聚驱堵水技术适应性分析_于庆江.pdf

收稿日期:2 0 2 1-1 1-1 3作者简介:于庆江(1 9 8 1-),男,辽宁抚顺人,2 0 0 7年毕业于大庆石油学院,现从事三次采油管理工作。聚驱堵水技术适应性分析于庆江(中国石油 大庆油田有限责任公司 第五采油厂,黑龙江 大庆 1 6 3 5 1 3)摘要:聚驱开发进入中后期以后,连通好、渗透性好的高产出层段含水率普遍较高,容易出现单层突破进入无效循环。为提高开发效果,扩大注聚波及体积,动用富集剩余油,对具备条件的井实施堵水,根据不同的井况及实施目的,应用了不同类型的堵水工艺,通过对工艺适应性评价,形成了适合我厂聚驱开发的堵水工艺序列。关键词:聚驱;无效循环;堵水;工艺序列中图分类号:T E 3 5 7.4 6+1 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 6-7 9 8 1(2 0 2 2)0 3-0 0 7 0-0 4 目前我厂聚驱采出井有1 7 4 0口井,综合含水高达9 5.3 1%,含水较高,随着油田注聚开发的不断深入,采出端的油井含水率逐年升高,且呈现出多层高含水和含水高低层交错分布的现象,无效水循环严重,注入水沿着油层部分高渗透层位大量采出,则很难动用油层其他部位大量富集剩余油,不但给水地面处理系统带来极大难度,也给油田造成了大量的成本浪费。为此为改善水淹程度低,动用差且剩余油富集层段,减少层间干扰,改善层间矛盾,对高含水层采取针对性堵水措施,以充分动用潜力层,实现层间转移,从而改善注入和吸水剖面,挖掘井层间潜力,是目前高含水阶段提高采收率的重要手段,机械堵水工艺管柱以其施工周期短,可靠性强、有效期长等特点,在我厂广泛应用。1 堵水管柱设计依据措施层位特点,堵水管柱主要由堵上采下、堵下采上和堵上下采中间三种,三种堵水管柱结构如下图所示。图1 堵水管柱图2 堵水原则一是选择堵水工艺可靠、有效,保证被封堵层在整个生产过程中能够有效密封,且能够满足生产测井等需要。二是尽量避免封堵工艺实施后,对后续各类工艺措施的选择及实施造成技术限制。三是封堵层应能够根据油田后期开发需要顺利解封。3 堵水工艺优选3.1 常规井堵水聚 驱 常 规 采 出 井 主 要 的 堵 水 工 具 采 用F X Z Y 4 4 5空桥,主要以堵上采下和堵下采上为主,07 内蒙古石油化工2 0 2 2年第1 1期 堵上采下工艺管柱组合为F X Z Y 4 4 5空桥+油管+Y 3 4 1不可洗井封隔器+挡球+筛管+导锥组成,堵下采上工艺管柱组合为F X Z Y 4 4 5空桥+导锥组成,适用的条件为采出井无套损,具有稳定夹层,且夹层厚度1 m。1、上接头2、锁簧3、缸筒4、锁定套5、丢开销钉6、连接管7、座封销钉8、活塞9、验封销钉1 0、验封活塞1 1、打捞管1 2、胶筒轴1 3、上压环1 4、胶筒1 5、隔环1 6、中隔环1 7、验封件1 8、下压环1 9、上锥体2 0、卡瓦罩2 1、卡瓦2 2、弹簧2 3、下接头2 4、解封销钉2 5、导向帽图2 F X Z Y 4 4 5空桥结构图 油管连接工具,下井到设计位置,向油管内注水打压,当压力达到6 MP a时,坐封销钉剪断,活塞下行,推动上锥体下行,将卡瓦胀出,卡瓦锚定于套管内壁,以卡瓦力支撑压缩胶筒,同时锁簧与锁定套锁定,当压力达到1 6 MP a时,卡瓦锚定牢固,胶筒胀封完成。当压力达到1 8 MP a时,剪断验封销钉,验封活塞下行,液流进入左、右两组胶筒中间,检验胶筒的密封性能。