延长油田同心可调分注技术的应用

工艺首先对注水层上部油套管实施两级封隔，保护注水层上部
以上的套管不受高压损坏，对注水层位以上的套管存在漏点进
行封隔，避免了注入量的损失。

该工艺还采用了GDP配水器，该
配水器是改进型空心轨道式配水器，换向可靠性提高，可直接
带水嘴下井，不需投捞死芯子，简化了施工工序。

1.2 配套测调技术
同心可调分注技术是通过活动阀芯与配水主体在A面上
配合位置的不同，改变注水量的大小。

配水主体的A面(如图1)
上开孔B，B孔与配水主体和单流阀的环形空间连通，活动阀芯
的A面有阀片(如图2)，阀片与活动阀芯连为一体，通过旋转活
动阀芯，阀片与配水主体的A面位置的变化，调节注水孔的大
小，
实现不同的注水量。

1—下接头；2—配水主体；3—活动阀芯；4—单流阀；5—上接头；6—防旋管；
7
—活动阀芯压簧；8—单流阀压簧；9—固定顶丝；10—O型胶圈。

图1 KTP-94同心测调配水器结构简图
图2 KTP-94同心测调配水器
同心可调分层注水可进行边测边调，下入一体化测调仪，
通过地面仪器监视流量压力曲线，根据实时监测到的流量值，
通过地面控制仪调整注水阀水嘴大小直到达到预设流量，可由0 引言
延长油田主要为层状油藏，纵向上发育多套含油层系，当对
这种油藏进行多层注水开发时，由于油层渗透率在纵向上和平
面上的非均一性，注入水就沿高渗透层或高渗透区窜流，而中低
渗透层或渗透区却吸水很少，从而引起一系列矛盾，即：层间、平
面和层内矛盾。

分层注水工艺通过向注水井中下入封隔器，把差
异较大的油层分隔开，在用配水器进行分层配水，使高渗层注水
量得到控制，中低渗透率油层注水量得到加强，通过分层调整、
测试手段对各类油层实行定量注入；通过对注水压力高或者上
部套管漏的笼统注水井，实现顶封保护工艺。

由于部分井区注采
层位不连通，通过分层注水部分层位可以实施早期注水，既可
以提高差油层注入能力，同时对高渗透油层实行定量控制，也可
以保护上部套管不受高压破坏、消除了环套空间水泥环窜漏影
响，对漏点上部套管实施了保护，增加了有效注水，从而减小油
田开发中的层间矛盾，减缓油井含水上升速度，实现长期稳产。

1 同心可调分注技术
1.1 同心可调分注技术原理
同心可调分层注水管柱主要由井下可洗井封隔器、防垢锚
定器、空心配水器、注水球座等组成，井下封隔器坐封、验封合
格后进行各小层的测调工作。

测调系统由地面控制系统、电缆、
井下测调仪等组成。

电缆携带测调仪下井，计算机指令控制调
节臂的打开、关闭及电机的旋转，调节目的层可调堵塞器开度，
实现水量的调整并同步测试，实现井下分层流量地面直读和实
时调节，极大的提高了工作效率。

该工艺最大的优点是与常规的同心分层注水管柱相比，本
延长油田同心可调分注技术的应用
李鹏(延长油田井下作业公司，陕西延安717600)
摘要：随着油田注水开发的不断深入，笼统注水虽然可以满足保持地层压力的要求，但因部分油藏区块的非均质性较强，笼统注水会沿裂缝或者高渗带单层突进，而低渗、薄差层未能发挥应有的潜力，使层内、层间、平面矛盾更为突出。

文章提出随着油藏精细化管理水平的不断提高，为满足不同油藏、不同开发层系对能量的需求，需采用分层注水工艺分层补充地层能量，同心可调分注工艺应用改进型空心轨道式配水器即GDP配水器，提高了换向可靠性，可直接带水嘴下井，简化了测调工艺，提高了分注效率。

