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【摘要】油田注水工艺技术一直是油田开发的重要工作,通过引进物理解堵增注工艺,用于不适于化学增注的欠注井。特别是在特高含水开发期,研发推广应用多项注水工艺技术,并形成系列配套,工艺技术整体达到国内先进水平。
【关键词】滨南油田;注水;工艺技术
随着滨南油田开发的深入,地层能量下降,为补充地层能量,提高采收率,滨南油田投入注水开发。1975年8月,第一口注水井滨93井转注,是注水工艺发展起点的标志。滨南油田注水工艺,包括分层注水工艺技术和水井解堵增注技术。分层注水根据油田不同发展阶段的开发形势需要和工艺技术水平,分别采取固定配水、偏芯注水和空芯注水工艺技术;水井解堵增注主要采取化学解堵增注和物理解堵增注工艺技术。由于滨南油田非主力层较多,且为高压低渗油田,再加上注水水质差,注水井欠注严重,开发初期引进了化学解堵技术,但因为化学增注对地层存在一定的伤害,不适用于酸敏地层,于1990年以后引进了物理解堵增注工艺,用于不适于化学增注的欠注井。特别是在特高含水开发期,研发推广应用多项注水工艺技术,并形成系列配套,工艺技术整体达到国内先进水平。
一、分层注水
滨南油田地层层系多、非均质严重、层间干扰严重。注水开发后,根据油藏特点和注水技术发展水平采用了固定注水、空芯和偏芯分层注水三种工艺。
(一)固定注水
注水开发初期,以固定注水为主,少部分注水井采用光管注水。固定注水管柱主要采用475-8(K344型)扩张封隔器和745-5、745-4固定配水器。注水井调配注水量时,需作业起出管柱更换配水器,施工成本较高。1980年后,固定注水工艺逐步被偏芯分层注水工艺所替代。
(二)空芯分层注水工艺
空芯活动分层注水管柱,主要由475-8扩张封隔器及空芯活动配水器组成。
空芯活动注水管柱调配注水量时不需动管柱,只需打捞出活动芯子,投下新配水嘴的芯子即可。与固定注水工艺相比,空芯分层注水工艺减少了作业工作量,缩短了施工周期。
(三)偏芯分層注水工艺
1980年,针对空芯活动配水管柱只能分为四级,以及存在投捞工作量大的缺点,试验应用偏芯分层注水工艺,在滨59井进行试验并取得成功。因其具有分层多、投捞简单、调嘴方便等特点,得到推广应用。1983年,研究推广"偏芯配水、防腐油管配套偏芯注水工艺。至1985年,推广偏芯注水工艺的注水井达到39口。但是,由于污水回注、注水水质较差,偏芯注水井在测调过程中经常出现芯子座不严、捞不出、测调遇卡等问题,测试合格率受到严重影响。
(四)防蠕动分层注水技术
2003年,针对注水压力高、层间差异大、注水管柱蠕动严重的问题,开展防蠕动分层注水技术研究。2005年,形成3种防蠕动分层注水管柱配套模式(见图4-10):
(1)层间压差大的注水井,采用防蠕动器(或蠕动补偿器)+Y341-113G封隔器+偏芯配水器+底筛堵的管柱配套方式。
(2)套管缩径套变的分层注水井,采用防蠕动器(或蠕动补偿器)+K344-105封隔器+偏芯配水器+底筛堵的管柱配套方式。
(3)出砂严重的分层注水井,采用防蠕动器(或蠕动补偿器)+K344-113GB封隔器+偏芯配水器+沉砂底筛堵的管柱配套方式。
至2005年,共在11口分注井上推广应用了防蠕动注水管柱,占分注井的23.6% 。通过测试诊断证明,防蠕动管柱在井两年以上仍然有效。
(五)注水井测试工艺
