低渗透油藏新型偏心分层注水工艺研究

尹煊

（辽河油田公司曙光采油厂 辽宁盘锦 124000）

1 低渗透油藏分类

低渗透油藏是一个相对概念，世界各国的划分标准因不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件的差异而不同。目前，对低渗透油藏的划分主要有两种：一种是按渗透率大小来划分，另一种是按流度大小来划分。

1.1 按渗透率大小划分

目前，通常把低渗透油藏渗透率的上限定为50mD,并按其大小分为三类：I类储层渗透率50～10mD，II类储层渗透率10～1mD，III类储层渗透率1～0.1mD。I类储层是低渗透油藏，其特点接近于正常储层；II类储层是特低渗透油藏，是典型的低渗透储层；III类储层是超低渗透油藏，属于致密低渗透储层。

1.2 按流度大小划分

由于低渗透油藏的开发不仅与渗透率有关，还与流体的黏度有关。因此，低渗透油藏也可以按流度的大小分为三类：流度介于30～50mD/(mPa·s)的低渗透储层是低渗透油藏；流度介于1～30mD/(mPa·s)的低渗透储层是特低渗透油藏；流度小于1mD/(mPa·s)的低渗透储层是超低渗透油藏。

2 低渗透油藏特征

2.1 低渗透油藏储层成因及类型

从储层的成因上看，可将低渗透砂岩储层分为原生低渗透储层、次生低渗透储层和裂缝性低渗透储层三类。

（1）原生低渗透储层。这类储层主要受沉积作用控制；形成的原因在于沉积物粒度细、泥质含量高和分选差；以沉积作用形成的原生孔为主；成岩作用产生的次生孔所占比例很少。储层一般埋藏较浅，岩石脆性较低，裂缝相对不发育。

（2）次生低渗透储层。次生低渗透储层主要受成岩作用控制。这类储层原来是常规储层，但由于机械压实作用，自生矿物充填，胶结作用及石英次生，大大降低了孔隙度和渗透率，原生孔隙残留很少，形成致密储层(有时为非储层)。后由于有机质去羧基作用产生的酸性水，使碳酸盐、沸石、长石等矿物溶蚀，产生次生孔隙，使得孔隙度和渗透率增加，形成低渗透储层。

（3）裂缝性低渗透储层。次生低渗透储层，岩石致密程度相应增加，脆性更大，在构造运动产生的外力作用下易发育裂缝，形成裂缝性低渗透储层。

2.2 低渗透油藏主要开发特征

（1）天然能量小，自然产能和一次采收率低。

（2）注水井吸水能力低，地层和注水压力上升快。

（3）油井见注水效果差，低压低产现象严重。

（4）见水后产量大幅度下降，稳产难度大。

3 分层注水工艺新技术

3.1 新型偏心分层注水工艺管柱

该管柱主要由定压开启恒流量偏心配水器、自验封封隔器、撞击筒、单流阀等工具组成（图1）。

图1 管柱结构示意图

该工艺具有以下特点：（1）主要用于井径为121～127mm井的多级细分注水；（2）不需要投捞死嘴即可保证坐封封隔器；（3）各小层的水嘴一次性随管柱入井，不需反复投捞即可在3～35MPa波动压差下实现10、15、20…300m3的恒流量配注，达到地质配注要求，大大减少投捞次数，减轻工作强度；（4）多级分注时封隔器能自行验证其密封性；（5）注水量测试方便，有效期1年以上。

该工艺使用免投死嘴偏心配水器，达到不投捞死嘴使封隔器坐封的目的；使用恒流量堵塞器，实现水嘴一次随管柱下井，不需要投捞调配水嘴即可达到配注量；使用自验封封隔器，确保修井管柱多级封隔器密封可靠。

3.2 分注工艺技术应用分析

目前在用的分注工艺主要有油套分注工艺和偏心配水分注工艺，随着近年来油田开发中定向井井数的增多，油套分注工艺不能测上层吸水剖面，不能反洗井；偏心配水分注工艺存在分注有效期短、投捞成功率低等问题。为此，试验应用了目前国内较为先进的新型偏心分注工艺。

3.2.1 偏心配水分注工艺技术

该技术为长庆油田分层注水的主导技术。从油管打液压20MPa，使封隔器坐封并完井，随后用投捞器捞出带死水嘴的堵塞器，正常注水稳定后，进行封隔器验封及流量测试调配。

偏心配水分注工艺技术施工简单，技术成熟，可进行多层分注及反洗井作业，并对任意层进行测试调配，流量测试一般采用浮子式流量计，调配时需下投捞器分层将堵塞器捞出，根据每层注水量在堵塞器中装好水嘴，用投捞器送入配水器，开始测试水量，水量调配不准时要重复该过程，直至达到配注要求。

3.2.2 新型偏心分注工艺技术

图2 新型偏心分注工艺技术管柱

该技术是在原偏心配水分注工艺基础上进行了两点改进，一是采用了旋转解封、液压坐封的封隔器，二是采用了非集流的DYL-200型超声波流量计。其完井工艺、测试调配与偏心配水分注工艺基本相同(图2)。将工具串下入井内预定位置后，从油管打液压18MPa，使封隔器坐封，随后拔出死嘴，待注水稳定后进行测试调配。封隔器设计有反洗通道，可不定期进行反洗井作业，解封时，上提油管半米后正转油管12～15圈即可解封起出。

新型偏心分注工艺技术有以下特点：（1）完井工艺、测试调配等技术与偏心配水工艺基本相同；（2）封隔器采用了Y342-114型，液压坐封，旋转解封，与目前在用的其他注水封隔器相比在结构设计上的特点是：采用独立的膨胀环进行胶筒肩部保护及斜井扶正居中，提高了胶筒的密封能力及使用寿命；采用正转油管柱解封设计，避免了管柱蠕动造成的封隔器解封失效；（3）井下流量测试采用了非集流的DYL-200型超声波流量计，取消管串中的撞击筒，且可在任意点测取流量。

新型偏心分注工艺存在的主要问题有：（1）工艺原理上它没有彻底解决偏心配水分注工艺在斜井中的投捞困难；（2）封隔器正转12-15圈的解封方式在定向井中很难实现，其灵活性和可靠性有待验证；（3）该技术尚无成熟的验封工艺。

新型偏心分注工艺改变了传统偏心配水分注工艺技术中的流量测试方法，可测取任意点流量且取消了管串中撞击筒，同时应用了较为先进的Y342-114型旋压式高压注水封隔器，是对偏心配水分注工艺的一大改进，在继续验证和不断完善的基础上将有很好的应用前景。

4 结论

（1）低渗透油藏在我国石油工业中的作用越来越大，但低渗透油藏有着与中、高渗透油藏不同的地质特征和储层特征，要想有效开发低渗透油藏必须对低渗透油层的渗流特征进行细致研究。

（2）偏心分层注水工艺是低渗透油藏开发的一种技术，目前已经有了比较完善的理论及其工艺设备，但仍需改进。

（3）为了更加高效地开发低渗透油藏，应该进一步研究其他注水工艺新技术和先进助采新技术。