双管分注工艺在稠油定向井的应用

穆金峰，李 翔，董双福，唐学权，宋玉旺

(中油吐哈油田公司，新疆 鄯善 838202)

双管分注工艺在稠油定向井的应用

穆金峰，李 翔，董双福，唐学权，宋玉旺

(中油吐哈油田公司，新疆 鄯善 838202)

鲁克沁深层稠油油田进行注常温清水开发，应用常规工艺分注后，因套管尺寸大、注水压力高、原油黏度高以及井斜等多因素影响，投捞测试成功率低，冲检频繁，严重制约油藏水驱开发效果。结合稠油油藏特点，对定向分注井进行了双管分注工艺研究与应用。该工艺避免了井下投捞测试，在地面即可实现小层恒流量精细注水、计量、调配，分层压降测试与选层酸化或调剖等，达到了延长冲检周期与降低成本的目的，具有较好的推广前景。

稠油油田;定向井;双管;分注;精细注水

引 言

鲁克沁油田是一个断块状稠油油田，油藏埋深为2 220～3 520 m，储层平均孔隙度为24.3%，平均渗透率为 225×10－3μm2，属中高孔、中高渗储层。20℃地面原油密度为0.966 8 g/cm3，50℃地面脱气原油黏度为20 150 mPa·s，凝固点为34℃，地下原油黏度为526 mPa·s。根据油田开发方案设计，整个油田形成了45注145采的注采井网，日注水量为1 760 m3/d，日产液量为1 780 m3/d，日产稠油为740 t/d。由于区块储层非均质性严重，剖面上，砂体为正韵律分布，3～5 m稳定发育的泥岩隔层将同一油水系统的大厚油层分为2组，与下油组相比，上油组物性较差，造成剖面上吸水严重不均。针对以上问题，开展了注水井分注工艺研究与现场应用［1］。

1 常规分注工艺分析

鲁克沁油田由于储层原油黏度较高，钻井完井均采用ø177.8 mm套管，分注选用 Y341－148－50Z分注封隔器［2－4］，其参数见表1。该封隔器最大耐压差达50 MPa，使用HNBR氢化丁腈橡胶胶筒，具有优良的耐温、抗油及较高的强度和耐磨性能。油田分注作业31井次，直井投捞测试准确率达到92%以上，分层配注合格率大于90%，冲检周期大于200 d，但定向井投捞测试准确率不到50%，分层配注合格率只有40%，冲检周期仅有70 d左右。

表1 Y341－148－50Z封隔器参数

2 双管注水工艺研究与应用

2.1 技术特点

双管分注工艺主要是通过油管和空心抽油杆环空以及空心抽油杆组成相对独立的注水通道［5－6］。施工工艺确保目的层1由空心抽油杆注入，目的层2由油管和空心抽油杆环空注入［7］。通过地面流量控制阀自动控制目的层注水量，达到单层精确注水之目的，其主要有以下优点:一是无需井下测试、投捞和验封等施工作业;二是同一个压力源下，各小层自成一个相对独立的注水系统，流量恒定(井口可调);三是通过井口闸门开关可进行洗井作业;四是在井口可进行小层压降测试和选层调剖作业。

2.2 结构介绍

整个结构可分为地面和井下2大部分［8－9］。地面设施主要利用采油树或采气树，即在采油气)树小四通下面加装一件特制的双法兰连接件图1)。双法兰连接件自带双公接头，可与ø42 mm空心抽油杆连接，形成2个独立通道;在这2个独立通道的入口各配装自力式流量调节阀(流量计)，分别控制各自的注水量。井下工具主要匹配Y341封隔器、水力锚和底部开关等。

图1 双管分层注水管柱结构图

2.3 完井工艺

在下分注杆柱串之前，首先需判断目的注水层相对另一注水层的压力情况，根据上层是低压层还是高压层确定可洗井封隔器的类别。

(1)完井管柱串。上层为低压层时，管柱结构自下而上为:筛管+底部开关+油管+密封接头+Y341可洗井(反洗)封隔器+特制开关+Y341酸堵封隔器+水力锚+油管至井口，可实现油管至空心抽油杆反循环洗井。上层为高压层时，管柱结构自下而上为:筛管+底部开关+油管+密封接头+Y341正冲砂(可正洗井)封隔器 +特制开关 +Y341酸堵封隔器+水力锚+油管至井口，可实现空心抽油杆至油管正循环洗井。特制开关最小内径为ø34 mm，开启载荷为0.5～0.6 kN，公称压力为50 MPa。

