Y管助流分層注水工藝在渤海油田的創(chuàng)新應(yīng)用

上海自儀公司針對(duì)目前渤海油井地層能量下降過(guò)快，水體能量供應(yīng)不足，而油田地面注水設(shè)備及管網(wǎng)設(shè)施有限，無(wú)法完全滿足油藏注水開(kāi)發(fā)需求的情況。以油藏地質(zhì)分析及注水水質(zhì)配伍性研究成果為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)研發(fā)了Ｙ管助流分層注水工藝，該工藝通過(guò)改進(jìn)油田現(xiàn)有水井管柱結(jié)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)同井抽注不同層，并可分層精細(xì)注水。該工藝可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下溫度、壓力、流量，同時(shí)具備管柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、修井周期短、投產(chǎn)見(jiàn)效快、分層可調(diào)配，節(jié)約作業(yè)費(fèi)、注采流程改造費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)明顯。目前該技術(shù)已成功在渤海油田渤中35-2-A3井中成功應(yīng)用，受益A2m井増油明顯，效果良好。Ｙ管助流分層注水工藝為渤海油田經(jīng)濟(jì)高效地補(bǔ)充地層能量完善注采井網(wǎng)提供了新的技術(shù)手段。

1 項(xiàng)目背景

近年來(lái)，隨著油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、增儲(chǔ)挖潛工作的深入開(kāi)展，薄層油藏、低滲油藏、巖性小油藏等非主力油藏的開(kāi)發(fā)利用顯得越來(lái)越緊迫。然而，由于天然地層能量不足，這類(lèi)非主力油藏的產(chǎn)量遞減快而難以維持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，非常終采收率往往很低[1]。海上油田面對(duì)增儲(chǔ)上產(chǎn)“7年行動(dòng)計(jì)劃”的壓力，急需通過(guò)改善注采井網(wǎng)，把注水年“注夠水、注好水、精細(xì)注水、有效注水”等措施有效落實(shí)，從而提高油田采收率，增加油田產(chǎn)量。由于平臺(tái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮注水方案，為節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，平臺(tái)也沒(méi)有為后期可能的注水預(yù)留足夠的空間[1]。加之當(dāng)前海上注水工藝技術(shù)多采用陸地油田工藝，包括地面水處理流程及井下注水管柱，這種模式投入高、施工周期長(zhǎng)、見(jiàn)效慢，無(wú)法滿足油田急需補(bǔ)充地層能量的需求。因此如何經(jīng)濟(jì)高效地在空間受限的海上平臺(tái)補(bǔ)充地層能量以提高采收率，成為油田開(kāi)發(fā)中急需破解的一大難題。

2 技術(shù)簡(jiǎn)介及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

2.1 Y管助流分層注水工藝

Y管助流分層注水工藝就是利用井內(nèi)水體較大、能量較充足的水層直接注入到同井需要補(bǔ)充能量的生產(chǎn)層中，以保持生產(chǎn)層足夠壓力的一種技術(shù)。[2]該技術(shù)利用Y管電泵控制抽水，搭配泵工況、定位轉(zhuǎn)向分流總成、井下流量計(jì)、測(cè)試堵塞器等創(chuàng)新工具及空心集成、同心測(cè)調(diào)等注水工藝，實(shí)現(xiàn)同井抽注不同層，并可分層精細(xì)化注水。該技術(shù)僅需調(diào)整管柱結(jié)構(gòu)就可滿足油藏注水的需求，極大的降低了施工作業(yè)費(fèi)、流程改造費(fèi)，節(jié)約了平臺(tái)甲板面積、井口數(shù)目，進(jìn)一步優(yōu)化了注采井的分布，提高了油藏的采收率。

（1）水源層在上助流注水（詳見(jiàn)上圖1）。上層水源層地層水經(jīng)過(guò)定位旁通流至油套環(huán)空，電泵抽至油管，由于堵塞器位于油管上部，地層水依靠電潛泵增壓后注入下方注水層。期間通過(guò)監(jiān)測(cè)泵工況及井下流量計(jì)數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)電泵頻率控制注水量大小。