关键词：分层注水；层内矛盾；封隔器；调配技术
中图分类号：TE357 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2021)04-0167-02
DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.04.080
Research of Concentric Adjustable Separate Layer Water Injection Technology
Applied at Yanchang Petroleum
LI Peng (Yanchang Petroleum Down-hole Operation Company, Yan’an 717600, China)
Abstract: With the development of water injection in oil f i eld, general water injection can meet the requirements of maintaining formation pressure. However, the heterogeneity of samereservoir block is so high, water injection will advance along a single layer of fracture or high permeability zone. The low permeability and thin poor layers cannot give play to their potential. It makes the contradiction between layers more prominent. So separate layer water injection technology should be used to supplement formation energy. The concentric adjustable separate layer water injection technology simplif i edthe control and testing technology. The eff i ciency of separate injection is improved.
Keywords:separate layer water injection;interlayer contradiction；packer；adjustment technology
(3)下分注管柱：按设计管柱结构要求下封隔器与配水器，坐好井口，不渗不漏，然后打压坐封封隔器，要求缓慢安全操作，确保封隔器坐封效果。

(4)开井试注：打开同心配水器，进行正常注水。

(5)验封测试、测调一体化：压力流量稳定之后，下入三相计量仪进行分层流量压力测试，确定分层注水现状、地层实际吸水能力、井口实际配注能力。

以现场实际测试数据为依据，修正分层配注方案，以配注要求进行同心测调一体化，调节分层注水量，达到配注要求。

4 效果评价
从2017年06月开始现场作业到2018年12月全部35口井实施完毕，对35口实施分注的注水井通过验封、测压和实际配注流量测试，均达到了设计要求，并做出了单层流量调参报告，对注水井周边的受益井产液量、含水变化进行了取样观察也进行了动态分析，在增加产液量的同时，综合含水明显下降。

该项目的关键技术是通过对配水器流量的调配，使各层的注水量得到了合理控制，提高了注水效率，改善驱油效果。

4.1 分注合格率与管柱有效期
在为期一年半的作业调试时间了，通过各方人员的协同配合，这35口分注井达到分注设计要求，分注成功率100%，完善了井网，提高了注采对应率，提高了采出水利用率。

截至目前，根据现有验封数据显示封隔器性能良好，管柱有效期达到3年以上。

4.2 注水对比分析
如表1所示，本次实施的35口注水井措施前平均注水压力4.64 MPa ，日注水量3.5 m 3/d ，达到配注92.4%；措施后平均注水压
力5.43 MPa ，日注水量5.5 m 3
/d ，达到配注99.5%；平均注水压力上
升0.79 MPa ，日注水量增加0.24 m 3
/d ，配注合格率提高了7.1%。

4.3 测调对比分析
根据之前调研资料显示，本次实施的35口井在调配前层段
平均合格率仅为75.0%，各层段吸水差异较大，不能达到配注要求。

在经过多次调试之后层段合格率提升到96.5%，完全达到分注效果。

4.4 受益井措施前后对比分析
在对试验区35口注水井实施分层注水开发后，受益井含水上升过快的趋势得到了控制。

随着分层注水的实施，注入水见效规模的增大，综合含水下降了4.78个百分点(47.00%降至42.21%)。

单从这些数据分析(表2)，对将来的生产带来的效益是十分可观的。

下至上逐级调配，一次完成。

(1)井口安装防喷管，绞车下入测调仪，至最下层配水器设计位置下方，检查底球漏失；(2)上提测试仪至最下层配水器上方，打开测调仪定位爪，定位最下层配水器位置，待测调仪座于配水器中，地面控制仪，发出指令，正转或反转电机，调节配水器水嘴，达到设计配注量，然后采集压点曲线；(3)上提测调仪至上一层配水器，同样的方法对该层进行配注量的测调。

2 试验区注水开发现状
本次试验区块选取在延长油田志丹采油厂，该区块地表
为典型的黄土高原丘陵沟壑地貌，沉积相为三角洲前缘相，主要沉积砂体为水下分流河道、河口坝、远沙坝。