(2)完井杆柱串。空心抽油杆柱结构自下而上为:配注开关插管+插管压差锚定器+ø34 mm×5.5 mm×1 450 m空心抽油杆+ø42 mm×6.0 mm×1 000 m空心抽油杆。

完井管柱下到位后，坐封封隔器，再下入空心抽油杆柱，当杆柱下至管柱的特制开关处，靠自重下落开启油管注水通道。当空心抽油杆下至管柱的底部开关时，打开空心抽油杆的配注开关，同时插入管柱的密封接头内，实现油管、空心抽油杆之间的环空密封［10－11］。

2.4 注水工艺流程

目的层1:注水泵→流量控制阀1→空心抽油杆→目的层。

目的层2:注水泵→流量控制阀2→空心抽油杆与油管环空→目的层。

2.5 现场实施效果

鲁1－7井为鲁2块的1口定向注水井，对应5口油井生产，均不同程度见到了注水效果。井组控制储量为126×104t，日生产稠油为47.4 t/d，平均单井日产油为9.5 t/d。该井完钻井深为2 630 m，从1 970 m开始造斜，注水层段为2 419～2 521 m，最大井斜为43.2°，对应深度为2 475 m。根据油藏需要，对2 419～2 430 m与2 474～2 521 m层段进行分注。该井采用常规工艺分注后，在14个月内，因投捞水嘴遇阻无法进行调配实施冲检作业6次，平均冲检周期仅为70 d。由于冲检频繁，井组日产油最低降至40 t/d以下。

应用双管分注工艺后，空心抽油杆注水层段为2 474～2 521 m，注水压力为7 MPa，日注水量为80 m3/d，空心抽油杆注水层段为2 419～2 430 m，日注水量为30 m3/d，在井口可进行小层流量调节，经超声波流量计测试，各小层注水量与其流量调节阀显示值一致，误差小于5%。该井采用双管分层注水8个月，期间小层配注合格率为100%，节约投捞调配费用6×104元，节约冲检费用75×104元，收到了精细注水与降低成本的双重功效。

3 结论与认识

(1)双管分层注水工艺可有效解决定向井、大斜度井分注后投捞调配难度大等问题，现场管理方便，具有很好的推广前景。

(2)现有工艺条件下，双管分层注水管柱无法进行吸水剖面测试，下步应针对该工艺进行吸水剖面测试研究，在成功应用于现场后，有望在分注直井中进行推广应用。

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Application of CobraMax fracturing technology in low permeability gas reservoirs

LAI Hai－tao，LIANG Ling－yun，ZHU Li－an，HUANG Jian－ning，GUO Qing－hua
(Changqing Oilfield Company，PetroChina，Xi'an，Shaanxi710018，China)

The technology of separate zone fracturing has some limitations for effective development of the thin multilayer gas reservoirs in the Sulige gas field．The first CobraMax fracturing test has been carried out in Sudong X well by Changqing Oilfield Company through cooperation with Halliburton．Different from conventional multilayer fracturing technology which performs casing perforating through running in layer isolation tool conveyed by tubing to finish 3～4 layers，the CobraMax technology uses coiled tubing for hydraulic sand jet perforating，major fracturing operation is carried out in annulus，and fracturing layers are isolated by sand compartments．The biggest advantage of CobraMax is that it can stimulate more layers and improve vertical reservoir producing degree to the maximum extent，meanwhile reduce the cost of multilayer perforating，thereby effectively reducing the overall cost of oil well．This technology was successfully applied in Changqing Oilfield in 2010，achieved very good result，and provided reference for producing gas fields of low pressure，low production and multilayer in China．

Sulige gas field;hydraulic jetting;annulus fracturing;separate layer fracturing;coiled tubing

TE357.6

A

1006－6535(2011)04－0124－02

20110320;改回日期20110421

本文受“鲁克沁稠油油田勘探开发一体化技术攻关”项目资助(060110－11)

穆金峰(1977－)，男，高级工程师，1999年毕业于西南石油学院石油工程专业，现从事油田开发工作。

编辑 王 昱