（2）水源層在下助流注水（詳見(jiàn)上圖2）。下層水源層地層水經(jīng)過(guò)定位轉(zhuǎn)向分流總成流至油套環(huán)空，電泵抽至油管，由于堵塞器位于油管上部，地層水依靠電潛泵增壓后經(jīng)過(guò)定位轉(zhuǎn)向分流總成注入下方注水層。期間通過(guò)監(jiān)測(cè)泵工況及井下流量計(jì)數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)電泵頻率控制注水量大小。

2.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）分類(lèi)理論創(chuàng)新。改變了傳統(tǒng)注水井、水源井的分類(lèi)認(rèn)知，創(chuàng)新提出并實(shí)現(xiàn)了同井抽注，可普及推廣至油田開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中及油田后期改造中。（2）注水工藝創(chuàng)新。創(chuàng)新研發(fā)同井抽注一體化管柱，Y管電泵搭配空心集成/同心測(cè)調(diào)等注水工藝，實(shí)現(xiàn)同井抽注、在線監(jiān)測(cè)、分層調(diào)配、精細(xì)注水。（3）注采模式創(chuàng)新。該工藝無(wú)需改造井口流程、增加井口設(shè)備，只需改造井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)地層能量的補(bǔ)充，具有投入低、周期短、見(jiàn)效快、易施工等優(yōu)點(diǎn)。（4）管柱工具創(chuàng)新。①創(chuàng)新研制定位轉(zhuǎn)向分流總成。可以在定位密封處實(shí)現(xiàn)抽/注層位轉(zhuǎn)換，達(dá)到抽上層注下層或抽下層注上層。②創(chuàng)新研制連續(xù)油管測(cè)試堵塞器。可滿足注水時(shí)連續(xù)油管配合收集信息，實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)配。③創(chuàng)新研制井下流量計(jì)。借鑒了電纜永置測(cè)調(diào)的成熟經(jīng)驗(yàn)，選用電磁流量計(jì)，不占用中心通道，測(cè)試范圍可達(dá)到1600m3/d。選用特殊密封技術(shù)及特殊電極材料確保測(cè)試的精度及可靠性。

3.1 作業(yè)井信息

渤中35-2-A3井為BZ35-2油田一口水源井，射孔井段斜深1963.2~2823.2米，完井井深3318米，非常大井斜39.65°。該井采用4-1/2″N80LTC優(yōu)質(zhì)篩管和5-1/2″LTC橋式復(fù)合2008篩管配合礫石充填防砂完井。該井非常好防砂段Ng組、第二防砂段E3d2u組為水源層，計(jì)劃后期打開(kāi)下部第三防砂段E3d2LⅡ、第四防砂段E3d3Ⅱ油組注水，為A2m生產(chǎn)井補(bǔ)充地層能量，完善注采井網(wǎng)。2019年3月成功實(shí)施Y管助流分層注水工藝，實(shí)現(xiàn)E3d2LⅡ油組50m3/d、E3d3Ⅱ油組100m3/d的分層配注。

3.2 作業(yè)效果及效益

（1）作業(yè)井效果。A3井2019年3月順利投產(chǎn)至今運(yùn)轉(zhuǎn)正常。受益A2m井原產(chǎn)油45m3/d，A3井投產(chǎn)后A2m井平均日產(chǎn)油70m3/d，效果明顯。（2）作業(yè)井效益。A3井投產(chǎn)后，僅A3注水受益井就増油約80 m3/d，折合收益約24萬(wàn)/天（60美元/桶計(jì)算）。同時(shí)該技術(shù)僅需調(diào)整管柱結(jié)構(gòu)就能完善注采井網(wǎng)，節(jié)約了平臺(tái)流程改造費(fèi)平均約70萬(wàn)/口。該井實(shí)施至今運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

4、結(jié)束語(yǔ)

（1）Y管助流分層注水工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易施工、修井周期短、投產(chǎn)見(jiàn)效快，不僅降低了作業(yè)費(fèi)用，而且節(jié)約了注采流程改造費(fèi)，完善注采井網(wǎng)優(yōu)勢(shì)明顯。

（2）Y管助流分層注水工藝19年3月至今平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，驗(yàn)證可靠性良好。（3）由于四海環(huán)境相似，且該技術(shù)提升了注采井的井筒利用效率，上海自儀公司優(yōu)化了平臺(tái)處理流程，因此可推廣應(yīng)用至四海油田開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中及油田后期改造中。