上提将送封工具与工具丢开。解封时,用2寸捞锚插入工具打捞管内,上提剪断解封销钉,打开锁定机构,即可将工具解封,捞出。3.2 套损井堵水聚驱套损采出井选择应用F X Z Y 4 4 5-9 5自验封,该封隔器的结构与F X Z Y 4 4 5-1 1 4自验封相同,优点为丢手、封堵、锚定一体式设计,能够自行验封,无需下验封管柱验封,主要以堵下采上为主,工艺管柱组合为F X Z Y 4 4 5-9 5+支井底尾管+丝堵组成,适用的条件为采出井为套损井,具有稳定夹层,且夹层厚度1 m。3.3 环空测试井堵水隔层厚度小于4 m的油井实施封堵后,封堵工具顶界距离上返层位底界距离不到2 m,需要通过直径 2 3 mm、长5 m多的环空测试仪器,应用现有封堵管柱无法实现对所有上返油层的环空测试。适应封堵隔层厚度小于4 m的油井可环控测试分体式上返封堵管柱的封堵工具采用大通径设计,在封堵工具的丢手位置设计成引斜导向机构,便于环空测试仪器通过,让环空测试仪器的流量持水集流伞全部通过油层并进入封堵工具内部,实现对封堵工具以上所有油层的环空测试。图3 可环空测试型堵水管柱图4 大通径封堵工具3.4 周期堵水井聚驱开发进入中后期以后,连通好、渗透性好的高产出层段含水率普遍较高,容易出现单层突破进入无效循环。为避免完全封堵后会造成产液量17 2 0 2 2年第1 1期内蒙古石油化工和产油量的大幅降低,影响聚驱开发,实施聚驱停层不停井周期堵水。针对我厂聚驱采出端主要对一个层位反复进行开关控制的实际,充分考虑投入成本因素,采用压电控制开关找堵水技术实施停层不停井周期堵水开采(图5)。压电控制开关是一种机电一体化井下工具,与井下堵水封隔器配套使用。井下堵水封隔器将油层分隔成若干层段,每个层段内下入压电控制开关,投送管柱到达预定位置,释放封隔器、丢手后下泵生产,下井过程中压电控制开关处于关闭状态,利于油管内外建立压差释放堵水封隔器。下泵生产后,利用地面压力信号控制压电控制开关的开关状态或开关阀开启程度。压电控制开关找堵水工艺技术管柱下井后,通过地面打压向井下各层段的压电控制开关发出开、关信号,由井下微电机控制各层段的开与关,进而在正常泵抽状态下,获得任意层段或组合层段的产量和含水数据,使油井控制在合理的状态下生产。4 工艺适应性评价4.1 堵水效果2 0 2 0年以来我厂共实施各类采出井堵水6 5井次,封堵施工一次成功率9 5.4%,全部井验封合格,井密封率1 0 0%。封堵后,平均单井日降液1 5 m3,平均单井含水下降9.5%。取得了较好的堵水效果,有效的满足了开发需要,形成了适合我厂堵水需要的工艺序列。4.2 封堵井环空测试效果截至目前,环空测试井堵水已累计应用2井次,以试验井1为例,该井的封堵隔层厚度2.1米,隔层位置1 1 2 2.7-1 1 2 4.8 m,实 施 封 堵 后 日 产 液 由3 2 m3/t降至1 9 m3/t,堵水效果好,同时该井开展环空测试试验,环空测试仪器顺利引至封堵管柱内部,实现小隔层井的环空测试(图6)。4.3 周期堵水效果2 0 2 1年共实施4口井,通过对比分析堵水前后数据,措施后平均单井降液2 4 t,平均单井采聚浓度降低4 3 m g/L,达到了预期效果(表1)。