張彬奇，張明，張曉偉，張博，馬長亮，陳西國

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津　300452；2.海洋石油工程股份有限公司設(shè)計公司，天津　300452；3.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津　300452）

改進(jìn)型同井抽注技術(shù)在錦州25-1南油氣田的應(yīng)用

張彬奇1，張明1，張曉偉2，張博3，馬長亮3，陳西國3

（1.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津300452；2.海洋石油工程股份有限公司設(shè)計公司，天津300452；3.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津300452）

錦州25-1南油氣田是一個構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育的區(qū)塊。為了有效合理開發(fā)，提高油氣資源采收率，本文設(shè)計了在同一口井內(nèi)實現(xiàn)分層注水或在一口井內(nèi)實現(xiàn)分層注水和采油的新技術(shù)工藝，同時實現(xiàn)注水和采油兩種功能，隨著海洋石油開發(fā)工藝的逐步完善，將污水及循環(huán)后鉆完井液回注地層，可以起到節(jié)約油田的開發(fā)成本、保護(hù)海洋環(huán)境的功能，也為實現(xiàn)同井產(chǎn)液和分層注水注聚提供了技術(shù)保障。

渤海油田；同井抽注；污水回注；水源井

受限于海上油田調(diào)整高風(fēng)險高投入和油田自身規(guī)模小的特點，渤海油田雖經(jīng)過數(shù)次開發(fā)調(diào)整，注采井網(wǎng)依舊不完善。同井抽注技術(shù)可以一井兩用，提高區(qū)域的井網(wǎng)控制程度。目前同井抽注技術(shù)［1，2］在渤海灣綏中36-1油田、錦州9-3油田、旅大10-1油田和渤中34-1油田應(yīng)用十多口井，傳統(tǒng)同井抽注管柱工具繁多，現(xiàn)場施工作業(yè)過程存在較大風(fēng)險，增加作業(yè)成本及作業(yè)周期，改進(jìn)型同井抽注技術(shù)的設(shè)計及應(yīng)用彌補(bǔ)了這一缺點。

錦州25-1南油氣田在開發(fā)初期階段，為了補(bǔ)充地層能量，有效地開發(fā)油氣資源，盡量減緩地層能量遞減速度，開發(fā)初期即設(shè)計對地層進(jìn)行前期注水：（1）方法A：在邊界井內(nèi)射孔邊界底水層和上部油層，應(yīng)用同井抽注技術(shù)對下部水層進(jìn)行注水，上部油層進(jìn)行采油生產(chǎn)；（2）方法B：在水源井內(nèi)射孔，下部回注污水，上部抽水生產(chǎn)。在同一個井內(nèi)實現(xiàn)A/B兩種前期注水方法，從而節(jié)約再鉆一口井的開發(fā)成本，有效提高單井效率。

1　Aw井水源兼污水回注技術(shù)

1.1設(shè)計思路

針對渤海灣常用的同井抽注管柱中需要采辦特殊的井口裝置［3-5］，且注采管柱類型為雙管管柱等特點，前期采辦和作業(yè)前準(zhǔn)備需要加工和采辦的器材繁多，現(xiàn)場施工作業(yè)因管柱復(fù)雜，工具繁多等增加了作業(yè)難點及風(fēng)險，同時投入大量工期和成本費(fèi)用。針對這些特點，本次作業(yè)在不對采油樹和生產(chǎn)流程進(jìn)行大改動的情況下，改變常規(guī)井的生產(chǎn)油水動通道，通過油管四通控制生產(chǎn)或者注水，通過生產(chǎn)管柱內(nèi)進(jìn)行注水或者生產(chǎn)。

錦州25-1南油氣田Aw井為一口水源井兼污水回注井，要實現(xiàn)此任務(wù)難點就是分層和定位兩種作業(yè)。設(shè)計通過油套環(huán)空抽上部館陶組的地層水，平臺上的污水通過采油樹和管柱內(nèi)注入下部館陶組。

1.2設(shè)計要點

1.2.1分層注采通道優(yōu)化采出地層水自上部館陶組產(chǎn)水層產(chǎn)出通過頂部防砂篩管，進(jìn)入到油套環(huán)空內(nèi)，由雙管過電纜封隔器下部連接的電潛泵吸入產(chǎn)層的水，進(jìn)入過電纜封隔器之上的油套環(huán)空，水從油管四通采出進(jìn)入到地面生產(chǎn)流程［6-8］。注入水自采油樹油嘴和生產(chǎn)翼閥進(jìn)入油管內(nèi)，流經(jīng)坐落接頭和定位密封，通過帶孔管，進(jìn)入下部注水層［9-11］。管柱結(jié)構(gòu)（見圖1）。

1.2.2雙通道過電纜封隔器參數(shù)雙通道過電纜封隔器的設(shè)計要求布置Φ73mmEUE B和Φ88.9mmEUE B兩個油管孔，在滿足機(jī)械性能的前提下盡可能使Φ88.9mmEUE B油管孔居中，且要安裝過電纜孔，同時預(yù)留出安裝放氣閥的孔。其作用是為了把產(chǎn)出水通過電泵舉升到雙通道過電纜封隔器之上的油套環(huán)空，電泵在克服水力摩阻將產(chǎn)出水通過油管四通產(chǎn)出。施工參數(shù)（見表1）。

圖1　Aw井管柱結(jié)構(gòu)圖

表1　雙通道過電纜封隔器

1.2.3電泵型號和參數(shù)的選擇根據(jù)具體地質(zhì)設(shè)計要求，考慮井徑及電泵機(jī)組最大外徑，需將電泵參數(shù)優(yōu)化。對于同井抽水注水井，油套環(huán)空間隙較小，電泵機(jī)組最大外徑受限。允許下入電泵機(jī)組最大外徑越大，其電泵機(jī)組排量將會越大，所以在滿足設(shè)計要求的條件下，需將電泵機(jī)組外徑尺寸及排量、揚(yáng)程等參數(shù)的優(yōu)化選擇。優(yōu)化后電泵參數(shù)（見表2）。

