集成创新 精细管理 提升分层管柱有效性论文

集成创新精细管理提升分层管柱有效性【摘要】影响分层注水管柱有效期因素是井下技术状况、管柱配套因素、管理因素。问题主要体现在套管腐蚀、结垢、变形等；受力状况认识不清、工具有效期差；作业质量、洗井质量差等，本文对影响分层管柱有效性因素进行了分析，详细论文了分层注水的主要做法，并对下步工作提出了努力方向。

【关键词】分层管柱；注水

目前孤岛采油厂开注水井658口（不含报废井），其中分注井200口，方案分注率81.5%，层段合格率61.2%，分注井层段合格率57.5%。

1.影响分层管柱有效性因素分析

有效性影响因素：（1）井下技术状况因素。（2）管柱配套因素。（3）管理因素，部分区块注入水水质差、腐蚀结垢严重。

各污水站的水质矿化度都比较高，同时含有h2s、co2以及未除干净的原油、大量悬浮物、细菌等，使得井下管柱腐蚀结垢严重。

存在问题：（1）因腐蚀结垢、井脏等原因造成测试资料无法分析85井次，占10.1%；测试油管漏27口井，占13.5%。（2）分注井防腐油管在井45口井，占总分注井22.5%。注入水水质差、防腐油管使用比例低、套管使用年限长是影响井下技术状况主要因素：a）管柱蠕动严重导致管柱有效期短，当注水方式改变时管柱蠕动，封隔器胶筒易擦伤、撕裂，造成分层管柱失效。经过实际测试验证管柱蠕动严重：①下层注水，上层停注时管柱缩短1.1m。②上层注水，下层停注时管柱伸长0.8m。主要是对井下受力状况认识不清楚，

管柱配套时缺乏理论指导，导致部分管柱配套不合理。b）底球漏失问题导致测调无效。测试发现有些调配后水量无变化，统计测试底球漏37井次，主要是井斜角大、井脏导致。（3）作业、洗井质量等管理影响因素分析，主要体现在：作业中不洗井或洗井不彻底，油套液面差大、井筒脏；提放管柱速度过快，工具中途坐封；不按设计打压坐封，坐封效果差、有效期短。统计水井治理共实施分注井39口，其中因作业质量问题返工的5口井，占12.8%；工具原因导致返工3口井，其中有一口井打压坐封时不起压力，反洗井后仍无效提出管柱。根据现场提出管柱分析该井洗井不彻底，杂质堵塞底球导致返工。

2.分层注水工作的主要做法

影响分层注水管柱有效期因素是：井下技术状况、管柱配套因素、管理因素。问题主要体现在：套管腐蚀、结垢、变形等；受力状况认识不清、工具有效期差；作业质量、洗井质量差。为强化工艺技术集成配套，提高分层管柱有效性，使设计、作业、洗井管理全面提升，我们采取了如下对策：

（1）地质工艺结合，减缓层间干扰。

地质与工艺结合，通过三级细分，减缓层间压差，提高分层管柱的有效性；层系重组，减缓层间压差；变密度射孔，进一步减缓层间压差。

（2）全面实施水质改造，减缓腐蚀结垢发生。

目前已改造完成的污水站基本满足油藏需求；实施改造后整体

水质全面达到b2级水质。

（3）强化技术集成，力争工艺配套到最优。

针对分层管柱配套中存在的问题，我们在生产实践中逐步形成了以加强理论研究为基础、加强工艺技术集成为核心、加大防腐油管应用规模为保障的治理思路。

“一项研究”：研发了“分层管柱动态受力分析仿真软件”；综合考虑井眼轨迹、摩擦力、热传导等因素对管柱受力的影响，运用微元法建立了温度场、压力场和注水管柱单元体的数学模型；针对封隔器坐封、停注泄压、注水、洗井等不同工况条件，进行井下管柱受力状况分析。封隔器受力分析分为坐封-泄压、注水过程、反洗井过程，为了验证软件的分析结果，优选了3口井对不同工况下管柱的变形量进行测试验证，软件计算结果符合率达到90%。