图5 压电开关找堵水管柱示意图图6 试验井压力和环空测试成果表1 应用井效果统计表井号措施前措施后差值产液(t)产油(t)含水(%)采聚浓度(m g/L)产液(t)产油(t)含水(%)流压(MP a)采聚浓度(m g/L)产液(t)采聚浓度(m g/L)试验井14 71.19 7.67 4 62 20.49 8.11.9 98 1 3-2 56 7试验井24 52.59 4.59 2 53 80.69 7.96.6 77 5 8-7-1 6 7试验井31 1 25.39 5.35 5 26 42.99 5.44.6 25 0 6-4 8-4 6试验井44 4.10.89 8.38 0 12 90.69 84.3 27 7 4-1 5-2 76 22.49 6.47 5 63 8.31.19 7.44.47 1 3-2 4-4 3(下转1 1 7页)27 内蒙古石油化工2 0 2 2年第1 1期 定、防窜性能,通过常规方式混配,达到密度要求,能保证固井质量。(2)调研选择带自锁功能的胶塞、双阀浮箍和浮鞋以及整体式扶正器等附件,能满足固井施工要求。由于没有使用校准塞,准确计量尤为关键,需要全程做好人工计量。(3)受现场条件限制,通过施工排量控制,多种流态并存,防止漏失的同时,能保证一定的顶替效率,固井质量合格。参考文献1 黄占盈,周文军,欧阳勇,等.8 8.9 mm小套管钻完井技术在苏里格气田的应用J.石油天然气学报,2 0 1 4,3 6(2):9 6.2 安少辉,燕平,李立荣,等.苏南项目S N X井8 8.9 mm生产套管固井水泥浆技术J.天津科技,2 0 1 5,4 2(1):1 9-2 2.3 齐国强,王忠福.固井技术基础M.第2版.北京:石油工业出版社,2 0 1 6.4 何磊,廖兴松.韧性防气窜固井水泥浆体系研究J.石油化工应用,2 0 2 0,3 9(7):1 6.5 张明昌.固井工艺基础M.北京:中国石化出版社:2 0 1 7.6 沈崇棠,刘鹤年.非牛顿流体力学及其应用M.北京:高等教育出版社:1 9 8 9.7 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.G B/T 1 9 1 3 9-2 0 1 2.油井水泥试验方法S.北京:中国标准出版社,2 0 1 2.8 刘崇建.油气井注水泥理论与应用M.北京:石油工业出版社,2 0 0 1.(上接7 2页)表2 压力码操作步骤表状态第一步5MP a第二步0MP a第三步5MP a第四步0MP a第五步5MP a第六步0MP a第七步5MP a开关打开2分钟2分钟2分钟2分钟2分钟2分钟4分钟开关关闭2分钟2分钟2分钟分钟22分钟7分钟4分钟 为了进一步验证实施完堵水后压电控制开关反复开关可靠性,进行了打压试验,选取试验井1,打压时,严格按照压力码操作(表2)。试验井1堵水后,产液降幅较大,由4 7 t将至2 2 t,打压开关试验后,产液由2 2 t升至5 8 t,流压由1.9 9 MP a恢 复 至2.2 9 MP a,证 明 压 电 控 制 开 关打开。图7 打压试验前后功图对比5 结论(1)机械堵水工艺操作简单、可靠,适用于我厂堵水需要,达到试验及应用效果。(2)压电开关堵水可实现停层不停井周期找堵水,摸索一种提高聚驱开发效果的新模式。(3)通过堵水技术的攻关应用,形成了满足我厂聚驱开发需要的堵水工艺序列。参考文献1 方志刚 刘颖,可换向找水开关在堵水工艺中的应 用 J,内 蒙 古 石 油 化 工2 0 0 8,(1 0):9 9-1 0 02 冯金海,H F高聚物选择性堵水技术试验研究J;长江大学学报(自然科学版);2 0 1 1,(6):2 2-2 3711 2 0 2 2年第1 1期付雄涛等 苏里格区块 8 8.9 mm小套管滑套固井分析及应用