注水开发后,分层测试工作由专业测试队采取投球测试工艺,偏芯注水时采用仪表测试工艺。1996年开始,引进应用地面记录仪测试,资料录取的准确性有较大提高,也减轻了工人的劳动强度。2002年,为提高分层流量测试的准确率,试验并推广应用电磁流量计及在线验封工具,为检测井下注水工具的工作状态奠定了基础。每年的测试工作量在90井次左右。
(六)封隔器及防腐水井管
(1)封隔器。1990年以后,针对Y341-114封隔器洗井通道较小、容易堵塞的缺点,推广应用Y341-113型封隔器。2001年,推广应用Y341-113G封隔器,胶筒采用氢化丁氰橡胶。针对K344-114封隔器承压低的缺点,研制了K344-113GB耐高压封隔器用于出砂井。 2003年后,针对部分注水井多次坐封失效的情况,引进Y341-114自验封封隔器,其主要特点是在四级密封胶筒之间有自验封孔,能检验封隔器胶筒的密封性,当年推广应用21口井。
(2)配水器。1975年油田注水开发后,主要应用的是SC空芯活动配水器,按内径大小分为402、403、404三种型号,并研究配套不同规格的注水水嘴芯子。1996年,针对SC空芯活动配水器容易腐蚀刺损的问题,对配水器表面进行整体镍磷镀防腐处理。 1990年以后,开始引进偏心配水器,测试工具配套撞击式投捞器,之后对偏心配水器进行了一些改进,形成了目前的665-2型偏心配水器,测试工具由投捞式逐渐演变为提挂式投捞器,取消了撞击筒。
(3)防腐水井管。1987年,引进涂料防腐管,注水井管柱抗腐蚀能力有所提高。1995年,引进镍磷镀防腐技术,对新油管或再用油管进行镍磷镀防腐。至2000年,共用于36口井。由于涂料防腐管存在涂料层脱落现象,镍磷镀防腐管存在电化学腐蚀现象,后逐渐停止使用。2000年以后,逐步引进环氧粉末防腐油管、玻璃钢内衬防腐油管,2002年以后引进氮化防腐管,经在3口注水井上试验应用后,因其具有硬度高、耐腐蚀能力强的特点,被逐步推广应用。至2008年,共用于39口井,见到了明显的防腐效果。
【关键词】滨南油田;注水;工艺技术
随着滨南油田开发的深入,地层能量下降,为补充地层能量,提高采收率,滨南油田投入注水开发。1975年8月,第一口注水井滨93井转注,是注水工艺发展起点的标志。滨南油田注水工艺,包括分层注水工艺技术和水井解堵增注技术。分层注水根据油田不同发展阶段的开发形势需要和工艺技术水平,分别采取固定配水、偏芯注水和空芯注水工艺技术;水井解堵增注主要采取化学解堵增注和物理解堵增注工艺技术。由于滨南油田非主力层较多,且为高压低渗油田,再加上注水水质差,注水井欠注严重,开发初期引进了化学解堵技术,但因为化学增注对地层存在一定的伤害,不适用于酸敏地层,于1990年以后引进了物理解堵增注工艺,用于不适于化学增注的欠注井。特别是在特高含水开发期,研发推广应用多项注水工艺技术,并形成系列配套,工艺技术整体达到国内先进水平。
一、分层注水
滨南油田地层层系多、非均质严重、层间干扰严重。注水开发后,根据油藏特点和注水技术发展水平采用了固定注水、空芯和偏芯分层注水三种工艺。
(一)固定注水
注水开发初期,以固定注水为主,少部分注水井采用光管注水。固定注水管柱主要采用475-8(K344型)扩张封隔器和745-5、745-4固定配水器。注水井调配注水量时,需作业起出管柱更换配水器,施工成本较高。1980年后,固定注水工艺逐步被偏芯分层注水工艺所替代。
(二)空芯分层注水工艺
空芯活动分层注水管柱,主要由475-8扩张封隔器及空芯活动配水器组成。
