海外河油田薄夾層地面分注技術(shù)研究

田宜明

摘要：海外河油田為普通稠油油藏，針對部分井因油層內(nèi)部存在薄隔層、薄夾層，隔層厚度<1m，以目前常規(guī)工藝無法進(jìn)行分層注水技術(shù)的問題，開展了以長膠筒封隔器為核心工具，并與其它分注管柱相結(jié)合的薄互層多級分層注水技術(shù)研究，以解決薄夾層注水井分注級別低、低滲層動用難的問題。

關(guān)鍵詞：薄夾層;分層注水;長膠筒封隔器

1?引言

海外河油田為注水開發(fā)的普通稠油油藏，主要開采層位是下第三系東營組馬圈子油層，其中東一段劃分為三個油層組，東二段劃分為四個油層組，東三段劃分為四個油層組，每個油層組基本上形成單獨(dú)油藏單元，具有獨(dú)立的油氣水組合。受古地形和大洼斷裂的控制，油田分為海1塊、海31塊、海19塊、海26塊4個斷塊區(qū)。動用含油面積13.3km2，地質(zhì)儲量4438×104t，其中水驅(qū)儲量3766×104t，油藏埋深1400～2350m。

海外河油田東營組儲層結(jié)構(gòu)疏松，巖性細(xì)，顆粒分選好，儲層平均孔隙度31.2%，滲透率在780～1052×10-3μm2之間。但巖石的結(jié)構(gòu)成熟度很低，極為疏松，易松散，在生產(chǎn)過成中易出砂?？v向上受壓實作用影響深層物性比淺層差，同時不同相帶砂體互相重疊，造成層間非均質(zhì)性極強(qiáng);平面上物性變化與砂體幾何形態(tài)一致，總體上處于大洼斷層上升盤上的海1塊、海19塊、海31塊儲層以河口砂壩及前緣薄層砂沉積為主，非均質(zhì)性稍弱，處于下降盤上的海26塊主要以水下分流河道及分流間沉積為主，儲層變化快，非均質(zhì)性強(qiáng)。

海外河油田1989年正式投入開發(fā)，1992年形成基礎(chǔ)井網(wǎng)，開發(fā)初期主要在主力斷塊邊部實行溫和注水，1993～1998年進(jìn)行加密調(diào)整，1999～2001年在油田主體部位細(xì)分層系，油田逐步實現(xiàn)全面注水開發(fā)。共投注水井158口，開井126口，平均日注水5284m3，年注水量141.82×104m3，累積注水3141.56×104t，年注采比0.91，累積注采比0.59。

2?存在的問題

海外河油田縱向上含油層系多，非均質(zhì)嚴(yán)重，厚油層大段合注造成了高滲層注入水突進(jìn)速度快，水淹現(xiàn)象嚴(yán)重，而對于薄夾層水井的低滲層無法有效注入，水驅(qū)動用效果差，儲量動用不均衡。

海1塊含油井段一般200～300m，含油層數(shù)多，層間滲透率級差4.8～18.8倍。統(tǒng)計注水井吸水剖面測試有27.7%的層不吸水，油井產(chǎn)液剖面有44.3%的層不產(chǎn)液。層內(nèi)滲透率級差在2.32～399.14之間，儲層層內(nèi)非均質(zhì)性較強(qiáng)導(dǎo)致注入水微觀繞流，驅(qū)油效率低。

海1塊主力油層之一的d2Ⅲ油層組，平均4～5個小層，隔層厚度<3m，以目前工藝無法進(jìn)行分層注水，只能采用籠統(tǒng)注水。其原因有以下三個方面：

一是管柱結(jié)構(gòu)影響：常規(guī)封隔器卡距最小要保持在3米以上，同時受管柱蠕動影響，封隔器工作過程中有可能偏離隔層，造成分注失效。

二是配水方式影響：偏心分層注水管柱可分注多層，但配水器間距要保持在8米以上，因此對于兩夾層小于8m的無法采用配水器對層段進(jìn)行配水。

三是測試技術(shù)影響：測試儀器無法在管柱中準(zhǔn)確定位，受鋼絲伸長量的影響，也要求配水器間距保持8米以上。

因此注水開發(fā)一段時間后表現(xiàn)出以下特征：一是注水井吸水層位分散不集中;二是單層吸水程度嚴(yán)重不均，吸水強(qiáng)度差異大;三是單層突進(jìn)嚴(yán)重，注入水沿主河道突進(jìn)。這些現(xiàn)狀導(dǎo)致油藏水驅(qū)波及體積小，水驅(qū)效果差。

