找隔水管柱技術(shù)研究與應(yīng)用

1、al智能找隔水管柱技術(shù)研究與應(yīng)用智能找隔水管柱技術(shù)研究與應(yīng)用前 言 大多數(shù)油藏進(jìn)入中高含水開發(fā)階段，剩余油分布復(fù)雜，控制難度大。隨著油田的開發(fā)，多數(shù)油藏地層已形成了固有的水流通道，綜合含水程度較高。抽油井普遍存在高含水層與低含水層并存的問題，層間矛盾突出。以往由于找水資料準(zhǔn)確問題及隔水井是否具備施工條件等問題影響隔水措施的成功率。針對以上情況，2002年對隔抽技術(shù)進(jìn)行研究，做到工程與地質(zhì)的緊密結(jié)合，形成一套完整的隔水配套技術(shù)體系。主要包括水淹層的判斷、隔層有效性的判斷及措施井施工條件的優(yōu)選。 目 錄一、目前油田堵隔水技術(shù)現(xiàn)狀一、目前油田堵隔水技術(shù)現(xiàn)狀 二、機(jī)械找隔水技術(shù)發(fā)展二、機(jī)械找隔水技術(shù)發(fā)

2、展 三、三、al al 智能找隔水管柱技術(shù)研究智能找隔水管柱技術(shù)研究 四、現(xiàn)場實(shí)施效果分析四、現(xiàn)場實(shí)施效果分析 五、結(jié)論及建議五、結(jié)論及建議 一、目前油田堵隔水技術(shù)現(xiàn)狀一、目前油田堵隔水技術(shù)現(xiàn)狀 目前國內(nèi)各大油田油井化學(xué)堵水的措施有效率不高，平均在40%左右。準(zhǔn)東油田已進(jìn)入中高含水期開采階段，油田綜合治理的控水穩(wěn)油工作日益繁重和迫切，治理因邊底水、注入水錐進(jìn)而引起的油井高含水、產(chǎn)量下降的工作十分艱巨。為此準(zhǔn)東油田近幾年開展了化學(xué)堵水的試驗(yàn)，工藝上采用油管籠統(tǒng)注入的方式，堵劑技術(shù)主要采用無機(jī)類固化體系、粘土凍膠雙液法體系。但措施有效率不高，平均不到40%。究其原因，除了井況、堵劑的因素外，工藝技

3、術(shù)不配套也是一個(gè)重要原因；主要有以下幾點(diǎn)：1.單一化學(xué)堵水缺乏對出水層的針對性，盲目性很大。由于層間矛盾，堵劑在進(jìn)入滲透性相對較高的高含水層的同時(shí)，也不可避免的污染其它含水層，有些污染是不可逆的，如水泥等。造成油井產(chǎn)液量大幅下降。2.單一化學(xué)堵劑由于層間生產(chǎn)壓差的差異，工藝技術(shù)上對堵劑的性能要求很高，要求具有較高的強(qiáng)度（數(shù)千個(gè)mpa.s）、耐溫（85。c）、耐礦化度（10000mg/l）,為減少機(jī)械剪切作用，要求成膠時(shí)間長（72h），要求抗10mpa以上的生產(chǎn)壓差。符合這些性能要求的堵劑目前很難找到。3.單一化學(xué)堵水采用籠統(tǒng)注液方式，缺乏對目的層的選擇性，也造成油井堵水的措施有效率不高。1.根