油藏以长6油层为主体、多油层叠合的岩性油藏，具有低地层压力、低气油比、低渗、低产等特点，总体是一个由东向西缓慢变低的完整单斜，继承性好。

从北东-南西向形成一条非常平坦的地带，在这个地带，油气运移速度大大减弱，从而形成油气相对富集区。

构造内部由于上覆地层差异压实作用形成若干主轴为北东-南西向的局部微型隆起，这些小隆起也是油气相对富集的地区。

该区块当时建成注水站41座(其中固定站21座，撬装站
20座)，形成注水能力23 100 m 3/d ，
注水面积304.44 km 2，水驱动用储量15 538×104
t ，
注水井数676口，开井数554口，注水井利用率82%。

对应受益油井数2 228口，开井数1 968口，年产
液102.5×104 m 3，
年产油62.3×104
t ，综合含水28%，年注水量147.4×104 m 3，
年注采比1.32累计注水618.4×104 m 3
，累计注采比0.48，地层压力9.35 MPa ，注水开发区域自然递减9.1%，综合递减8.9%。

3 试验施工过程
本次试验选取志丹采油厂35口注水井进行分层注水工艺
现场实施，在前期对该区块的地质储层和单井产能情况进行了详细的调查统计，查阅分析了历年注水井吸水剖面数据，读取了该区块的注水、吸水指数，了解了现配注情况以及存在差异，然后对这35口注水井制定了科学细致的分注方案，并有开发科、研究所和注水项目区联合讨论通过，然后进行现场施工，具体施工工序如下：
(1)起原井管柱：联系该井管理人员了解现状，做好停井、卸压等工作。

确认井口卸压后，起出井内管柱，要求排放整齐、刺洗干净、检查质量、丈量准确，并做好记录。

(2)通洗井：下Φ118 mm 可洗井通井规，下接斜尖通井至人工井底，实探人工井底三次，并落实其深度，然后按洗井规范洗井，要求进出口水质达到一致后，起出通洗井管柱。

表1 注水井措施前后注水情况对比分析
平均注水压力/MPa 4.64 5.49 5.60 5.71 5.69 5.430.79平均日注水量/(m 3
/d)
10.0
10.8
10.3
10.19
10.22
10.33
0.33
表2 受益井措施前后生产动态对比
井组月产油量/m 3
132715331529149815061516189综合含水率/%
47.00
42.27
42.05
41.88
42.67
42.21
-4.78
(下转第175页)
学性能见表5。

在保证Ti 、Al 合金自身力学性能的同时，界面力学性能得到了210 MPa
，可满足一般工程设计需要。

表5 钛铝异种合金成形拉伸力学性能
界面2102TC4合金
900
10
3 结语
钛铝异种金属材料连接，具有减轻重量、降低成本及特殊使用性能的作用，被广泛应用于航空、航天及现代汽车工业。

文章对TC4/AlSi10Mg 异种合金SLM 技术成型工艺进行了研究。

结果表明，激光功率、扫描速度、预热温度、扫描策略都对钛铝异种合金SLM 成形质量有着重要影响，预热温度150 ℃，激光功率200 W ，扫描速度1 000 mm/s ，stripes 扫描策略，可以有效控制SLM 翘曲、收缩并避免宏观裂纹的产生，获得高结合效果的钛铝复合试样，界面强度可达到210 MPa ，满足一般工程设计需要。

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作者简介：李庆棠(1985-)
，工学博士
，高级工程师，长期从事激光
3D 打印领域的研究工作。

(a)激光功率
(b)扫描速度
图5 工艺参数对宏观裂纹的影响
图6 钛铝界面光镜图
(上接第168页)5 结语
通过实验分析结果来看，同心可调分注工艺在分注合格率，
管柱有效期、分注效果，注水能力和受益井增产方面都有明显的提升，能够达到延长油田注水要求，缓解层间矛盾，提高注水效率，实现可持续发展战略。

对比同心可调和原注水工艺，测调工艺得到大幅简化，测调时间缩短，测调精度和效率得到了保障，配注合格率、水驱动用程度得到进一步提高，改善了油藏水驱效果。

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