车城油田大斜度井分层注水技术研究与应用

谢玉海 雷创 寿韬 裴红昌

摘 要：针对车城油田深斜井分层注水的现状，对分注工具和管柱进行优化和合理配置，采用Y341-114ZJJF封隔器、尼龙扶正器和锚定器管柱，同时应用同心一体化设计配水器，形成了一种深斜井免投捞分注工艺。在晋105-12X井等10口井成功应用，封隔器一次坐封成功率100%，分层测试成功率100%，分层注水合格率到达96.5%，最大测调误差5.4%，最大井斜达到59.3?，为今后同类油藏深斜井分层注水提供了經验。

关键词：大斜度；分层注水；坐封；管柱；测试

引言

国内分注工艺经过多年发展逐渐形成了以桥式偏心、同心分注工艺为代表的分层注水系列技术在大港、冀东、长庆油田相继获得突破。车城油田属牙刷状砂岩低渗透油藏，断层多、构造破碎、含油组合、砂体展布复杂、油层具有“小、碎、贫、散”、层间差异大等特点。

1深斜井分注工具及管柱结构

偏心和空心配水管柱是常规的两种分注管柱。生产过程中，注水压力波动和间歇注水造成管柱蠕动影响封隔器寿命；管柱内结垢和死油多，偏心水嘴投捞测调困难；大斜度井封隔器下井过程中胶筒磨损和坐封不居中造成坐封成功率低和有效期短。

1.1分注工具

大斜度井Y341-114ZJJF封隔器的胶筒肩部采用弹力刚性护肩，选装大直径的刚性扶正护套，硫化反洗井机构，反洗井通道口下移，增加逐级解封机构，可以避免封隔器下井过程中磨损胶筒，保证封隔器坐封居中，防止局部应力集中，增加反洗井时对胶筒上落物的携带力，实现多级分注管柱分段解封，减少因管柱负荷大管柱拔不出来的概率。

1.2两种分注管柱结构

为满足地质开发多级多段精细分层注水要求，实现深斜井免投捞分层注水和二级以上的多级分注，分别设计了多级多段常规斜井分注和锚定式斜井分注两种分注管柱。

常规斜井分注管柱主要用于封隔器级数大于3级分注井，底部封隔器采用无逐级解封结构的Y341-114深斜井封隔器，设定坐封压力8-10MPa，上部使用Y341-114ZJJF深斜井逐级解封封隔器，设定坐封压力15MPa。当管柱压力达到8-10MPa，Y341-114深斜井封隔器坐封工作，管柱压力增加至15MPa，Y341-114ZJJF深斜井逐级解封封隔器坐封工作。

锚定式斜井分注管柱，主要用于封隔器级数少于3级，封隔器卡距较大或卡点大于2000m分注井，封隔器上部增加非金属锚定装置将注水管柱锚定于套管壁上，减少注水压力波动和间歇注水管柱蠕动对封隔器寿命的影响。

井斜大于20°分注井，两种管柱在封隔器上下增加扶正器，避免胶筒磨损，保证封隔器坐封居中、胶筒压缩到位。

2深斜井免投捞分注工艺

配水器和水嘴一体化设计，测调时同心测调仪转动调节水嘴过水量，需要定期的测调保证分层注水合格率。一次下井可实现多段调节，测调效率高。

2.1深斜井免投捞分注工艺原理

深斜井免投捞分注工艺根据机电一体化原理，注水工艺采用同尺寸同心器，测调、验封工艺采用测调一体化技术。同心测调仪器通过电缆下井一次可完成全部层位的测试与调配工作，地面上可直观、实时观察井底变化，并调整各层流量，流量调节更精确，工作量更少。验封工艺1次下井可完成各级封隔器的分层验封工作，减少了重复投捞的工作量，实现分层注水量的精确调节，满足深斜井的测试调配需求。

2.2封隔器坐封及验封

配水器下井前全部关死，分注管柱调整后由套管小排量注清水灌满井筒。泵车油管打压，压力达到8-10MPa，稳压5min，Y341-114深斜井封隔器坐封销钉剪短坐封。此时不泄压，管柱压力提高到15MPa，稳压5min，Y341-114ZJJF封隔器坐封销钉剪短并坐封。不放压坐井口，打压至20MPa，稳压5min，封隔器坐封完全。装井口连接注水流程，下同心测调仪打开全部配水器水嘴。正常注水，观察套管是否有溢流或油压上升过程中套压变化情况，如套压变化很小说明上部套保封隔器坐封良好。同时下入验封仪器从下到上逐级对分层封隔器验封，通过注水层位压力和管柱压力的差值大小验证下部分层封隔器坐封情况。

3现场应用情况

截止到目前，晋105-12X等10口井斜大于20°的注水井的分注成功。封隔器坐封、验封、测调一次成功，同心测调仪一次下井完成流量的调节和地层压力、温度数据的采集，目前10口井均正常分注。

晋105-12X井投注2个月后，同心测调仪与免投捞同心配水器在分注段2543-2618.5m、井斜51.4°位置一次对接成功，转动水嘴流量从0m3-60m3-0 m3，电流变化正常，最终测试调配精度97.2%（见表1）。目前该井管柱使用寿命已达60余天，各层段封隔器坐封良好（见图1），测调数据（见图2）表明配水器打开、关闭顺畅，测试没有遇阻、遇卡[16]。

4结论

（1）深斜井免投捞分注工艺在晋105-12X等10口井应用成功，两种斜井分注管柱，满足了深斜井分层注水作业需要，攻克了封隔器坐封成功率低、多级封隔器解封困难的问题，封隔器一次坐封成功率达到100%。

（2）免投捞同心配水工艺无需投捞水嘴，缩短了调配时间，解决了斜井短段偏心分注仪器对接成功率低问题。配合测调一体化技术实现了井下实时数据直读和配注的实时调节，三级三段分注测调时间由3-7天降到4h左右，分层测试合格率达到96.5%，平均测试误差5%左右，为同类型油藏的大斜度井分层注水工作提供了一种有效的技术手段。

参考文献

[1] 张玉荣，闫建文，杨海英等.国内分层注水技术新进展及发展趋势 [J].石油钻采工艺2011，33（2）

[2] 黎明，张智峰，吴朝全等.新型直读式验封工艺技术在青海油田的应用[J].油气井测试.2015（04）.

[3] 黄辉雄，郭朝霞，张金玉.分注井验封疑难现象分析及其压力曲线应用[J].油气井测试.2015（02）.

（作者单位：河北蓝金清洁能源开发有限公司）