4、據(jù)產(chǎn)液剖面資料結(jié)合鄰井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，若主要出水層清楚，采用機(jī)械管柱封堵主要出水層，隔水抽油?；蛴梅飧羝骺ǚ饣瘜W(xué)堵劑封堵主要出水層。針對性強(qiáng)，對堵劑性能要求也好掌握。2.若無產(chǎn)液剖面資料，采用動(dòng)態(tài)分析法，根據(jù)同層位鄰井生產(chǎn)情況，判斷出主要出水層，根據(jù)具體井情況，采用機(jī)械找堵水管柱進(jìn)行處理，目前成熟的工藝把小層分成兩段或三段，分別卡住，從上而下逐層試采，找到出水層位后，用定壓開關(guān)封閉出水層位，用原油井管柱生產(chǎn)；或提出找水管柱和原井管柱，用機(jī)械管柱卡封出水層位進(jìn)行選擇性化學(xué)堵水；若試出三層都高含水，說明該井油層水淹，已無治理必要，應(yīng)從對應(yīng)注水井上調(diào)剖治理。3.堵劑技術(shù)目前強(qiáng)度較高的有超細(xì)水泥等固化體系、

5、樹脂類體系、中等強(qiáng)度的粘土凍膠類體系、強(qiáng)度較低的弱凝膠類。根據(jù)不同需要選擇加以組合。 基于以上原因分析，應(yīng)加強(qiáng)油井找隔水配套工藝技術(shù)研究，采用機(jī)械管柱找隔水與化學(xué)堵水相結(jié)合的方式。二、機(jī)械找隔水技術(shù)發(fā)展二、機(jī)械找隔水技術(shù)發(fā)展 2.1機(jī)械找隔水原理機(jī)械找隔水原理 用封隔器將各層位分開，然后分別求產(chǎn)，確定出水層位，找出出水位置。使用井下封隔器及其配套的井下工具來卡堵高產(chǎn)水層段或注水井高吸水井段。 2.2找隔水選井條件找隔水選井條件 (1)固井質(zhì)量好，無層間竄； (2)油層單層厚度大，一般要求在3m以上； (3)油層間隔層發(fā)育，卡封隔層厚度最小在2m以上； (4)暴性水淹，生產(chǎn)潛力較大； (5)油層

6、縱向滲透率差異較大 。 2.3機(jī)械找隔水技術(shù)發(fā)展方向機(jī)械找隔水技術(shù)發(fā)展方向 (1)向人工智能化發(fā)展，根據(jù)產(chǎn)層情況實(shí)現(xiàn)各目的層的分采、合采； (2)向作用綜合化發(fā)展，管柱結(jié)構(gòu)功能強(qiáng)、綜合性高，既能實(shí)現(xiàn)機(jī)械隔水、分層采油，又能根據(jù)產(chǎn)層的不同需要，實(shí)現(xiàn)分層測試和分層化學(xué)堵水； (3)向信息自動(dòng)化發(fā)展，井底采集信息數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)軟件處理，進(jìn)行回放； (4)向施工簡便、管柱結(jié)構(gòu)簡單可靠化方向發(fā)展，通過一趟管柱，完成封隔器坐封驗(yàn)封，工具工作可靠。 三、三、alal智能找隔水管柱技術(shù)研究智能找隔水管柱技術(shù)研究 我們所使用的油井機(jī)械找隔水管柱能很好地解決油井的高含水問題。該管柱的主要技術(shù)特點(diǎn)是：y341自驗(yàn)封

7、封隔器的設(shè)計(jì),其結(jié)構(gòu)對傳統(tǒng)技術(shù)是一個(gè)重大突破，多級使用時(shí)能自驗(yàn)封，能可靠有效地分隔各生產(chǎn)層系；lhjk找水開關(guān)與之配套，能一次管柱完成找隔水作業(yè)。該管柱能適應(yīng)各種性質(zhì)原油的不同采油方式?？捎糜诙壎?、三級三層找隔水。 3.1 al智能找隔水原理智能找隔水原理 以稀油井三級三層抽油井找隔水為例，找隔水原理如下： 在夾層中間分別下入y341-114封隔器，以便封隔產(chǎn)層，在產(chǎn)層頂部下入y245-114封隔器。y245-114封隔器及泵之間裝有特殊篩管。也可實(shí)現(xiàn)管柱與抽油泵脫開，檢泵作業(yè)不影響隔水結(jié)構(gòu)。根據(jù)各井不同情況，分層或合層生產(chǎn)，確認(rèn)出油層，達(dá)到找水隔水的目的。 3.2配套管柱研究配套管柱研究