“三类集成”，即加大管柱配套技术集成应用；加大工程测井技术集成应用；加大新工具、工艺集成应用。1）结合油藏需求，形成分层管柱技术系列：油藏需求中高渗层层系内分注，注水压力低，层间压差小；中低渗层层系内分注，注水压力高，层间压差小；跨层系分注，注水压力差异大，层间压差大。工艺配套为补偿式分层注水管柱；组合封分层注水管柱；补偿锚定式注水管柱。此外还有管柱组合。结合单井井筒状况及作业中发现的问题，在工具的配套上进行了优化。a）井斜角大。其存在问题是管柱不居中，封隔器受力不均；测试投捞难度大；配套锚定工具易遇卡。治理对策是：配套油管扶正器；配套轨道式配水器；配套组合封。b）套管轻微

变形。其存在问题是无法分注或易遇卡，治理对策是配套外径95mm 的小直径封隔器。2）加大工程测井技术集成应用：地质基础资料、井史注采情况—井筒技术状况—分层流量测试、磁定位测井技术—分层调配技术、分层酸化技术。为便于工程技术人员掌握井筒技术状况，把40臂测井结果录入数据库，通过采油工艺信息平台，能随时进行查询。2010年开始应用40臂工程测井技术，截止目前已实施138井次；应用磁定位技术76井次，有效的提高封隔器卡封效果。3）加大新工具、新工艺技术集成应用：改进定压沉砂式洗井阀，适合在井脏、井斜角大的井配套使用，能有效防止洗井阀泄露；防砂卡轨道换向配水器，轨道换向槽由下部移到上部，防止机械杂质堵塞轨道槽，提高换向成功率，使用数量由2010年的5口提高至2012年的16口，全部换轨成功。

“一个应用”：即加大分注井防腐油管应用规模，提高分注井应用比例。a）依托院厂结合平台，精细设计优化，力求最优：以一体化、专项治理为载体，充分利用院厂结合平台，通过共同研发、引进采油院先进技术，整合出了一套适应不同类型井况需要的分注技术系列。b）精细作业施工管理，提高分注井实施成功率。2012年1-10月工艺技术人员共去现场跟踪、配套、监督指导200余井次，通过加强现场跟踪配套力度，实施全过程管理，有力的保证了措施实施的成功率。2012年1-10月份实施的一体化治理和专项治理分注井共36口，一次成功率93.5%，无1口因作业质量问题导致的返工井，截止目前管柱全部有效。c）精细分注井洗井管理与技

术指导，保证管柱长期有效，即“一井一策”，尤其是对潜在欠注井提前洗井；确保洗井瞬时排量，防止脏物返不出二次污染油层；对不同类型封隔器根据解封方式制定相应的操作规程。

通过工艺地质结合、工艺技术的集成配套以及管理水平的综合提升，分层管柱有效期较前有大幅提升，为提高注水开发效果提供了保障；通过不断深化“一项研究、三类集成、一个应用”的治理模式，使分层管柱配套水平得以持续提升，管柱有效期得以延长。

3.认识与下步工作方向

（1）认识与建议：配套锚定装置是延长分层注水管柱有效期的有效手段；院厂结合是提高分层技术可靠性的有效平台；建议加大新工艺引进、防腐油管的使用力度，为提高分层技术水平提供保障；鉴于新工艺技术引进应用日益增多，建议加大新工艺的培训力度。

（2）下步工作思路和方向：继续加大成熟工艺技术（如40臂测井技术）的集成应用；引进试验双管分注技术、液控封隔器等新工艺技术，突破分层工艺技术存在的瓶颈；加大软锚定工具的研制，既防止管柱蠕动，又能减少锚定工具对套管的损害；加大测调一体化工作力度，对测调难度大、反复测调不成功的井使用该技术并扩大应用规模。