扶余油田细分层注水配套技术研究与应用

杨忠贵，张修林，宋成立

(吉林油田公司扶余采油厂,吉林松原138000)



扶余油田细分层注水配套技术研究与应用

杨忠贵，张修林，宋成立

(吉林油田公司扶余采油厂,吉林松原138000)

摘要：扶余油田注水工作取得一定成绩，但是在小层组合、层间矛盾、抑制纵向水窜、测试保障、管控体系建立等方面仍存在诸多问题。针对扶余油田细分层注水的现状与客观实际问题，研究应用长胶筒封隔器和全封重射等细分层配套工艺技术，提高扶余油田的开发水平。通过研究，优化设计了长胶筒封隔器细分和全封重射细分工艺技术，并在实施过程中通过选择有效的分隔结构界面、分注工艺和胶筒长度，确保了有效分注。形成了4种细分注水配套技术：长胶筒封隔器封隔薄隔层、封隔器+油管停注高水淹层段、长胶筒封隔器封堵已射孔高水淹部位、全封重射细分工艺。细分层注水配套技术现场应用有效延缓了两个递减，含水率上升得到了有效的控制，有效注水厚度增大，吸水剖面得到提高，改善了开发效果，为保障扶余油田长期稳产和提高采收率提供了技术手段。

关键词：细分层注水；长胶筒封隔器；全封重射；配套技术

扶余油田属于在穹隆背景控制下受一定岩性因素影响的中—低渗透构造、层状油藏，主要受构造控制，断层发育多，主要为东西向垂直张性构造裂缝[1]。主要发育泉四段和泉三段油层，其中泉四段扶余油层沉积主要处于大型浅水三角洲沉积体系，含油井段约为100m，约13个小层25个单砂体；泉三段杨大城子沉积为曲流河沉积，油层含油井段约为50m，约10个小层16个单砂体。扶余油田到目前为止已经是开发了55年的老油田，目前综合含水率已经达到94.4%，采出程度达到25.4%，进入到高采出程度、特高含水率的双高开发阶段。产量逐年下降，储采失衡，剩余油高度分散，控制递减难度大。由于储层非均质性强，油层厚且发育较多，细分层注水配套技术是目前扶余油田提高采收率的关键技术，该项技术的成功，也为进入双高开发阶段的同类油田起到一定的借鉴作用。

1 细分层注水配套技术需求

1.1 工艺技术需求

扶余油田目前注水井分注率已达到了97.4%，基本实现了分注，但当前油田注水开发的形势对注水工艺提出了新的要求：一是段内小层组合不合理，必须依据岩性实施层段优化重组，控制层间矛盾；二是封堵段内高水淹小层(大段多层)，加强弱水淹层注水，将层间矛盾转化为层内矛盾；三是封堵层内高水淹部位，控制无效水产出，减缓层内矛盾；四是压裂转注井管外不能有效封隔[1-4]，需要封堵压裂裂缝，抑制纵向裂缝水窜。

1.2 测试保障需求

随着扶余油田水井井数增多、层段细分、调剖、注聚合物等措施工作量的增加，测调需求和难度都增大，对测试保障提出了更高的需求。一是分注层段多，4层以上井数为1192口，占分注总井数的62.9%；二是单层配注低，目前平均为8.5m3/d，5～7m3/d的占53.4%，而吉林油田平均单层配注比为11.5m3/d；三是注入介质复杂，调剖、调驱、注聚合物等措施注入介质黏度大，容易导致沉积或黏附，测试工具起下困难，单井测试时间长；四是细分层后间距小，

部分层段相邻配水器间距小，测试时流量计定位难。

1.3 建立管控体系需求

扶余油田注水系统庞大，节点多、管理难度大，每个环节管理不到位都会影响注水方案的有效落实，必须建立有效的管控体系。

2 细分层注水分注工艺

2.1 细分层工艺管柱优化设计

本研究依据开发细分要求，优化设计了长胶筒封隔器细分和全封重射工艺技术[5-7]，并在实施过程中通过“二设计”，确保有效分注。

一是，选择设计有效的非渗透或低渗透储层结构界面，来保证上下储层的有效分隔[8-9]。设计时，参考长胶筒封隔器卡点所在小层的渗透率、伽马值、自然电位等参数，综合确定非渗透或低渗透的稳定储层，此结构界面(图1)或薄夹层(图2)作为水井细分层的分隔层、遮挡层，有效把上下储层分开，解决注水层段内吸水不均，实现水井真正的细分层注水，解决层间及层内矛盾，有效挖潜层间及层内剩余油。通过研制长胶筒封隔器，形成不同胶筒长度系列，胶筒长度系列主要技术参数为：胶筒外径为110mm；内通径为50mm；胶筒长度为0.5m、1m、1.5m、2.0m；坐封剪钉剪断压力为6～8MPa；坐封压力为12MPa；层间耐压为8～10MPa；单级解封载荷不大于4t；温度不大于90℃。长胶筒封隔器设计使用原则如下。