8、 3.2.1管柱組成管柱組成 管柱由y341自驗(yàn)封封隔器、dy245-114（152）懸掛器（丟手封隔器）、y245封隔器、lhjk找水開關(guān)等組成。管柱結(jié)構(gòu)如圖1所示，井下結(jié)構(gòu)如圖2所示。 圖1管柱結(jié)構(gòu) 圖2 井下結(jié)構(gòu) 丟手接頭 抽油泵 y245（114）封隔器 y245（114）封隔器 lhjk找水開關(guān) lhjk找水開關(guān) y341（114）封隔器 y341（114）封隔器 lhjk找水開關(guān) lhjk找水開關(guān) y341（114）封隔器 y341（114）封隔器 lhjk找水開關(guān) lhjk找水開關(guān) 3.2.2配套結(jié)構(gòu)用途配套結(jié)構(gòu)用途 使用dy245（5）-114（150）懸掛丟手封隔器、y341

9、-114（150）封隔器、y341-114（150）自驗(yàn)封封隔器，以及偏孔單流閥、adk-150（114）定壓開關(guān)器，可實(shí)現(xiàn)封上采下的a型管柱，封下采上的b型管柱，封中間采兩頭的c型管柱。管柱可丟手也可不丟手。使用定位器后，可實(shí)現(xiàn)卡封2m的簿層。3.3管柱及其配套工具的主要技術(shù)參數(shù)管柱及其配套工具的主要技術(shù)參數(shù)3.3.1管柱的主要技術(shù)參數(shù)管柱的主要技術(shù)參數(shù)工作壓差：25mpa 封隔器最小坐封段：2.0m適應(yīng)套管內(nèi)徑：5 1/2 7 工作溫度：120 160（高溫膠筒）3.3.2配套工具的主要技術(shù)參數(shù)配套工具的主要技術(shù)參數(shù)(1)y441-150（114）雙向卡瓦封隔器液壓坐封、下放上提解封雙向卡

10、瓦支撐式封隔器總長1690mm最大外徑：114mm 150mm 最小通徑：50mm 62mm兩端連接螺紋：2 1/2 平式扣 坐驗(yàn)封壓力：13-15mpa解封負(fù)荷：15-20kn 卡瓦解卡負(fù)荷：18-24kn(2)y341自驗(yàn)封封隔器全長：1249mm最大外徑：115mm 150mm 內(nèi)通徑：50.3mm 62mm 坐封壓力：5-10mpa 解封負(fù)荷：25-35kn工作壓力：70mpa 工作壓差：30-35mpa工作溫度：120及160 工作壽命：二年適應(yīng)套管規(guī)范：51/2、 7 兩端連接絲扣27/8 tbg油管扣 (3)dy241(5)-150(114)懸掛器（丟手封隔器） 7懸掛器技術(shù)參數(shù)

11、：總長：1050mm最大外徑：152mm 坐封壓力：23mpa 最小內(nèi)徑：36mm 丟手后同徑：100mm工作壓力：上壓15 mpa，下壓10 mpa解封負(fù)荷：40-60kn 工作溫度：350 可長期使用5丟手封隔器（懸掛器）技術(shù)參數(shù)：總長：1200mm最大外徑：114mm 坐封壓力：15mpa最小內(nèi)徑：40mm 工作壓力：上壓15mpa，下壓10mpa丟手后通徑：76mm解封負(fù)荷：40-60kn 工作溫度：120，可長期使用 (4)油管定位器總長：500mm 總重：20kg定位器最大外徑：114mm 150mm兩端連接螺蚊：21/2平式扣最小通徑：32mm 50mm 3.4現(xiàn)場施工工藝現(xiàn)場施