空芯活动注水管柱调配注水量时不需动管柱,只需打捞出活动芯子,投下新配水嘴的芯子即可。与固定注水工艺相比,空芯分层注水工艺减少了作业工作量,缩短了施工周期。
(三)偏芯分層注水工艺
1980年,针对空芯活动配水管柱只能分为四级,以及存在投捞工作量大的缺点,试验应用偏芯分层注水工艺,在滨59井进行试验并取得成功。因其具有分层多、投捞简单、调嘴方便等特点,得到推广应用。1983年,研究推广"偏芯配水、防腐油管配套偏芯注水工艺。至1985年,推广偏芯注水工艺的注水井达到39口。但是,由于污水回注、注水水质较差,偏芯注水井在测调过程中经常出现芯子座不严、捞不出、测调遇卡等问题,测试合格率受到严重影响。
(四)防蠕动分层注水技术
2003年,针对注水压力高、层间差异大、注水管柱蠕动严重的问题,开展防蠕动分层注水技术研究。2005年,形成3种防蠕动分层注水管柱配套模式(见图4-10):
(1)层间压差大的注水井,采用防蠕动器(或蠕动补偿器)+Y341-113G封隔器+偏芯配水器+底筛堵的管柱配套方式。
(2)套管缩径套变的分层注水井,采用防蠕动器(或蠕动补偿器)+K344-105封隔器+偏芯配水器+底筛堵的管柱配套方式。
(3)出砂严重的分层注水井,采用防蠕动器(或蠕动补偿器)+K344-113GB封隔器+偏芯配水器+沉砂底筛堵的管柱配套方式。
至2005年,共在11口分注井上推广应用了防蠕动注水管柱,占分注井的23.6% 。通过测试诊断证明,防蠕动管柱在井两年以上仍然有效。
(五)注水井测试工艺
注水开发后,分层测试工作由专业测试队采取投球测试工艺,偏芯注水时采用仪表测试工艺。1996年开始,引进应用地面记录仪测试,资料录取的准确性有较大提高,也减轻了工人的劳动强度。2002年,为提高分层流量测试的准确率,试验并推广应用电磁流量计及在线验封工具,为检测井下注水工具的工作状态奠定了基础。每年的测试工作量在90井次左右。
(六)封隔器及防腐水井管
(1)封隔器。1990年以后,针对Y341-114封隔器洗井通道较小、容易堵塞的缺点,推广应用Y341-113型封隔器。2001年,推广应用Y341-113G封隔器,胶筒采用氢化丁氰橡胶。针对K344-114封隔器承压低的缺点,研制了K344-113GB耐高压封隔器用于出砂井。 2003年后,针对部分注水井多次坐封失效的情况,引进Y341-114自验封封隔器,其主要特点是在四级密封胶筒之间有自验封孔,能检验封隔器胶筒的密封性,当年推广应用21口井。
(2)配水器。1975年油田注水开发后,主要应用的是SC空芯活动配水器,按内径大小分为402、403、404三种型号,并研究配套不同规格的注水水嘴芯子。1996年,针对SC空芯活动配水器容易腐蚀刺损的问题,对配水器表面进行整体镍磷镀防腐处理。 1990年以后,开始引进偏心配水器,测试工具配套撞击式投捞器,之后对偏心配水器进行了一些改进,形成了目前的665-2型偏心配水器,测试工具由投捞式逐渐演变为提挂式投捞器,取消了撞击筒。
(3)防腐水井管。1987年,引进涂料防腐管,注水井管柱抗腐蚀能力有所提高。1995年,引进镍磷镀防腐技术,对新油管或再用油管进行镍磷镀防腐。至2000年,共用于36口井。由于涂料防腐管存在涂料层脱落现象,镍磷镀防腐管存在电化学腐蚀现象,后逐渐停止使用。2000年以后,逐步引进环氧粉末防腐油管、玻璃钢内衬防腐油管,2002年以后引进氮化防腐管,经在3口注水井上试验应用后,因其具有硬度高、耐腐蚀能力强的特点,被逐步推广应用。至2008年,共用于39口井,见到了明显的防腐效果。