薄隔层薄夹层细分注水技术在欢西油田的应用

孙兴

【摘要】本文针对欢西油田的开发现状，提出了小夹层与无夹层机械封堵工艺，设计、试验了对小夹层能够进行反向封隔，对无夹层井段能够封堵炮眼的长胶筒封隔器。该封隔器采用扩张式胶筒，最大长度达到2m，座封方式为液压座封，支撑方式分为支撑式与悬挂式，解封方式分为上提解封与旋转解封，组合成三种系列封隔器，具有高承压的特性。通过应用，长胶筒封隔器在笼统注聚井、分层注水井和采油井堵水上，利用不同的封堵管柱，有效控制了驱替液的无效注采，形成了欢西油田特高含水期厚油层细分挖潜的配套工艺，取得了较好的经济效益。

【关键词】封隔器 细分注水 分层采油 厚油层

1 地质概况

欢西油田稀油主力注水区块经过30多年的注水开发，目前综合含水已达到94.5%以上，已进入特高含水期开发阶段。受层间非均质性影响，厚油层层内无效注采循环严重，严重影响区块分层注水、精细注水。

（1）储层非均质性严重，隔层薄，多级分注受限制。

（2）夹层发育差。

如锦16块小层之间隔层厚度平均只有3.4米，部分井区‘开天窗。

夹层特征：厚油层内非均质性严重，水洗不均匀，在厚油层内部，物性夹层的存在影响了储层的均质性。岩性以灰色、褐灰色泥质粉砂岩为主，主要分布在厚层内部，厚度在0.2～1m，平面分布不稳定，具有低渗透性。

（3）部分高渗流通道吸水量大，导致水驱无效循环加剧，注采效果变差。2 目前注水区块使用的封隔器

（1）目前欢西油田注水区块使用的两种封隔器：K-344型封隔器，Y-211型封隔器。

（2）K-344、Y-341型封隔器的缺陷。

通常层内薄隔层、层间薄夹层长度小于0.5m，而这两种常规封隔器的胶筒长度一般为0.3m，受管柱调配误差影响，不能对厚度小于0.5m的小夹层及结构界面实施封堵。

对于层间高渗透层的薄隔层薄夹层间的炮眼，常规封隔器无法有效封堵，往往造成无效注水。

3 长胶筒封隔器的结构特点及技术参数3.1 长胶筒封隔器的基本原理及特点

长胶筒封隔器的特点首先是利用封隔器的胶筒来封堵套管上的炮眼，从而阻断高渗透层注入通道，强制注入液体进入低渗透层，达到提高注入液利用率或减少采出液的目的。该技术的关键是封隔器胶筒的长度和强度达到既能封堵炮眼，又能长期座封，同时具有高承压易解封的特点。

长胶筒封隔器的另一个特点是利用封隔器胶筒的长度对小夹层进行反向封隔。常规油水井管柱设计中，每1000m管柱的允许误差为0.03%，当夹层厚度小于0.5m时，采用常规压缩式封隔器无法进行封隔油层，而采用长胶筒封隔器则可以进行反向封隔，即用封隔器胶筒的长度，补偿管柱误差。例如，当夹层厚度为0.4m时，采用胶筒长度1m的封隔器，即使出现±0.3m的误差，夹层仍然被胶筒覆盖，只是夹层上部或下部赔偿封堵一部分炮眼。

3.2 基本结构图

K342-114 K141-114 K341-114 1.上接头 2.解封销钉 3.解封挡环 4.解封活塞 5.中心管6.上壳体 7.上硫化头8.胶筒 9.下硫化头 10.下壳体 11.单流阀 12.下接头组成

3.3 长胶筒封隔器的承压试验

在地面模拟试验中，当注入压力达到20MPa时，封隔器胶筒从套管炮眼中挤出，168小时后使其解封，检查胶筒完好，技术指标达到了设计要求，因此这种封隔器可以用来封堵套管炮眼。

3.4 长胶筒封隔器的解封试验

K141-114型封隔器为支撑式封隔器，该封隔器解封时只要上提管柱，解封活塞打开，胶筒内液体泄掉，封隔器解封；K341-114型封隔器同样为上提解封式，解封时需要克服解封销钉的剪切力；K342-114型封隔器为悬挂式封隔器，采用旋转解封机构，解封时，正转油管，解封销钉剪断，解封活塞打开，胶筒内液体泄掉，封隔器解封。在模拟套管中，5次解封旋转扭距测试数据依次为：销钉直径4.0mm，解封扭矩4.3kNm；销钉直径3.0mm，解封扭矩3.9kNm； 销钉直径3.0mm，解封扭矩4.1kNm； 销钉直径2.5mm，解封扭矩3.2kNm； 销钉直径2.0mm，解封扭矩2.8kNm。

3.5 长胶筒封隔器的基本参数

K342和K141型封隔器技术参数为：封隔器长度1995 ～2995m m，胶筒长度1000～2000mm，胶筒厚度25mm，最小内径50mm，最大外径114mm，坐封压差15Mpa，工作温度<120℃。

普通封隔器如K-344型封隔器，Y-211型封隔器胶筒长度仅为300mm。

4 长胶筒封隔器应用效果及评价

经过严格地质筛选，2010年12月针对锦16块4口水井，采用长胶筒封隔器与常规封隔器组合，利用结构界面进行层内细分注水。

以锦2-丙6-225为例，用长胶筒封隔器封堵油层1423.9-1425.3米，顶部1422.6-1423.9米注水，并调整各层段水量 。通过长胶筒封隔器将厚油层内的高渗透无效注采部位封堵，减少无效注采。

丙6-225对应井组措施效果：措施前平均日产油16.8t，措施后平均日产油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个百分点。

2010年至今，该技术于欢西油田累计实施4井次，累增油780t，综合含水下降1.4个百分点。

5 结论与认识

5.1 采用长胶筒封堵技术可以实现厚油层内细分注水和堵水

克服了因管柱伸缩常规封隔器无法封隔小夹层的矛盾。与常规措施工艺相比，措施对象由层间大段封堵转移到层内多段封堵，封隔界面由岩性隔层变为物性结构界面，提高了有效注入量与采出液量，控制了无效循环，扩大了波及体积，是机械封堵工艺的一次革命性创新。

5.2 采用长胶筒封隔器封堵技术施工工艺简单

经过现场试验证明，具有可操作性强、施工成功率高、可靠性好、成本低等特点，还可以与其它工艺措施配套实施，有广阔的推广应用前景。

参考文献

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