12、工工藝 (1)管柱定位，通過定位器定位，將封隔器卡在設(shè)計(jì)位置。 (2)管柱坐封、驗(yàn)封。管柱定位后，從地面向油管內(nèi)打壓13-14mpa，封隔器坐封。 (3)丟手。繼續(xù)打壓15mpa，穩(wěn)壓10min，壓降不超過0.5mpa，說明管柱密封。確認(rèn)各級封隔器密封良好后，同時(shí)剪斷懸掛銷釘，內(nèi)支承套下行，鎖球失去銷緊力，丟手接頭內(nèi)、外管相互脫開，完成管柱丟手。起出丟手管柱再下生產(chǎn)管柱生產(chǎn)。 (4)解封，下入打撈管柱，采用下放上提方式解除雙向卡瓦錨定（y441或y245），各級y341可逐級解封，可安全起出丟手管柱。 (5)找水管柱，根據(jù)生產(chǎn)需要，設(shè)在17-19mpa、20-21mpa、24-25mpa不同的

13、開關(guān)壓力，實(shí)現(xiàn)不同層位的開啟。 四、現(xiàn)場實(shí)施效果分析四、現(xiàn)場實(shí)施效果分析 油井機(jī)械找隔水管柱2002年共試驗(yàn)了3井次。其中沙南油田試驗(yàn)了2口井，為sq2311和sq2402；彩南油田試驗(yàn)了1口井，為c2285。 4.1總體效果總體效果 3口井的措施前后效果分析如表1所示： 從下表可以看出，sq2402井的找隔水效果比較顯著。 c2285井和sq2311井雖然增產(chǎn)不明顯，但措施前后井的生產(chǎn)情況明顯不同，說明管柱正常工作，之所以含水率仍然較高，是因?yàn)橛途呀?jīng)水淹。 措措施施前前 措措施施后后 累累計(jì)計(jì) 日日產(chǎn)產(chǎn) 日日產(chǎn)產(chǎn) 井井號號 施施工工日日期期 液液量量 (t/d) 油油量量 (t/d) 含含

14、水水 (%) 沉沉沒沒度度 液液量量 (t/d) 油油量量 (t/d) 含含水水 (%) 沉沉沒沒度度 m 增增產(chǎn)產(chǎn)水水平平 有有效效天天數(shù)數(shù) d 增增油油 t 降降水水 t 備備注注 12.2 0.244 98 6.9 六六月月 9 0.3 96.90 31 七七月月 9.6 0.2 98 30.8 八八月月 4.5 0.1 97.8 30 九九月月 3.2 0.2 92.3 7.4 十十月月 c2285 02.06.19 計(jì)計(jì)關(guān)關(guān) 計(jì)計(jì)關(guān)關(guān) 十十一一月月 21.72 6.08 72 2004.6 4.4 25 136 89 八八月月 19.7 5.336 72.90 643.2 3.7 2

15、3.8 248 138 九九月月 13.29 3.32 75.00 391.9 2.8 31 335 171 十十月月 sq2402 02.08.05 27.53 0.56 97.96 1704.3 13.81 4.28 69.00 17.4 3.8 29.9 448 195 十十一一月月 9.21 0.67 92.76 2000 16.5 九九月月 6.93 0.36 94.86 55.4 30.9 十十月月 sq2311 02.09.09 12.3 1 99.00 203.6 5.99 0.47 92.18 49.2 29.9 3 38 十十一一月月 表表1 總體效果分析表總體效果分析表4

16、.2典型井分析典型井分析下面，我們以sq2402井為例來說明設(shè)計(jì)施工及資料錄取和分析結(jié)果。 4.2.1井基本情況井基本情況 (1) 井組圖（見上頁圖3） (2)sq2402井開發(fā)曲線和產(chǎn)液剖面 2 5 8 12 5 8 22 5 8 32 5 8 42 5 8 62 5 8 72 5 8 82 5 8 92 5 9 12 5 9 22 5 9 32 5 9 42 5 9 62 5 9 72 5 9 82 5 9 92 6 0 12 6 0 22 6 0 32 6 0 42 6 0 62 6 0 72 6 0 82 6 0 92 6 1 12 6 1 22 6 1 32 6 1 42 6 1 6