表2　優(yōu)化后電泵參數(shù)表

2　改進(jìn)技術(shù)應(yīng)用分析

2.1簡化管柱結(jié)構(gòu)

針對常規(guī)同井抽注管柱結(jié)構(gòu)的局限性與流動通道的復(fù)雜性，對其進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。不對地面采油樹及生產(chǎn)流程進(jìn)行大的改造，改變常規(guī)的生產(chǎn)油氣（水）動通道，通過采油樹下部的油管四通控制生產(chǎn)。簡化管柱結(jié)構(gòu)，免去注采管柱的橋式接頭等特殊加工工具，滿足后期動管柱作業(yè)及測試等鋼絲作業(yè)的要求，降低作業(yè)風(fēng)險；通過用Φ127mm定位密封+Φ120.7mm對隔離封隔器定位及密封，從而避免管柱多處定位產(chǎn)生的定位誤差，同時分隔注入水與采出水。提高準(zhǔn)確性的同時，降低了多層定位及密封不準(zhǔn)帶來的互竄風(fēng)險。

2.2對過電纜封隔器進(jìn)行全方面設(shè)計

提供Φ88.9mmEU扣型與Φ73mmEU扣型雙油管孔及絲扣接頭，在不影響過電纜封隔器整體功用及強(qiáng)度的同時對本體上兩個通道的位置及間距進(jìn)行合理布置，布置常規(guī)電纜穿透孔，在同井抽油注水要求提供液控管線孔（控制放氣閥/井下安全閥）確保了井控安全及壓井作業(yè)通路。

2.3下入過電纜封隔器懸掛電泵機(jī)組

利用雙管過電纜封隔器封隔地層產(chǎn)出與注入流體的同時，利用過電纜封隔器上部套管作為產(chǎn)液流動通道，簡化注采流動通道。根據(jù)地質(zhì)要求和注水管柱與套管環(huán)空空間大對電泵進(jìn)行優(yōu)化電泵選型。

2.4地面生產(chǎn)流程的改造

采油樹及井口裝置無需更改簡化結(jié)構(gòu)提高井口安全性的同時，大幅度縮減了井口裝置帶來的成本，只需要將生產(chǎn)翼閥連接到油管四通，通過油管四通的油嘴控制生產(chǎn)，注水管線連接到采油樹帽或原生產(chǎn)翼閥，即可注水。

3　投產(chǎn)效果分析與討論

Aw井投產(chǎn)后，產(chǎn)液量和注入量與BZ34-1-Aw井情況對比（見表3）。

表3　產(chǎn)液量及日注入量對比

錦州25-1構(gòu)造處于遼西低凸起北部傾末端，遼西凹陷北洼東側(cè)。油藏類型為帶氣頂?shù)膶訝顦?gòu)造油藏，縱向上存在兩套流體系統(tǒng)。油井投產(chǎn)以來井口生產(chǎn)穩(wěn)定，平均產(chǎn)水1 600 m3/d，井口無油壓，隔離密封及定位密封雙重密封定位準(zhǔn)確，密封完好，無混竄，達(dá)到取水要求，有效的解決了平臺離析水及部分污水排放需求，取得良好效果。

從結(jié)構(gòu)上分析，整個生產(chǎn)管柱在雙通道過電纜封隔器處的剛性比較大，遇到井斜大或者方位大的情況下比較難以下入。

4　結(jié)論

（1）本井同井抽注井采用雙通道過電纜封隔器懸掛電潛泵和注水管柱，合理地利用了常規(guī)井口裝置性能，在和常規(guī)井井口裝置不做大改動的情況下，達(dá)到抽水和注水的兩個作用。

（2）針對地層貢獻(xiàn)情況及油田取水需求，最大化的優(yōu)化了電泵機(jī)組參數(shù)及性能，達(dá)到取水要求，解決了外徑受限，排量受限等問題。

（3）通過整個管柱的設(shè)計有效地縮短了作業(yè)時間，降低了作業(yè)費(fèi)用，減少了完井施工作業(yè)和后續(xù)修井作業(yè)難度及風(fēng)險，有較大的應(yīng)用前景。

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The application of improved single well integral
injection/production technique in south oilfield of Jinzhou 25-1

ZHANG Binqi1，ZHANG Ming1，ZHANG Xiaowei2，ZHANG Bo3，MA Changliang3，CHEN Xiguo3
（1.Tianjin Limited Company of CNOOC，Tianjin 300452，China；2.Offshore Oil Engineering Corp Design Company，Tianjin 300452，China；3.Engineering Technology Company of Energy Development Limited Company of CNOOC，Tianjin 300452，China）

The south oilfield of Jinzhou 25-1 is a block that had complex structure and development of fault.In order to develop effectively and reasonable，and improve the recovery efficiency of oil and gas resources.This article designed a new technology of layered water injection or layered water injection and oil production within a well，realized two functions of water injection and oil production at the same time，with the offshore oil development process improved gradually，the sewage and drilling and completion fluids circulating reinjection formation may play field development cost savings，protection of the marine environment features，but also provided the technical support to achieve the same well fluid production and water injection layered and polymer injection.

Bohai oilfield；same well pumping；sewage；water source well

TE355.22

A

1673-5285（2016）08-0016-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.08.004

2016-07-13

國家科技重大專項“海上稠油油田高效開發(fā)示范工程”，項目編號：2011ZX05057。

張彬奇，男（1979-），工程師，主要從事海上鉆完井工作。