3?薄夾層地面分注技術(shù)

薄互層分注技術(shù)

針對部分井因油層內(nèi)部存在薄隔層、薄夾層，隔層厚度<1m，以目前常規(guī)工藝無法進(jìn)行分層注水技術(shù)的問題，開展了以長膠筒封隔器為核心工具，并與油套分注、三管分注等分注管柱結(jié)合的薄互層多級分層注水技術(shù)研究，以解決薄夾層注水井分注級別低、低滲層動用難的問題。

3.1?技術(shù)原理及特點(diǎn)：

針對油層內(nèi)部存在薄隔層、薄夾層，常規(guī)封隔器難以有效封堵的現(xiàn)狀，研究采用長膠筒封隔器（膠筒長度1～3m）封堵特性，對高滲層進(jìn)行層內(nèi)封堵或?qū)ΡA層進(jìn)行反向封堵，從而阻斷高滲透層注入通道，強(qiáng)制注入液進(jìn)入低滲透層，實現(xiàn)細(xì)分層系，有效注水，從而提高油、水井的開發(fā)效果。

技術(shù)參數(shù)：

① 封隔器膠筒延長至2m，膠筒厚度25mm（常規(guī)封隔器膠筒長0.45m）;

② 封隔器型號為K344-148，工作壓力25MPa;

③ 封隔器坐封壓力2MPa以上，膠筒耐壓25 MPa;

技術(shù)特點(diǎn)：

① 通過增加封隔器膠筒長度，實現(xiàn)對薄夾層及高滲層的有效封堵;

② 長膠筒封隔器可與其它分注管柱結(jié)合形成不同的分注工藝;

③ 薄互層分注技術(shù)可解決薄夾層水井分注級別低問題;

④ 工作原理簡單，可操作性強(qiáng)，封隔器具有高承壓易解封的特點(diǎn)。

3.2?長膠筒封隔器性能及技術(shù)關(guān)鍵

長膠筒封隔器封堵技術(shù)主要是利用膠筒來卡封薄夾層及封堵套管上的炮眼，阻斷一部分高滲層注入通道，強(qiáng)制注入水進(jìn)入低滲層，從而達(dá)到提高注入液利用率的目的。該技術(shù)的關(guān)鍵是封隔器膠筒的長度及強(qiáng)度達(dá)到既能封堵炮眼，又能長期座封，同時具有高承壓易解封的特點(diǎn)。而常規(guī)封隔器膠筒所卡位置均為射孔井段外夾層，且夾層厚度至少在3m以上，而對于射孔層段內(nèi)小于3m的薄夾層，施工時由于管柱的伸長或丈量誤差，易造成對夾層無法卡封，因此常規(guī)封隔器不適宜封堵炮眼或小夾層。

K344-145型長膠筒封隔器是壓差脹封式注水封隔器，當(dāng)油套壓差在2MPa以上時，流體從水孔頂開錐形閥進(jìn)入膠筒與中心管空間，封隔器膠筒向外擴(kuò)張，將油套環(huán)形空間上下隔開，達(dá)到分層的目的。解封時，上提中心管泄壓孔打開，膠筒收縮，即可完成解封。

通過在實驗室對長膠筒封隔器測試，該封隔器具有以下特點(diǎn)：一是膠筒增長，達(dá)到2m（常規(guī)封隔器膠筒長0.45m），可對薄夾層進(jìn)行細(xì)分注水;二是采用注水壓差擴(kuò)張式坐封，坐封壓差為2MPa，坐封簡單方便;三是上提封隔器內(nèi)中心管柱即可完成封隔器解封，操作方便。

4?結(jié)論

通過對長膠筒封隔器的研制，形成了薄互層分注技術(shù)，實現(xiàn)了對薄夾層水井的細(xì)分注水。薄夾層水井的細(xì)分注水，克服了常規(guī)封隔器無法封隔小夾層的難題，提高了薄、差油層的動用程度，控制了無效注水，擴(kuò)大了波及體積，是分注工藝的一次創(chuàng)新。長膠筒封隔器封堵技術(shù)施工工藝簡單，經(jīng)過現(xiàn)場試驗證明，具有可操作性強(qiáng)、施工成功率高、可靠性好、成本低等特點(diǎn)，還可以與其它工藝措施配套實施，有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃學(xué)峰，李敬功，吳長虹，仉紅霞，高淑娟.注水井分層累計吸水量動態(tài)劈分方法[J].測井技術(shù)，2004（05）.