17、2 6 1 72 6 1 82 6 1 92 6 2 12 6 2 22 6 2 32 6 2 42 6 2 62 6 2 72 6 2 82 6 2 92 5 8 02 5 8 52 5 9 02 5 9 52 6 0 02 6 0 52 6 1 02 6 1 52 6 2 02 6 2 52 6 3 0r ir t11 01 0 0r x o012345s q 2 4 0 2 電 性 出 液 剖 面 圖p 3 w t 1 3 2p 3 w t 1 3 32 5 9 6 .52 6 0 2 .52 6 1 3 .52 6 0 8 .02 6 2 2 .02 6 2 6 .5p 3 w t1

18、3 12 5 9 6 .52 6 0 2 .52 6 0 8 .02 6 1 3 .50 .5 72 .3 92 0 0 0 .1 0 強(qiáng) 度 (3)同層鄰井生產(chǎn)狀況 同層鄰井sq2429、sq2430、sq2371、sq2370、sq2369目前生產(chǎn)穩(wěn)定，含水不高，日產(chǎn)液量均在15t/d左右。 (4) 井組注水情況 相鄰兩口注水井sq2401、sq2403井于2000年6月7日擠防膨劑后投注，油套壓都在10mpa左右,日注水量在50-60方。sq2403井的出液剖面圖如圖6所示。 2 5 9 12 5 9 22 5 9 32 5 9 42 5 9 62 5 9 72 5 9 82 5 9 9

19、2 6 0 12 6 0 22 6 0 32 6 0 42 6 0 62 6 0 72 6 0 82 6 0 92 6 1 12 6 1 22 6 1 32 6 1 42 6 1 62 6 1 72 6 1 82 6 1 92 6 2 12 6 2 22 6 2 32 6 2 42 6 2 62 6 2 72 6 2 82 6 2 92 6 3 12 6 3 22 6 3 32 6 3 42 6 3 62 6 3 72 6 3 82 6 3 92 5 9 02 5 9 52 6 0 02 6 0 52 6 1 02 6 1 52 6 2 02 6 2 52 6 3 02 6 3 52 6 4

20、0012345rirt11 01 0 0rxos q 2 4 0 3 電性出液剖面圖p3 wt 1 3 22 6 1 7 . 52 6 1 8 . 52 6 1 3 . 52 6 1 6 . 0p3 wt 1 3 32 6 2 2 . 02 6 2 6 . 02 6 2 8 . 02 6 2 9 . 52 6 3 6 . 52 6 3 8 . 0p3 wt 1 3 1p3 wt 1 24 . 02 6 1 3 . 52 6 1 6 . 02 6 1 7 . 52 6 1 8 . 50 . 9 02 6 2 2 . 02 6 2 6 . 01 . 01 9 9 9 . 9 強(qiáng)度 4.2.2采取措施采取措施 由同層位鄰井對比資料可知，該井周圍鄰井大都生產(chǎn)穩(wěn)定，含水不高。根據(jù)該井產(chǎn)液剖面和有產(chǎn)液剖面資料的sq2372井分析，sq2402井上層2596.5-2602.5m水淹，為主要出水層。主要原因是轉(zhuǎn)抽后放大生產(chǎn)壓差引起sq2401井注入水竄所致。 sq2401與sq2403兩口注水井的吸水層段對應(yīng)于本井的生產(chǎn)層段，注水量穩(wěn)定，可以為該井儲(chǔ)層提供穩(wěn)定的驅(qū)替能量，sq2401井2596.5-2602.5m為主要吸水層并造成對應(yīng)油井s