油藏精细开发中封偏配一体化注水技术的应用研究

陈学军

摘要：随着油田普遍进入中高含水开发阶段，采取注水开发提高油气采收率面临的难度越来越大，这就要求油田进一步开发并应用针对性的能适合油田注水开发后期应用的细分注水工艺技术，这其中封偏配一体化细分注水技术是有效的一种，通过多口井的现场应用表明，该细分注水技术的应用满足油田精细分层注水的生产需求，不仅改善了注水井的吸水剖面，减少了无效水循环，增加了有效水量，而且有效地控制了自然递减和含水上升速度，可以为高含水期油田的高效开发提供坚实技术保障。基于此，本文对封偏配一体化注水技术从管柱的结构组成、技术原理、主要配套工具、性能指标、适应条件等方面进行了系统阐述。

关键词：油藏开发；封偏配一体化注水技术；

前言

随着注水开发时间的不断延长，各油田相继进入了高含水与特高含水时期。精细地质研究表明，油田进入高含水期以后，多套层系的井网相互交错，注采关系趋于复杂，各小层之间的矛盾越来越突出，部分小层不出力，使其中的原油难以采出；从水井的吸水剖面资料上看，厚油层内主要吸水厚度逐年变小，层内非均质性加剧，无效、低效水循环严重，导致层内注入矛盾突出。同时，随着潜力的不断挖掘，油层与隔层也越来越薄，常规的分注工艺技术很难将地下的剩余原油驱替出来，原油越来越难开采。因此，各油田都在进行精细水驱研究。经过科研攻关，开发出了适应不同条件的封偏配一体化细分注水技术，为高含水期油田的高效开发提供了技术保障。

1 封偏配一体化注水技术

封偏配一体化注水技术是对高含水层或低含水层实现多级细分单卡，解放和发挥中低渗透层及薄差油层的生产潜力。把封隔器和配水器融为一体，缩短注水管柱两级封隔器的卡距，使两相邻封隔器的距离缩短至2-3m，从而实现在薄油层、薄隔层条件下的细分层注水。

1.1 管柱组成

主要由YC344-114FP 封偏配一体化注水器、底部循环凡尔和花管丝堵等组成，管柱如图1 所示。

1.2 技术原理及实施方法

采用YC344-114 压差胀封、反洗井解封式封隔器，利用其内部的有效空间，把中心管取消改为偏心配水器的导向体，封隔器的主体部分作为偏心配水器的连接套，下接头为双通路可控配水器的主体部分。封偏配一体化注水器，使两相邻封隔器的距离缩短至2m-3m，实现了在薄油层、薄隔層的条件下的细分层注水。

1.3 技术特点

（1）压差胀封，反洗井解封，可实现免释放免投捞工艺，节省作业费用；

（2）反洗井通道大，洗井彻底；

（3）可用于细分层注水和普通管柱；

（4）不改变原来的测试投捞工艺；

（5）可改善水井的吸水剖面。

1.4 主要配套工具

该项技术的主要配套工具是YC344-114FP 扩张式偏封一体注水器。

（1）工具结构

封隔器与偏心配水器一体注水器，主要由封隔器、配水器组成，封隔器采用压差胀封反洗解封式封隔器。压差胀封反洗解封式注水封隔器由胀封、解封装置、上护筒、胶筒、连接套、导向笔尖、扶正体以及工作筒、下接头组成。胀封解封装置是在主体上开一带斜面的偏孔和直通偏孔，胀封阀芯上套上座封弹簧，放置在带斜面偏孔上，用压盖固定，把解封阀杆套上解封弹簧，解封阀杆小头插入解封阀体密封段里，然后放置在直通偏孔里，用压盖固定在主体上；导向笔尖同扶正体用稳钉固定后再同工作筒中心段连接，工作筒上的偏孔用来投堵塞器调配注水量。工作筒中孔中部开有进水孔，靠偏孔底部外侧开有出水孔。导向笔尖插入封隔器中心管内，有效的利用了封隔器中心管的空间，使封偏一体注水器同665—2 偏心配水器长度相当。

（2）工作原理

在初期注水时，中心管内与封隔器胶筒外的压差在1MPa 以上，流体从水孔顶开锥形阀进入封隔器胶筒与中心管的环形空间，使封隔器胶筒胀封（胶筒胀封压力0.5—0.7MPa），从而达到分层注水的目的。注水后期，地层吸水饱和，封隔器胶筒内外压差变小，但单向阀内的锥形阀座封，封隔器胶筒压力无法释放，仍然胀封，从而达到分层注水的目的。反洗井时，关闭油管压力，使中心管内压力减小，增加套管压力，使液体进入解封压力孔推动解封顶杆，顶开锥形阀，封隔器胶筒内腔压力通过单向阀中孔、偏孔水孔进入中心管内，封隔器胶筒收回，从而满足洗井需要。由于导向笔尖在扶正体上，导向槽延长，正常投捞不受影响。验封和测调试时，不改变原有工艺，而且用双皮碗密封段，可实现测单层压力和水量，不影响其它层位注水。

1.5 性能指标

封偏一体注水器的性能指标见表1：

1.6 适应条件

针对油层易吐砂、频繁返油、注入压力低、层间矛盾小（层间压差小）、不需要层间轮注、注水水质好的注水井，最小隔层为2m-3m 时，采用YC344-114FP 扩张式偏封一体注水封隔器组成的封偏配一体注水工艺管柱。

2.现场应用情况

在扶余采油厂进行了封偏配一体注水技术现场应用，测试合格率及层段密封率均达到100%，有效地改善了层间矛盾。

典型井例分析：A井，地质上需要细分层注水，该井夹层较薄，用普通的YC344 系列封隔器难以保证施工质量，改用YC344-114FP 封偏一体注水器。细分注水后，吸水剖面得到了改善，原来不吸水的层，转为吸水了，原来强吸水层吸水变弱了。细分注水前后的吸水剖面图2 所示。

3.结语

封偏配一体化注水技术满足油田精细分层注水的生产需求，不仅改善了注水井的吸水剖面，减少了无效水循环，增加了有效水量，而且有效地控制了自然递减和含水上升速度，可以为高含水期油田的高效开发提供坚实技术保障。

（作者单位：中国石油吉林油田分公司油气工程研究院 ）