辽河油田海上分层采油技术展望

摘要：辽河油田海上油井依靠天然能量开发，具有井段长、油层多和非均质性强的特点，油井生产易出现层间干扰、边水突进的问题，同时海上修井措施作业费用较高。本文介绍了海上分层采油技术，分析了胜利海上埕岛油田分层采油技术应用情况，为辽河油田海上开发提供了可供借鉴的经验。展望辽河油田海上分层采油技术，今后可在不作业的情况下控制出水层段，减少层间干扰，提高油井产能。

关键词：海上分层采油技术;埕岛油田;辽河油田海上分层采油技术展望;辽河油田海上油田

引言

辽河海上油井具有含油井段长（300-500m），油层多（20-60层）的特点，层间非均质性较强（渗透率极差8.78），并具有多套油气水组合，易出现层间干扰、边水突进。油井生产方式一直采取电潜泵举升采油，由于油田没有自己的海上修井作业平台，需外雇中油海作业平台施工，作业费用高，单次常规检泵小修作业就需要投入1000余万元。展望辽河油田海上油井经济高效开发，开展海上分层采油技术研究显得十分重要。本文通过分析胜利海上埕岛油田分层采油技术应用情况，为辽河油田海上油田开发提供技术借鉴。

1 海上分层采油技术

油井中有多套层系合采时，由于油层之间的压力、油层物理性质、原油性质等差异，往往互相干扰，使部分油层不能发挥应有的作用，而分层采油是减少或消除层间干扰的有效开采技术。

分层采油工艺一般可分为单管分采和多管分采 2种。单管分采是指在开采多油层的生产井内，用封隔器将油层分成若干层段，采用卡封或配产的方式来减少层间干扰。多管分采是指在一口井内下几根油管，一根油管开采一个层段，用封隔器将层段分隔开。分层采油技术能够解决层间矛盾、层内矛盾和井筒自身矛盾。

分层采油的作用主要有2点：

（1）控制含水上升速度，降低综合含水率，提高原油产量。

（2）有效防止层间干扰，保持各油层的均衡开采，提高油田采收率。

目前国内外海上油田分层采油技术在9 5/8in及以上套管井中技术成熟、应用普遍。对于5 1/2in或7in套管（内径≤159.42mm）油井，受套管空间限制，目前还没有相关成熟配套工具可实现分层开采。

2 胜利海上埕岛油田

胜利海上埕岛油田1992年投入开发，采油平台采用大密度丛式井组，垂直深度一般为1500-1700m，造斜点500-700，最大井斜为57°，最大狗腿度达6.67°/30m，油层套管Ø177.8mm，表层套管必339.7mm。通过分析采油方式对海上采油的适应程度，确定了以自喷和人工举升（电潜泵、螺杆泵）相结合的采油方式，并采用机械防砂进行先期防砂，以防止地层砂的运移。随着油田开发的不断深入，地层情况越来越复杂，开发层系多，层间矛盾突出，影响油田开发经济效益，为此开展了分层采油技术研究与应用。

通过相关数值模拟结果表明：当渗透率级差大于5时，由于层间干扰的影响，影响油藏最终采收率达6.1%。

以埕岛油田馆陶组为例，对8 口油井进行分层产液测试，分层产液累加为1256.2t，合采产液量仅为579.8t，合采为分层产液量累加的46.2%，层间矛盾限制了油井产能。这说明，合采已经不能满足海上油井生产需求，分层采油已成为当前油田开发的主要技术手段。

从埕岛油田馆陶组产液剖面统计结果表明：生产层的层间渗透率级差大于5 时，不出油的油层厚度比例高达68%;渗透率级差小于5 时，不出油的油层厚度比例降至9.1%，层间储量动用状况得到明显改善。胜利埕岛油田分层采油技术应用的成功实践，为浅海油田开发提供了可供借鉴的经验。

3 辽河油田海上分层采油技术展望

辽河油田海上油井基本上采用7in套管（内径≤159.42mm）完井，由于受完井套管尺寸的限制，油井均采取如图2所示的电泵举升管柱生产，一直没有开展分层开采技术方面的工作研究。在海上生产管理方面，辽河油田金海采油厂有着丰富的管理经验，但随着油田开发的不断深入，层间矛盾、边水突进等问题越发突出，制约着油井的正常生产，措施治理难度增加，作业成本风险较大。为此，于2020年率先开展了分层采油技术研究与试验，有望2021年6月进入现场试验。

通过技术调研，结合目前国内外海上油田分层采油技术在9 5/8in及以上套管井中的成熟技术，辽河油田海上油井实现分层开采需要解决的关键技术主要有以下3点：

（1）小尺寸套管井“Y型”分层采油、分层防砂管柱结构研究设计。研究小尺寸套管井“Y型”分层采油、分层防砂管柱结构，满足电泵举升、钢丝测调、封隔层段要求。

（2）小尺寸“Y型”分层采油、分层防砂配套工具设计。设计研制小尺寸“Y型”分层采油、分层防砂配套工具，包括“Y”接头、堵塞器、防砂悬挂器（顶部封隔器）、隔离封隔器、密封筒（插入密封、隔离密封）、坐封、回取服务工具等配套组件，达到7in套管井下入要求。

（3）小尺寸潜油电泵机组研制。研制小尺寸潜油电泵机组（含电机、保护器、分离器、离心泵等），最大外径<92mm，为分采管柱整体下入提供空间支持。

辽河油田海上油井分层采油技术研发，有望填补两项国内技术空白，实现小套管油井分层采油技术开发。

（1）7in套管“Y型”机械滑套式分层采油、分层防砂管柱结构的设计，实现了不作业即完成生产层段的切换，填补了国内技术空白。

（2）φ89mm潜油电泵机组设计，为分采管柱整体下入提供空间支持，适用在7in套管～4-1/2in套管举升需求，在国内外属技术首创。

参考文献：

[1] 罗英俊，等编.采油技术手册[M].石油工业出版社，2005，3：256～277.

[2]苗丰裕，等编.分层注采新技术[M].石油工业出版社，2010，3：71～77.

[3] 孫明光，等编.钻井、完井工程[M].石油工业出版社，2002，12：329～336.

[4]周长江.极浅海油田开发技术与实践[M].石油工业出版社，2000，5：228～236.

作者简介

张新委，男，1968年10月26日出生，2003年毕业于大庆石油学院石油工程专业，学士学位，现任中油辽河油田金海采油厂工艺研究所副所长，高级工程师，从事采油工程与技术研究应用工作。