注聚后续注水井防返吐工艺技术的应用

栗攀(河南油田采油一厂，河南 南阳 474780)

0 引言

聚合物驱三次采油技术已成为双河油田稳油控水的主要手段，随着聚合物驱注入段塞的相继完成，注聚井的后续水驱工作，又成为巩固聚合物驱效果的有效措施。目前，双河油田的北块Ⅱ5、438块、Ⅲ油组及Ⅵ1-3油组的四个区块，在实际生产中，注聚后续水驱注水井，经常出现聚合物的返吐，严重影响着注水井的正常工作，进而影响着整个区块的生产状况和开发效果。因此，做好注聚后续注水井返吐防止工作，是当前双河油田生产中亟待研究和解决的问题。

1 注聚后续注水井返吐造成的危害

1.1 分注困难

目前，双河油田四个区块由于注聚后续注水井聚合物的返吐，使部分注水井无法按地质方案的要求及时实施分注，进而造成整个区块注水开发效果变差。

1.2 注水效果差

从近年来转水驱的两个区块情况看，注水井在正常注入过程中，由于聚合物的返吐，容易造成偏心水嘴堵塞。使分注方案不能得到有效实施，造成注水效果变差，进而影响着整个区块的开发效果。

1.3 测试遇阻遇卡

转水驱后，由于聚合物的返吐，造成油管内返吐聚合物及其它杂质增多，使测试过程中，下井仪器遇阻遇卡频繁。

1.4 封隔器失效

分注井封隔器失效，除井下套管腐蚀变形等原因外，主要是洗井过程中地层返吐物通过反洗套进入封隔器反洗通道，卡在反洗凡尔处，转注后反洗凡尔关闭不严，导致上下注水层通过反洗通道串通，使封隔器失效。

1.5 重复作业井次增多

由于聚合物的返吐，在正常测试过程中经常出现测试仪器下不去或掉、卡现象，造成作业井次增多。

2 注聚后续注水井返吐原因分析

注聚合物过程中和注聚后转水驱时，返吐聚合物和返吐出砂现象也比较严重，地层返吐物包括残留聚合物、聚合物团块、聚合物凝胶团块、机杂颗粒、地层砂等。

2.1 注入溶液性质的变化

聚合物驱与水驱相比，增加了注入溶液的粘度，注入溶液的性质也发生变化。而聚合物溶液在岩石孔隙中的流动又有滞留现象，其滞留有两种形式，一种形式是吸附，吸附是指聚合物通过弥散力、氢键等作用力而浓缩在岩石孔隙结构表面上的现象。另一种形式是捕集，形成高压聚合物溶液的富集区。

2.2 地层物性的差异

聚合物驱采油在注聚阶段，单井大都采用全井笼统注入的方式。这样由于地层的渗透率不同，地层对聚合物溶液的吸收能力也不同，溶液就优先进入高渗透层，随着注入的深入，这种现象表现的就更为突出。那么，在低渗透层的近井地带就会富集大量聚合物溶液。

2.3 注入压力的波动

由于在注入过程中，不可避免地会产生注入压力波动，甚至井口完全卸压情况。经过分析，认为造成后续水井聚合物返吐的机理是：层内物性差异大，启动压力差异大。注聚时低渗透层聚合物推进慢，在近井地带形成高压聚合物富集区，而高渗透层推进快，转水驱时往往是低压层。当井口卸压时，低渗透层的高压聚合物就会向井筒转移，形成返吐。

3 防返吐工艺

3.1 防返吐分注工艺

3.1.1 技术原理

采用封隔器进行层间封隔，防返吐偏心配水器控制分层配水，防返吐剪切控制器下井后正对返吐层，油管蹩压坐封封隔器，投捞调配注水过程中，防返吐剪切控制器的双向皮碗憋压后控制开启，将射孔井段卡封，双向皮碗和过滤衬管将地层返吐的团块状聚合物阻挡在过滤衬管和套管组成的环空内和地层内，在过滤衬管形成阻挡滤层，防止压降过快，防止聚合物返吐大量进入井筒。

