孫興

【摘要】本文針對(duì)歡西油田的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，提出了小夾層與無(wú)夾層機(jī)械封堵工藝，設(shè)計(jì)、試驗(yàn)了對(duì)小夾層能夠進(jìn)行反向封隔，對(duì)無(wú)夾層井段能夠封堵炮眼的長(zhǎng)膠筒封隔器。該封隔器采用擴(kuò)張式膠筒，最大長(zhǎng)度達(dá)到2m，座封方式為液壓座封，支撐方式分為支撐式與懸掛式，解封方式分為上提解封與旋轉(zhuǎn)解封，組合成三種系列封隔器，具有高承壓的特性。通過(guò)應(yīng)用，長(zhǎng)膠筒封隔器在籠統(tǒng)注聚井、分層注水井和采油井堵水上，利用不同的封堵管柱，有效控制了驅(qū)替液的無(wú)效注采，形成了歡西油田特高含水期厚油層細(xì)分挖潛的配套工藝，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】封隔器 細(xì)分注水 分層采油 厚油層

1 地質(zhì)概況

歡西油田稀油主力注水區(qū)塊經(jīng)過(guò)30多年的注水開(kāi)發(fā)，目前綜合含水已達(dá)到94.5%以上，已進(jìn)入特高含水期開(kāi)發(fā)階段。受層間非均質(zhì)性影響，厚油層層內(nèi)無(wú)效注采循環(huán)嚴(yán)重，嚴(yán)重影響區(qū)塊分層注水、精細(xì)注水。

（1）儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，隔層薄，多級(jí)分注受限制。

（2）夾層發(fā)育差。

如錦16塊小層之間隔層厚度平均只有3.4米，部分井區(qū)‘開(kāi)天窗。

夾層特征：厚油層內(nèi)非均質(zhì)性嚴(yán)重，水洗不均勻，在厚油層內(nèi)部，物性?shī)A層的存在影響了儲(chǔ)層的均質(zhì)性。巖性以灰色、褐灰色泥質(zhì)粉砂巖為主，主要分布在厚層內(nèi)部，厚度在0.2～1m，平面分布不穩(wěn)定，具有低滲透性。

（3）部分高滲流通道吸水量大，導(dǎo)致水驅(qū)無(wú)效循環(huán)加劇，注采效果變差。2 目前注水區(qū)塊使用的封隔器

（1）目前歡西油田注水區(qū)塊使用的兩種封隔器：K-344型封隔器，Y-211型封隔器。

（2）K-344、Y-341型封隔器的缺陷。

通常層內(nèi)薄隔層、層間薄夾層長(zhǎng)度小于0.5m，而這兩種常規(guī)封隔器的膠筒長(zhǎng)度一般為0.3m，受管柱調(diào)配誤差影響，不能對(duì)厚度小于0.5m的小夾層及結(jié)構(gòu)界面實(shí)施封堵。

對(duì)于層間高滲透層的薄隔層薄夾層間的炮眼，常規(guī)封隔器無(wú)法有效封堵，往往造成無(wú)效注水。

3 長(zhǎng)膠筒封隔器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)3.1 長(zhǎng)膠筒封隔器的基本原理及特點(diǎn)

長(zhǎng)膠筒封隔器的特點(diǎn)首先是利用封隔器的膠筒來(lái)封堵套管上的炮眼，從而阻斷高滲透層注入通道，強(qiáng)制注入液體進(jìn)入低滲透層，達(dá)到提高注入液利用率或減少采出液的目的。該技術(shù)的關(guān)鍵是封隔器膠筒的長(zhǎng)度和強(qiáng)度達(dá)到既能封堵炮眼，又能長(zhǎng)期座封，同時(shí)具有高承壓易解封的特點(diǎn)。

長(zhǎng)膠筒封隔器的另一個(gè)特點(diǎn)是利用封隔器膠筒的長(zhǎng)度對(duì)小夾層進(jìn)行反向封隔。常規(guī)油水井管柱設(shè)計(jì)中，每1000m管柱的允許誤差為0.03%，當(dāng)夾層厚度小于0.5m時(shí)，采用常規(guī)壓縮式封隔器無(wú)法進(jìn)行封隔油層，而采用長(zhǎng)膠筒封隔器則可以進(jìn)行反向封隔，即用封隔器膠筒的長(zhǎng)度，補(bǔ)償管柱誤差。例如，當(dāng)夾層厚度為0.4m時(shí)，采用膠筒長(zhǎng)度1m的封隔器，即使出現(xiàn)±0.3m的誤差，夾層仍然被膠筒覆蓋，只是夾層上部或下部賠償封堵一部分炮眼。

