牙刷状油藏分层开采的增产节能双赢工艺*

付亚荣翟胜强付森　李小永　姜一超姚庆童

（1.华北油田第五采油厂；2.中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司）

牙刷状油藏分层开采的增产节能双赢工艺*

付亚荣1翟胜强1付森2李小永1姜一超1姚庆童1

（1.华北油田第五采油厂；2.中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司）

为实现对牙刷状油藏不同油层产液能力的精确控制，达到增产节能目的。依据不同油层的产液情况，应用不同编码的压控装置和封隔器进行坐封、丢手施工后，正常下泵生产的智能分采产量控制方法，实现了牙刷状油藏分层开采的节能和增产。现场试验20余口油井，平均单井产油由1.5t提高到3.4t，吨油能耗降低近25%。

牙刷状油藏分层开采增产节能

引言

牙刷状油藏含油井段长、层数多、厚度薄，油层分布受断层控制明显，各个砂层在断鼻高点均可能形成油层，剖面上顺断层呈典型的“牙刷式”分布，平面上沿构造高部位呈“叠瓦状”展布［1-3］，油藏具有“小、碎、贫、散”的特点［2-3］；在平面上呈窄条状分布，纵向上存在多套含油层系的油藏，牙刷状油藏没有统一的油水界面，且层间压力大，层间干扰矛盾突出；由下至上逐层上返的开采模式是油田常用的方法［2］，随着射开油层的增多，层间矛盾突出，生产现场上表现出一些假象，如上返后出现产量不增反而下降的现象。有时为了完成产量采取封层上返，且损失了1～2t/d的产量，地质需要重新动用时，钻塞施工需要大量的人力物力，并且被封堵剂污染的油层已不可转变，造成不良后果。

魏金辉等人［4］在井筒内建立多个压力系统，提液时保持高含水层注采压差稳定，扩大动用差的中、低含水层注采压差，提高其动用能力，实现机采方式下的分层采油；李大建等学者［5］针对长庆油田三叠系延长组在纵向上的表现：多套小层叠合受到超前注水笼统注水等因素影响两层笼统合采油井层间压差较大、层间矛盾突出的情况，研发了一种“上泵抽下层，下泵抽上层”的防气式分采泵，消除合采油井层级间干扰矛盾；但分采技术不能控制不同油层的产液量，起不到增产、节能的目的。

研究表明在消化吸收了井下智能找堵水分层采油技术［6］后，应用智能分采产量控制方法，实现了牙刷状油藏分层开采，取得了良好的节能效果。

1　智能分采产量控制工艺

在不同的油层间，根据地质开发要求，用几个不同编码的压控装置、封隔器依据不同油层的产液情况进行坐封、丢手施工后，正常下泵生产，达到控水增油的目的，减轻地面处理工艺的压力。其中压控装置：最大外径113mm，耐压30MPa，耐温120℃，长度860mm。

选井时，分采两层之间间隔不低于3.0m，均在稳斜井段，无套管变形，油藏温度低于120℃，间隔的各层产油量均大于1.0t/d。

1）施工前的准备：起出生产原井生产管柱后，进行通井、刮削、洗井施工。

2）分采管柱施工：按设计任务书，下入分采管柱，坐封、丢手，起出丢手后的油管柱，正常下泵，完井。

3）分采方案实施：用400型泵车从油套环空按压控装置的开关压力密码，进行合采、分采、开关不同开启程度的分采施工。

4）施工中的注意事项：下井油管要数据清楚，丈量准确，丝扣必须清洗干净、完好无损，检查油管表面无破损，并按规定涂抹丝扣油，上紧丝扣，检查完好方能入井；下封隔器时，操作要平稳，严防顿钻，下入速度控制在30根/h以内，以防造成封隔器中途坐封。

2　现场应用

利用牙刷状油藏分层开采工艺，在抽油机运行工况不变的情况下，平均单井产油由1.5t提高到3.4t，能耗降低近25%，而且节约了地面处理污水的费用。

以晋Y-5X井为例：2002年12月投产，2007年4月补孔合采生产Es3段IV油组，共4层12.4m，2012年8月因高含水停产。停产前，日产液29.6t，日产油0.6t，含水98.1%。2014年6月对其实施分三段生产：第一段12层，1层3.08m；第二段14层，1层1.6m；第三段17、19层，2层4.8m，下入分层采油管柱，应用压控开关的延时开关功能，实现对三段生产层的生产转换控制。30天的换层试验后，控制主力产层12层的开关全开，控制的开关14层开度1/3，控制17、19层的开关关闭，日产液20m3，日产油3.5t，含水82.5%，动液面1350m。分采前吨液日耗电15.3kWh，相当于吨油耗电755kWh。实施分采后，吨液日耗电14.9kWh，相当于吨油耗电85.1kWh。

3　结论

1）牙刷状油藏分层开采工艺施工简单方便，在正常生产过程中，可以根据油井生产情况进行多次调层，地面只需打压施工，无需起下管柱作业，施工成本降低。同时，压控装置内设计有单向阀，可保证地面打压时液体不会进入油层，不会对油层造成伤害。

2）牙刷状油藏分层开采工艺井下压控开关，能实现开启程度自动控制，可实现不同产层产液量的控制。

3）在抽油机运行工况不变的情况下，吨油能耗降低近25%，为同类油藏分层开采提供了技术借鉴。

［1］赵政权，刘凤芸，侯守探，等.冀中南部晋县凹陷成藏模式研究与应用—以晋县凹陷高村构造带赵76区块为例［J］.石油天然气学报，2008，30（6）：248-250.

［2］王素卿，赵璇，张传宝，等.冀中坳陷深县凹陷深南背斜构造带精细油藏再评价与实践［J］.中国石油勘探，2013，18（6）：40-45.

［3］付亚荣，翟胜强，王建英，等.牙刷状油藏低产油井小泵深抽的节能启示［J］.石油石化节能，2014，4（11）：40-45.

［4］魏金辉，李淑红.高含水后期机采方式下分层采油技术的实践与认识［J］.大庆石油地质与开发，2006，25（B08）：32-34.

［5］李大建，牛彩云，何淼，等.长庆油田分采泵分层采油工艺技术研究与应用［J］.石油钻采工艺，2012，26（6）：97-98.

［6］伍朝东，李胜，汪团元，等.井下智能找堵水分层采油技术［J］.石油天然气学报，2008，30（3）：376-378.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.003.004

2014-12-01）

付亚荣，高级工程师，1987年毕业于重庆石油学校（油田应用化学专业），从事油气田开发技术研究与应用工作，E-mail：cy5_fyr@petrochina.com.cn，地址：河北省辛集市华北油田第五采油厂，052360。

中国石油华北油田科技重大专项“牙刷状油藏综合治理配套工艺技术研究”，项目编号：2014-HB-C17。