3.1.2 技术特点

(1)分注管柱通过对返吐层建立阻挡滤层，能够控制地层压降速度，防止大量返吐聚合物和地层砂进入环空和油管，防止堵塞管柱。(2)分注管柱能够在设定压力下反洗井，提高分注有效期。(3)分注管柱能够减缓聚合物返吐和返吐出砂，当需要降压大时应控制泄压速度。

3.2 地面防返吐工艺

3.2.1 技术原理

注水井井口单流阀，又称逆止阀，由复位弹簧、阀体、阀座、联接头组成。正常注水时，进水端压力推动弹簧压缩，打开流通通道，实现注水。当地层压力大于来水端压力时，弹簧自动回位，关闭流通通道，防止地层水回流。

3.2.2 技术特点

(1)联接头采用卡箍联接方式，安装、拆卸方便。(2)反应速度快，性能可靠。(3)价格低，投入成本少。

4 防返吐所做的工作

注水井在日常管理和操作中，对于出砂、返吐严重的井，重点是减少井筒压力波动，开关闸门要缓慢平稳，严禁放空和强行泄压，严格执行洗井、测试、作业相关管理规定。几年来，注聚后续水井返吐问题一致困扰着三采后续水驱的生产管理工作，为此我们也做了大量的工作，取得了一定的效果，主要做法如下：

4.1 加强日常管理

在日常管理中，经过几年的实践，通过采用“减、控、延、关”四字管理方法来防止注水井注入压力的波动，减少注水井返吐的机会。即：要求各站在管理中尽量减少停注、放溢流的机会；通过对各井测启动压力，洗井采用“控压洗井”法；合理延长后续注水井的洗井周期，由3个月延长到6个月；要求值班工人按时巡检，当发现来水压力低于某井的注入压力时，马上关闭该井注水阀门。

4.2 控制泄压速度

注水(聚)井作业前有溢流时，先关井至井口压力平稳，后开井放溢流，开始2h 溢流量控制在2m3/h 以内，以后逐渐增大，最大不超过10m3/h，井口压力降至1.0MPa 并稳定为止。

4.3 保压洗井

对出砂井、返吐井洗井时，实施控压洗井，确保在洗井压力略高于地层启动压力的状态下洗井。对返吐特别严重的注水井，可以先大排量洗井，然后再保压洗井。

洗井流程切换操作时严禁油、套压急剧变化波动，反洗井操作顺序：打开来水侧套管阀门→关闭来水侧油管阀门→微开洗井液回收阀门→打开返出侧油管阀门→调节洗井液回收阀门，洗井结束时按相反顺序倒回；正洗井操作顺序：打开返出侧套管阀门→调节洗井液回收阀门，洗井结束时按相反顺序倒回。

4.4 井下防返吐分注工艺

2018年11月17号，在返吐严重的3-23井上安装了防返吐偏心配水器。但在2018年12月份的测试中，测试仪器由于井下聚合物返吐仍下去，于12月29号重新作业。说明该措施效果不好。分析主要原因是：弹簧与地层压力配合不好造成的。

4.5 投球作业

该措施主要通过改变井下管柱、作业程序及洗井方式，以防止聚合物返吐对测试的影响。但在实际应用中，出现了一些问题，主要表现为：投球座封不顺利。原因是：作业下管柱时，管柱内有杂物；作业、洗井、投球、测试衔接不好。

5 结语

注水井防返吐工作是一项系统工程，任何一个环节出现问题都可能影响全井治理效果，需要统筹兼顾，持之以恒。通过采取防倒流分注工艺，控制了地层泄压速度，一定程度上防止返吐聚合物和防止返吐物进入油管，减少水嘴堵塞和投捞测试遇阻现象，延长分注有效期。通过采取防返吐剪切控制器防返吐分注工艺，控制地层泄压速度，将返吐物控制在地层内，防止大量返吐，减缓地层出砂。地面控制泄压速度在防止返吐方面具有重要作用，必须严格按规程操作。对于聚驱后水驱井，在反洗井前和施工作业前，宜关井扩压一段时间后缓慢泄压，防止地层大量返吐，减缓地层出砂。