(1)解封载荷：尽量降低解封载荷，单级解封载荷在4t以内。

(2)胶筒长度：针对封隔薄隔层或射孔段高含水部位的状况选用不同的胶筒长度。

(3)密封条件：卡封位置必须有一定厚度的隔层或稳定的结构界面。

(4)单井级数：尽可能减少长胶筒封隔器的数量，一般单井不超过3个。

二是，设计选择分注工艺和胶筒长度，保证封堵效果和解封顺利。

(1)隔层厚度为0.2～1.0m，设计使用0.5m长胶筒，实现有效分隔，降低解封载荷。

(2)对于停注高水淹层段，设计使用封隔器+油管，减少井下配件。

(3)对于层内停注已射孔高水淹部位，根据停注层厚度，设计0.5～2.0m不同长度长胶筒封隔器，确保有效封堵射孔段。

(4)对于压裂转注水井套外不能实现油层有效分隔的，采取全封重射孔分注工艺。

2.2 细分层注水工艺

目前扶余油田研究经形成了4种细分注水配套技术：一是长胶筒封隔器封隔薄隔层；二是封隔器+油管停注高水淹层段；三是长胶筒封隔器封堵已射孔高水淹部位；四是全封重射细分工艺。并在实施过程中实行“二把关、三验证”。

2.2.1 “二把关”

(1)把关现场数据计算丈量，尽量降低人为误差。

地面检查，保证下井油管质量：通过观察、打压、校直、油管规通管，保证下井油管质量。

规范管柱数据丈量操作：管柱数据丈量严把关，数据计算做到作业班数据员、作业队技术员、工艺所注水组三把关，误差控制在0.2‰ 。

计算时考虑油管自然伸长。

(2)把关射孔井段是否刮削通井到位 ，有效保护胶筒完好。

对射孔段进行刮削，下刮削器至射孔段顶界后，缓慢刮到射孔段底界反复刮削，刮削次数不低于10次。

用模拟管柱通井，并冲洗井筒，保证井筒清洁，确保封隔器胶筒完好，有效坐封。

2.2.2 “三验证”

一是验证封隔器卡位准确，磁定位标定封隔器位置，通常验证封隔器位置最准确的方法是封隔器胀封后测磁定位标定，但是在胀封后再测试，发现问题重新作业不但导致封隔报废，增加作业费用，而且延迟了注水，所以细分层作业过程中必须采取胀封前标定。

二是验证封隔器套内密封，注水后封隔器进行验封，采取验封仪和堵塞器压力计两种方式验证封隔器在套管内的密封状况，保证井筒内实现封得住。

三是验证注入水套外分的开，注水后测水井吸水剖面。

3 应用效果

3.1 西16-9区块应用效果

西16-9区块21口井实现细分，层段数由106层细分为120层，注水层段减少到85层，减少无效注水厚度374.8m，日注水量减少了140m3，注水强度由0.99上升到1.5。延缓了自然递减率和综合递减率，提高了吸水剖面(图3)。

3.2 西17-7区块应用效果

西17-7区块7口井细分，注水层段由43段细分为52段，注水厚度由318m减少到299.4m，减少注水厚度18.6m。

3.3 周期检管细分效果

2011—2012年在扶余油田结合周期检管实施细分151口井。注水层段增加213层，增加有效注水厚度361m，日注水量增加了435m3(图4)，周围井产量平稳(图5)，递减得到控制。

4 结论及建议

通过对扶余油田细分层注水配套技术的研究与应用，有效延缓了两个递减(即自然递减和综合递减)，含水率上升得到了有效的控制，有效注水厚度增大，吸水剖面大大提高，为扶余油田保持和恢复地层压力、提高储量动用程度、保证油田稳产发挥了重要作用。细分层注水工艺已形成了系列化、规范化，可满足不同类型油藏地质条件、不同井筒状况分层注水需要。结合目前油田现状，认为下一步应推进以下几个方向工作：

(1)常规分层注水技术不能满足细分层注水开发要求，需要继续推广应用细分层注水技术。

(2)大力推广应用测调联作配水技术，提高配水精度，实现精细分层注水的目的。

(3)研究小修作业、防卡管柱全封重射工艺技术。

(4)研究应用长胶筒封隔器实现层内水泥封堵。

(5)应用恒流堵塞器技术。

参考文献

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Matching Technology for Fine Separate-Layer Water Injection in Fuyu Oilfield

Yang Zhonggui, Zhang Xiulin, Song Chengli

(FuyuOilProductionPlantofPetroChinaJilinOilfieldCompany,Songyuan,Jilin138000,China)

Abstract:Water injection has got certain success in Fuyu Oilfield, but there still exist many problems in sublayer combination, interlayer contradictions, inhibition of longitudinal water breakthrough, testing guarantee, and control system establishment. In view of the current state and reality of fine separate-layer water injection in Fuyu Oilfield, we probed into the application of the long tubing packer, whole sealing and re-perforation, and other fine separate-layer auxiliary technology, enhancing development of the oilfield. We optimized the long-tubing packer subdivision and the fine separate-layer technology of whole sealing and whole perforation, and ensured effective separate injection during technology operation through selecting effective dividing structure interface, separate injection technology and rubber tube length. We developed four fine separate-layer water injection technologies: the technology using long tubing packer to pack thin interlayers, the technology using packer and oil tube to stop injecting in high waterflooded intervals, the technology using long tubing packer to plug perforated high waterflooded positions, and the fine technology of whole sealing and re-perforation. Field application of the fine separate-layer water injection technology effectively delayed two declines, controlled rising water cut, increased effective injection thickness, raised water injection profile, enhanced development effect, and offered technical means for ensuring long-term stable production and enhancing oil recovery for Fuyu Oilfield.

Key words:fine separate-layer water injection; long tubing packer; whole sealing and re-perforation; matching technology

中图分类号：TE341

文献标识码:A

作者简介：第一杨忠贵(1983年生)，男，工程师， 现从事油气田开发研究工作。邮箱：yangzh-jl@petrochina.com.cn。