。为有效提高分注井作业成功率，通过对超低渗透油藏的分层注水井作业情况进行调查，确定了以下几方面的主要影响因素。

1.1 大斜度、小卡距，层内分注比较难

目前超低渗油藏注水井中定向井数占到总水井数的90%以上，且最大井斜达到45°；同时通过精细小层对比发现部分区块隔夹层发育，部分小层间距仅2～4 m，分注作业时封隔器难以准确座封导致工艺失败，降低分注井作业成功率。截止2011年底，因层内分注卡距小未能实施分注作业的井达122口，分注井作业成功率仅为85.6%。

1.2 投捞频次高、效率低，作业风险增加

目前超低渗透油藏分注井在作业过程中为保证封隔器可靠座封，需先投死嘴，待封隔器完全座封后，再将死嘴捞出，装上合适水嘴下井才完成一层的投捞作业。对于一口两层的分注井，需要起下仪器投捞作业4趟，投捞工作量较大，遇卡机会就多，作业风险增加。目前超低渗油藏投捞成功率仅为90%。

1.3 分注井数多，测试调配工作量大、成功率低

超低渗透油藏从2008年的零口分注井增加为2011年的728口。按照油田注水规定，要求分注井每季度或配注调整后都要进行测试调配一次。采用现有工艺进行测调时，如果水嘴投入后经测量不符合配注要求，就需要重新捞出水嘴，再投入新的水嘴，直至投入水嘴符合配注要求为止，平均每层测试打捞至少四到六次才能合格，投捞调配工作频率高效率低，单层测调精度低。

2 提高分注井作业成功率的有效途径

通过对影响超低渗透油藏分注井作业成功率的主要因素进行分析，本文从工艺改进方面入手，结合超低渗透油藏分注特点，开展了小卡距分注、免投死水嘴分注以及测调一体化工艺研究与试验。

2.1 小卡距分注工艺研究

针对部分区块大斜度、小卡距，部分小层间距仅

2～4 m，采用常规工艺封隔器难以准确座封，造成注水井无法分注或分注不合格，降低分注井作业成功率的难题，开展了以磁定位和机械定位技术为主导的小卡距分注技术研究及应用。

2.1.1 技术原理及特点 小卡距分注工艺采用偏心分注工艺管柱（见图1）,配套井下定位技术，实现封隔器准确座封，目前已实现最小卡距为2.0 m。分注管柱下入井筒后进行磁定位或机械定位较深，确保封隔器密封可靠，座封后用测试密封段双通道压力计逐一对封隔器进行验封确保封隔器密封。

图1 分注工艺管柱图

2.1.2 配套定位工具 采用以磁定位和机械定位为主导的井下定位工具，技术成熟、准确定位、操作简单便捷、安全可靠（见图 3、图 4）。

2.1.3 应用情况 截止2011年底，超低渗透油藏累计应用小卡距分注工艺116口井（见表1），最小卡距由4.0 m下降到2.0 m，分注井作业成功率提高至100%。超低渗透油藏总体分注率提高5.7%，对应油井平均日增油0.11 t/d，直接经济效益4900万元。

2.2 免投死水嘴分注工艺

针对偏心分注投捞频次高、效率低，作业风险增加的难题，开展了免投死水嘴分注工艺研究与应用。

2.2.1 技术原理及特点 该技术采用多种可溶性化学物质与粘合剂配制封堵剂，用封堵剂封堵水嘴孔眼（见图5）。水嘴堵头自由端为锥面，避免装配时发生把水嘴头部拧掉的情况，方便了安装。同时在水嘴下井打压确保封隔器座封后，在地层温度条件下24 h以内封堵剂溶解，实现正常注水。该可溶性暂堵水嘴的最大释放压力达30 MPa，额定释放时间24 h，封隔器在作业释放时不需要再次投捞，简化了施工工艺，有效防止了井下事故发生，既方便管理又降低了生产成本。