3.2 基本結(jié)構(gòu)圖

K342-114 K141-114 K341-114 1.上接頭 2.解封銷(xiāo)釘 3.解封擋環(huán) 4.解封活塞 5.中心管6.上殼體 7.上硫化頭8.膠筒 9.下硫化頭 10.下殼體 11.單流閥 12.下接頭組成

3.3 長(zhǎng)膠筒封隔器的承壓試驗(yàn)

在地面模擬試驗(yàn)中，當(dāng)注入壓力達(dá)到20MPa時(shí)，封隔器膠筒從套管炮眼中擠出，168小時(shí)后使其解封，檢查膠筒完好，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，因此這種封隔器可以用來(lái)封堵套管炮眼。

3.4 長(zhǎng)膠筒封隔器的解封試驗(yàn)

K141-114型封隔器為支撐式封隔器，該封隔器解封時(shí)只要上提管柱，解封活塞打開(kāi)，膠筒內(nèi)液體泄掉，封隔器解封；K341-114型封隔器同樣為上提解封式，解封時(shí)需要克服解封銷(xiāo)釘?shù)募羟辛?；K342-114型封隔器為懸掛式封隔器，采用旋轉(zhuǎn)解封機(jī)構(gòu)，解封時(shí)，正轉(zhuǎn)油管，解封銷(xiāo)釘剪斷，解封活塞打開(kāi)，膠筒內(nèi)液體泄掉，封隔器解封。在模擬套管中，5次解封旋轉(zhuǎn)扭距測(cè)試數(shù)據(jù)依次為：銷(xiāo)釘直徑4.0mm，解封扭矩4.3kNm；銷(xiāo)釘直徑3.0mm，解封扭矩3.9kNm； 銷(xiāo)釘直徑3.0mm，解封扭矩4.1kNm； 銷(xiāo)釘直徑2.5mm，解封扭矩3.2kNm； 銷(xiāo)釘直徑2.0mm，解封扭矩2.8kNm。

3.5 長(zhǎng)膠筒封隔器的基本參數(shù)

K342和K141型封隔器技術(shù)參數(shù)為：封隔器長(zhǎng)度1995 ～2995m m，膠筒長(zhǎng)度1000～2000mm，膠筒厚度25mm，最小內(nèi)徑50mm，最大外徑114mm，坐封壓差15Mpa，工作溫度<120℃。

普通封隔器如K-344型封隔器，Y-211型封隔器膠筒長(zhǎng)度僅為300mm。

4 長(zhǎng)膠筒封隔器應(yīng)用效果及評(píng)價(jià)

經(jīng)過(guò)嚴(yán)格地質(zhì)篩選，2010年12月針對(duì)錦16塊4口水井，采用長(zhǎng)膠筒封隔器與常規(guī)封隔器組合，利用結(jié)構(gòu)界面進(jìn)行層內(nèi)細(xì)分注水。

以錦2-丙6-225為例，用長(zhǎng)膠筒封隔器封堵油層1423.9-1425.3米，頂部1422.6-1423.9米注水，并調(diào)整各層段水量 。通過(guò)長(zhǎng)膠筒封隔器將厚油層內(nèi)的高滲透無(wú)效注采部位封堵，減少無(wú)效注采。

丙6-225對(duì)應(yīng)井組措施效果：措施前平均日產(chǎn)油16.8t，措施后平均日產(chǎn)油20.5t；平均日增油3.7t，累增油：370t；措施前平均含水：96.1%，措施后平均含水：94.6%，含水下降1.5個(gè)百分點(diǎn)。

2010年至今，該技術(shù)于歡西油田累計(jì)實(shí)施4井次，累增油780t，綜合含水下降1.4個(gè)百分點(diǎn)。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

5.1 采用長(zhǎng)膠筒封堵技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)厚油層內(nèi)細(xì)分注水和堵水

克服了因管柱伸縮常規(guī)封隔器無(wú)法封隔小夾層的矛盾。與常規(guī)措施工藝相比，措施對(duì)象由層間大段封堵轉(zhuǎn)移到層內(nèi)多段封堵，封隔界面由巖性隔層變?yōu)槲镄越Y(jié)構(gòu)界面，提高了有效注入量與采出液量，控制了無(wú)效循環(huán)，擴(kuò)大了波及體積，是機(jī)械封堵工藝的一次革命性創(chuàng)新。

5.2 采用長(zhǎng)膠筒封隔器封堵技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(shí)施，有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

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