注水井分层酸化完井技术的现场应用研究

刘言理(大港油田公司石油工程研究院， 天津 300280)

目前大部分注水井，特别是油井改注水井油层极易发生污染和堵塞，大大减低了底层渗透率，给注水工作带来困难。分层酸化技术是分别针对不同油层进行有目的地酸化技术手段，可以提高地层渗透率，或者溶解地层中岩石胶结物增加流体流动效率。目前分层酸化技术是有效清除井底污染，解堵增注的有效措施，通过分层酸化，不但节省了资源还提高了工作效率。

对于非均质油藏，其层间、平面和层内地质特性存在着明显差异，这些差异将直接影响油田最终采收率和经济效益。对于需要酸化压裂这种方式来提高产量的油田，笼统的酸压无法满足生产的需要，因此进行分层酸化压裂工艺管柱技术是充分发挥各类油层的生产能力、提高各类油层动用程度、为油田持续发展提供技术保证的重要措施手段。一趟管柱压裂多层或对其中任意层进行了酸化压裂改造的分层酸化压裂管柱技术，能够较好地解决应用中的难题[1]。为此，开展了注水井分层酸化技术的现场应用研究。

1 分层酸化技术要点及难点

①分层酸化管柱必须计算准确，封隔器胶皮避开套管节箍，酸化滑套尽可能地排布在酸化层上部。②对工具、管柱要求高，特别是封隔器要求坐封后橡胶密封性能好，水力锚能经受住加酸过程中的高压作用力。

2 分层酸化管柱设计

(1)管柱组合设计 Φ90mm接球栏(0.3m)+Φ90mm坐封滑套0.2m +Φ73外加厚油管10m + Y341-148H酸化封隔器(1.695m)+ KDB-148水力锚(0.495m)+Φ73外加厚油管20m +Y341-148H酸化封隔器(1.695m)+KHT-90酸化滑套(0.3m)+Φ73外加厚油管10m+ Y341-148H酸化封隔器(1.695m)+KDB-148水力锚(0.495m)+Φ73外加厚油管串至口。

3 施工要求

①酸化工具装卸，运输必须用专车发运，不得与其它东西混装，严禁猛击和重撞；②所有下井油管和工具长度必须丈量准确、无误；③严格按照施工设计要求进行配制下进管柱，误差不得超过±0.5～1m；④所有下井工具和工具连接处以及工具与油管螺纹连接处必须缠密封生胶带，以确保油管柱在35MPa状态下有良好的密封性能；⑤酸化工具通过井口时，应严格控制下钻速度，而且有专人在井口将工具扶正，切忌发生工具与井口相碰撞现象；下钻速度应严格控制在不大于30单根/小时以内；⑥酸化管柱下井前，一定要先刮管、通井；⑦下钻过程中，若发生遇阻现象，严禁强行下入，应起出查明原因再下井；⑧管柱下到位后确保封隔器卡点位置避开套管接箍和油层相应的距离。

4 Y341-148H酸化封隔器

封隔器主要作用是在井下起着分隔油层、水层、气层，同时还能承受压力。多用于井深≤4000m，Y341封隔器主要用于压裂、酸化、注水、采气(过电缆)或酸化堵水工艺等。不同规格不同型号的封隔器实现功能不同，根据井况工艺要求选择使用。在井下作业时，首先要保证封隔器完全坐封，并将上下层隔开不串通。

①结构。Y341封隔器主要由上下接头、内芯管、活塞、胶筒组件、锁定装置、解封机构组成。②工作原理。从油管加压，液体将压力传递给活塞并产生轴向移动，带动锁套剪断坐封剪钉上行，压缩胶筒，使之弹性变形径向扩张，随着油管压力增加，胶筒外径紧贴套管内壁，此时锁套与卡瓦互相咬合锁定，完成封隔器坐封。一旦施工过程中出现堵塞现象，该封隔器具有反洗井功能，可以从油、套环形空间加压，实现反洗井功能。当油管内压力大于油套管环形空间压力时，洗井阀会自动关闭。施工结束，上提管柱解封。上提管柱，中芯管上行撞击解封套，内锥孔将分瓣卡瓦向内挤压，收缩卡瓦，解除锁定机构。胶筒失去支撑力，在摩擦力及自身的弹性作用下迅速回弹，胶筒释放彻底回位，完成封隔器解封过程。③技术性能指标。总长度1695mm，最大外径148mm，坐封压力15～20MPa。

5 现场应用

注水井分层酸化技术已经日趋成熟，无论从施工工艺过程，还是从施工管柱上看，都体现了它的优越性。该技术在某油田进行了现场应用，取得了预期的效果，下面以现场施工的注水井分层酸化为例加以说明。

(1)现场施工油井概况 油井于1991.10.31完钻，完钻井深3305m，最大井斜3.5°，完井油层套管外径177.8．7 mm，内径157．08 mm。本次依据地质设计进行射孔作业，射开S21-2、S22-2、S23-2层，井段3044.5-3050.5,3057.3-3063.1,3069.8-3074。1 米，厚度16.1 m，孔隙度8.7%，渗透率1.64×10-3μm-3，含油饱和度5%。油井的生产层位属于低孔低渗，泥质含量较低的储层，同时注水井结垢严重，这些都加大了分层酸化施工难度。

(2)施工步骤 ①反洗井至井口平衡；②将工具串按照设计下入井，投入Φ28mm钢球；③正蹩压5、10、15MPa，分别坐封封隔器；④继续憋压20、25MPa，打掉坐封滑套的芯子，进行酸化下一层；⑤油管投入Φ35mm钢球入KHT-90酸化滑套内，正蹩压18MPa，打开酸化滑套，对最上层进行酸化施工。

(3)效果分析 现场整个注水井分层酸化施工过程顺利，油压一直稳定在40MP以下，没有超压，此次施工共计加酸80m3，在施工过程中，有新的地层被压开，分层酸化有目的地增加了不同地层的渗透率，为顺利注水奠定基础，本次施工取得了良好的效果。

6 结语

通过对酸化管柱和酸化工艺进行分析，发现封隔器的成功坐封是施工成功的关键，因此在封隔器选型和管柱的排列上必须严格仔细，有必要对封隔器和管柱进行优化设计。通过现场应用，该分层酸技术能满足现场的应用要求，取得了较好的效果。该分层酸化管柱和配套技术现场应用施工方便，大大降低了施工的难度，节约了施工时间，降低了施工成本。增加了地层的渗流能力，可以在油田推广使用。

[1]岳慧，佘梅卿,等．高压分层酸化管柱的研制和应用[J].石油机械,2001,29(2)44-47.