油套分注工艺技术讲座

油田进入高含水开发后期，注水油藏、井筒技术状况越来越差，分层管柱寿命明显缩短，注水层段合格率处于较低水平。如何进一步改善注水开发效果，提高最终采收率，减缓产量递减、控制含水上升，根据2011年的“1255”工作思路，注水工作，以“水驱控递减”为重点，优化不同油藏的注水方式，针对井网、层系、分注、水质、管线腐蚀结垢、套损、出砂等影响注水效果的因素，提出了“注好水、注够水、精细注水、有效注水”的科学理念，以精细油藏描述为基础，以工艺创新为主线，加强精细管理及分注技术配套，使每口井最大限度的满足地质意图，达到注水到层的目的，从而夯实油田稳产基础”。ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO一.濮城油田分注现状针对主体油藏开发时间长、注采层数多、层间矛盾突出的现状，濮城油田围绕“压缩层段、寻找差异、精细注水”开发思路开展水井工作，利用转、分、修复等多种配套技术，重组和构建一类层和二三类层井网，二三类层得到动用，注水压力逐渐升高。截止到2010年底，濮城油田共有各类分注井520口，开416口。水井分注率56.89%，开井分注率63.4%。其中工具分注井457口，光管注单层井63口。ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO二.濮城油田分注管柱现状一级两段常规管柱主要工艺用途：用于井下可调配、测试的一级二段分注工艺。使用技术条件：Ф114系列管柱主要用于：124mm和121mm套管井。Ф110系列管柱主要用于：118mm套管井以及轻微套变井。Ф105系列管柱主要用于套变井以及注水压力小于25MPa的井。ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO二.濮城油田分注管柱现状主要工艺用途：主要适用于井况条件复杂，溢流大无法填砂、注灰等封堵措施，使用YM221封隔器起到封堵作用，单注上层的注水井。如：2-94井使用技术条件：Ф114系列管柱主要用于：124mm和121mm套管井。Ф110系列管柱主要用于：118mm套管井以及轻微套变井。Ф105系列管柱主要用于套变井以及注水压力小于25MPa的井。卡双封注单层分注工艺管柱ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO二.濮城油田分注管柱现状主要工艺用途：用于井况较好、井下调配、测试的多级分注工艺。使用技术条件：Ф114、112系列管柱主要用于：124mm和121mm套管井；Ф110系列管柱：5-1/2套管通用。二级两段常规管柱ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO二.濮城油田分注管柱现状主要工艺用途：用于井况较好、井下调配、测试的多级分注工艺。使用技术条件：Ф114、112系列管柱主要用于：124mm和121mm套管井；Ф110系列管柱：5-1/2套管通用。两级三段常规分注管柱ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO二.濮城油田分注管柱现状主要工艺用途：应用P1、P2层间差异大或单注P1、P2停注的注水井，增加了管柱的稳定性，能够延长管柱有效期。缺点是这类管柱无法洗井。使用技术条件：Ф114、112系列管柱主要用于：124mm和121mm套管井；Ф110系列管柱：5-1/2套管通用。层间差异大的两级两段分层工艺ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO二.濮城油田分注管柱现状主要组成：①.水力锚+Y341（Y541）封隔器+定压球座，主要适用于斜度大于30°以上分注②.YM221+喇叭口，主要适用于直井或者小于30°的水井分注指标：耐压35MPa,耐温130℃,外径Φ110mm、Φ112mm、114mm。使用技术条件：①.卡封隔离上部套漏井；②.高压注水下的上部套管保护；③.停注上层，单注下层。使用技术条件：Ф114系列管柱主要用于:Ф121mm、Ф124mm套管井。卡层(油套）分注管柱ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO二.濮城油田分注管柱现状适用井况：这类主要是指隔层内套管损坏、腐蚀致使套管内径扩大，若采用常规的分注管柱易造成封隔器在坐封点上密封不严，导致管柱失效，有效期缩短。采用特殊的组合管柱或工具配套，根据隔层大小确定封隔器之间距离，增加套管密封段长度，保证了管柱的密封性和稳定性。如：3-88井、1-66井管柱类型①.Y341+Y541封隔器+定压球座，主要适用于斜度大于30°以上分注②.Y111+YM221+喇叭口，主要适用于直井或者小于30°的水井分注指标：耐压35MPa,耐温130℃,外径Φ110mm、Φ112mm、114mm。使用技术条件：Ф114系列管柱主要用于:Ф121mm、Ф124mm套管井。套管内壁腐蚀致使内径扩大分注管柱ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO三.油套分注井在濮城油田的应用2003年5月20日第一口油套分注井85-12井使用成功实施，φ115×1.8m美国产604-57-521封隔器，该井有效期314天。2005-2010年来的油套分注井数变化情况ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO四.油套分注技术简介油田常规分层注水工艺普遍存在封隔器密封有效期短、注水管柱蠕动、投捞测试成功率不高、分层计量不准等问题，油套分注技术采用封隔器将注水层隔开为上下两层，地面通过井口流程控制油管套管的注水量，达到分注目的。ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO油套分注管柱采用YM221封隔器+喇叭口组合，到位后上提一定的座封距，扶正块靠与套管的摩擦力不动，旋转管柱使封隔器中心管限位销从扶正块导向槽中脱开，下放管柱，锥体撑开卡瓦，卡住套管壁，上接头、中心管下行，推动密封挡环、密封接头、胶筒芯轴等件下行，压缩胶筒密封油套环形空间，封隔器完成坐封。井口采用油套分流计量。低压注水层高压注水层封隔器常规油套分注管柱ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO该项技术主要针对套油压差大于20MPa以上的油套分注井，若采用常规油套分注管柱油管很快会被挤扁造成管柱失效，应用偏心管柱（死嘴子）油管冲压平衡套管压力，采取油套间歇交替注水方式，满足开发要求，延长管柱有效期。大级差油套分注管柱低压注水层高压注水层封隔器偏心配水器ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO该项技术主要针对结盐、出砂严重的井，为了管柱的安全，在封隔器上接偏心配水器，投上死嘴子，定期投捞嘴子，清水洗井，溶解化盐，保证管柱的安全。特殊井油套分注管柱低压注水层高压注水层241封隔器偏心配水器定压阀ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO对于层间跨度大、差异大的分注井，若采用常规油套分注管柱根本无法实现，偏心分注因层间差异大无法调配而不适用，采用Y111+Y221组合管柱，能够实现跨油层油套分注，同时具有调配简单的、稳定性高的优点。跨油层油套分注管柱ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO五.油套分注管柱存在的问题油套分注管柱解决了两层分层注水问题,提高了目的层的动用程度，使地质配注方案能得以准确有效地实施，对提高油田注水开发效果以及控水稳油、维持油田稳产高产起到了良好作用。但是油套分注井对日常管理有着严格的要求，稍有不慎，很容易造成事故井。据统计近年来，油套分注井的中完率逐步提高，暴露了油套分注井事故质量和安全隐患。2007年2008年2009年2010年37971371650026油套分注井总数油套分注中完井2007-2010年油套分注井中完统计近几年来油套分注井总井数不断增多，随着注水管柱在井下时间的延长，造成事故井的比例也在不断的增加，从无到有，从少到多。2010年油套分注中完率高达3.64%。ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO五.油套分注管柱存在的问题2011年注水井中完井分类统计表月份光管（口)卡封(口）油套分注（口）多级多段（口）合计（口）111211311411511260711281214合计344112ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO1-157（1区37号站）2008年11月17日下入油套分注管柱，2009年12月注水油压13Mpa，套压0，日注30方（配注30方，套管停注），2010年2月10日至2010年3月9日方案关井，4月15日至6月2日方案关井，10年12月注水油压5.5Mpa，套压0，日注30方（配注30方，套管停注），作业周期769天，长期未动管。该井12月26日搬上，起Ф73mm加厚油管16根，上提管柱管柱遇卡，震击解卡无效，油管外壁结垢严重，换80t架子，上提负荷至750kN活动解卡无效中完，目前鱼顶为Φ73mm加厚油管节箍，落鱼为Φ73mm加厚油管240根，落鱼总长2275.72m，预计鱼顶深度8.72m。注水情况作业情况ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO2011年4月26日下入YM111+YM221组合油套分注管柱，油压34MPa日注水60m3，套压34.5MPa日注水9m3，6月17日以后注水变差，油套压均为34.5Mpa，油管日注水量大约为10m3，套管日注水量为3m3左右，本次措施目的重炮，7月9日上作业，作业周期74天。该井7月9日搬上，活动解卡油管脱。落鱼为Y111-114×0.34m封隔器下半部分，φ73mm平式油管9根，φ73mm×0.1m变扣，YM221-114封隔器，φ73mm×0.126m变扣，φ73mm平式油管2根，φ89mm×0.14m喇叭口，落鱼总长105.974m。下φ105mm0.9m公锥、φ114mm封隔器上接头打捞均未捞住油管。注水情况作业情况3-336（4区98号站）中完原因：油层出砂，造成砂卡管柱。ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO注水分注井短周期分析六、油套分注井造成短周期井项目油套分注卡层漏两级两段其它合计2010年1-12月（井次）82113547比例（%）1744.727.710.61002011年1-8月（井次）1169329比例（%）3.455.23110.3100总计（井次）93722876比例（%）11.848.728.910.5100ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUOV350（7区108号站）2011年2月23日下入的油套分注管柱，正常注水油压40MPa，套压22MPa，日注水50m3。6月8日油套压平衡25MPa管柱失效。有效期105天。原井管柱解封后在3315m座封合格试注3MPa，套管返水。起出原井油管第206根穿孔。下完井管座封验挤堵层失效，起管变更为打桥塞填砂挤堵。注水情况作业情况短周期原因：油管漏。ZHONGYUANYOUTIANFENGONGSICAIYOUERCHANGGONGYIYANJIUSUO4-48（4区22号站）该井2010年4月3日油套分注管柱