图2 磁定位测试工具和测井车

图3 机械定位器

表1 小卡距层内分注工艺现场试验情况

表2 可溶性暂堵水嘴现场应用情况

图4 化学可溶水嘴

2.2.2 应用情况 截止2011年底，可溶性暂堵水嘴技术现场累计试验30口井，现场施工顺利，作业成功率上升为100%（见表2）。封隔器密封性良好，顺利座封后暂堵剂均在规定时间内充分溶解，同时简化了投捞次数以及节约成本，平均单井减少投捞工序4次，平均节约成本6000元，大幅度降低分注井作业风险的同时创造可观的经济效益。

2.3 测调一体化工艺研究与试验

针对超低渗透油藏分注井数多，测试调配工作量大、目前机械式测调工艺测调效率低、精确度差、成功率低等问题[2]，开展了测调一体化工艺研究与试验。

2.3.1 技术原理及特点 该技术在不改变原分注管柱和井下工具的情况下，利用井下可调式堵塞器和机电一体化设备，通过地面控制实现测试和调配同步进行，实现仪器一次下井完成全井的分层测试和调配工作，达到井下流量精确控制的目的，仪器（见图5）。

图5 双流量测调一体化仪器

与传统的机械式测试调配相比，该技术可减少约2/3的工作量，90%以上的配套打捞设备及调配工具，70%左右的单井测试调配费用，具有测试调配成功率高、现场施工操作便捷的特点。

2.3.2 应用情况 目前，测调一体化工艺在超低渗透油藏试验5口井，现场施工顺利，作业成功率达100%。2011年11月15日，在关121-170井下已投可调节水嘴开口大小的可调堵塞器的情况下，用带上下双流量探头的可调节水嘴大小的“边测边调流量计”进行实时调配，表3为现场测试调配前后注水状况的对比。

表3 关121-170井调配前后注水状况对比

3 认识与结论

（1）通过调研分析发现，超低渗透油藏分注井作业成功率的影响因素主要是大斜度、小卡距，层内分注难以及分注井数多，投捞调配工序复杂，作业频次高，风险高等。

（2）现场应用表明，新工艺试验有效地解决了分注井层内分注难的问题以及缩短了分注井作业的施工时间以及简化了作业工序，在保证了作业成功率稳步提升的同时，也降低了作业风险和作业人员的劳动强度。

（3）通过对多项工艺技术的研究与应用，分注井作业的应用范围以及涉及领域进一步扩大，投入产出比1:1.8，取得良好的社会和经济效益，具有较好的推广应用前景。

[1] 王建华，李金堂，邓小伟，等.分层注水工艺技术[J] .断块油气田，2002，9（5）：61-62.

[2] 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.

Improve the success rate of separate injection well technology research and application

WANG Wei1，LU Xiaobing1，WEI Xiangjun2
（1.Ultra-low Permeability Reservoirs Research Center of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710018，China；2.Oil Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yinchuan Ningxia 750006，China）

Stratified water injection is to solve the contradiction between the middle of the oil field development process to achieve effective water injection,to improve an important means of water driving the degree of recovery,while the sub-injection wells operating success of a direct relationship to the stratified injection effect of good or bad.In this paper,ultra-low permeability in Changqing Oilfield separate injection status quo research analyzed the effect on the main reason for low success rate of sub-injection wells operating,and problems to carry out the technology and application to a small card from the separate injection,free vote in the dead tap cast and test deployment of integration,the success rate of 100%in field test,effectively improve the success rate of sub-injection wells operating.

ultra-low permeability reservoirs；stratified water injection；success rate of operation；influencing factors

TE357.62

A

1673-5285（2012）03-0019-04

2012－01-22

王薇,女（1986-），2008年毕业于西安石油大学石油工程专业并参加工作，本科学历，助理工程师，现在超低渗油藏研究中心从事注水工作，邮箱：wangwei4_cq@petrochina.com.cn。