Y管助流分層注水工藝在渤海油田的創(chuàng)新應用

上海自儀公司針對目前渤海油井地層能量下降過快，水體能量供應不足，而油田地面注水設備及管網(wǎng)設施有限，無法完全滿足油藏注水開發(fā)需求的情況。以油藏地質分析及注水水質配伍性研究成果為基礎，設計研發(fā)了Ｙ管助流分層注水工藝，該工藝通過改進油田現(xiàn)有水井管柱結構從而實現(xiàn)同井抽注不同層，并可分層精細注水。該工藝可實時監(jiān)測井下溫度、壓力、流量，同時具備管柱結構簡單、修井周期短、投產(chǎn)見效快、分層可調配，節(jié)約作業(yè)費、注采流程改造費等優(yōu)點，優(yōu)勢明顯。目前該技術已成功在渤海油田渤中35-2-A3井中成功應用，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)濟高效地補充地層能量完善注采井網(wǎng)提供了新的技術手段。

1 項目背景

近年來，隨著油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、增儲挖潛工作的深入開展，薄層油藏、低滲油藏、巖性小油藏等非主力油藏的開發(fā)利用顯得越來越緊迫。然而，由于天然地層能量不足，這類非主力油藏的產(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]。海上油田面對增儲上產(chǎn)“7年行動計劃”的壓力，急需通過改善注采井網(wǎng)，把注水年“注夠水、注好水、精細注水、有效注水”等措施有效落實，從而提高油田采收率，增加油田產(chǎn)量。由于平臺開發(fā)設計時并未考慮注水方案，為節(jié)約開發(fā)成本，平臺也沒有為后期可能的注水預留足夠的空間[1]。加之當前海上注水工藝技術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、見效慢，無法滿足油田急需補充地層能量的需求。因此如何經(jīng)濟高效地在空間受限的海上平臺補充地層能量以提高采收率，成為油田開發(fā)中急需破解的一大難題。

2 技術簡介及主要創(chuàng)新點

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水體較大、能量較充足的水層直接注入到同井需要補充能量的生產(chǎn)層中，以保持生產(chǎn)層足夠壓力的一種技術。[2]該技術利用Y管電泵控制抽水，搭配泵工況、定位轉向分流總成、井下流量計、測試堵塞器等創(chuàng)新工具及空心集成、同心測調等注水工藝，實現(xiàn)同井抽注不同層，并可分層精細化注水。該技術僅需調整管柱結構就可滿足油藏注水的需求，極大的降低了施工作業(yè)費、流程改造費，節(jié)約了平臺甲板面積、井口數(shù)目，進一步優(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（詳見上圖1）。上層水源層地層水經(jīng)過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。期間通過監(jiān)測泵工況及井下流量計數(shù)據(jù)，調節(jié)電泵頻率控制注水量大小。

（2）水源層在下助流注水（詳見上圖2）。下層水源層地層水經(jīng)過定位轉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)過定位轉向分流總成注入下方注水層。期間通過監(jiān)測泵工況及井下流量計數(shù)據(jù)，調節(jié)電泵頻率控制注水量大小。

2.2 主要創(chuàng)新點

（1）分類理論創(chuàng)新。改變了傳統(tǒng)注水井、水源井的分類認知，創(chuàng)新提出并實現(xiàn)了同井抽注，可普及推廣至油田開發(fā)設計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/同心測調等注水工藝，實現(xiàn)同井抽注、在線監(jiān)測、分層調配、精細注水。（3）注采模式創(chuàng)新。該工藝無需改造井口流程、增加井口設備，只需改造井內管柱結構即可實現(xiàn)地層能量的補充，具有投入低、周期短、見效快、易施工等優(yōu)點。（4）管柱工具創(chuàng)新。①創(chuàng)新研制定位轉向分流總成?？梢栽诙ㄎ幻芊馓帉崿F(xiàn)抽/注層位轉換，達到抽上層注下層或抽下層注上層。②創(chuàng)新研制連續(xù)油管測試堵塞器?？蓾M足注水時連續(xù)油管配合收集信息，實現(xiàn)精細調配。③創(chuàng)新研制井下流量計。借鑒了電纜永置測調的成熟經(jīng)驗，選用電磁流量計，不占用中心通道，測試范圍可達到1600m3/d。選用特殊密封技術及特殊電極材料確保測試的精度及可靠性。

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)質篩管和5-1/2″LTC橋式復合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，計劃后期打開下部第三防砂段E3d2LⅡ、第四防砂段E3d3Ⅱ油組注水，為A2m生產(chǎn)井補充地層能量，完善注采井網(wǎng)。2019年3月成功實施Y管助流分層注水工藝，實現(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)至今運轉正常。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/天（60美元/桶計算）。同時該技術僅需調整管柱結構就能完善注采井網(wǎng)，節(jié)約了平臺流程改造費平均約70萬/口。該井實施至今運轉可靠，經(jīng)濟效益明顯。

4、結束語

（1）Y管助流分層注水工藝結構簡單易施工、修井周期短、投產(chǎn)見效快，不僅降低了作業(yè)費用，而且節(jié)約了注采流程改造費，完善注采井網(wǎng)優(yōu)勢明顯。

（2）Y管助流分層注水工藝19年3月至今平穩(wěn)運轉，驗證可靠性良好。（3）由于四海環(huán)境相似，且該技術提升了注采井的井筒利用效率，上海自儀公司優(yōu)化了平臺處理流程，因此可推廣應用至四海油田開發(fā)設計中及油田后期改造中。