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          Y管助流分層注水工藝在渤海油田的創新應用

          來源: 中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司  天津 作者:王旭東 發布日期:2020-06-20

           摘要:針對目前渤海油井地層能量下降過快,水體能量供應不足,而油田地面注水設備及管網設施有限,無法完全滿足油藏注水開發需求的情況。以油藏地質分析及注水水質配伍性研究成果為基礎,設計研發了Y管助流分層注水工藝,該工藝通過改進油田現有水井管柱結構從而實現同井抽注不同層,并可分層精細注水。該工藝可實時監測井下溫度、壓力、流量,同時具備管柱結構簡單、修井周期短、投產見效快、分層可調配,節約作業費、注采流程改造費等優點,優勢明顯。目前該技術已成功在渤海油田渤中35-2-A3井中成功應用,受益A2m井増油明顯,效果良好。Y管助流分層注水工藝為渤海油田經濟高效地補充地層能量完善注采井網提供了新的技術手段。

           
          1  項目背景
          近年來,隨著油田穩產高產、增儲挖潛工作的深入開展,薄層油藏、低滲油藏、巖性小油藏等非主力油藏的開發利用顯得越來越緊迫。然而,由于天然地層能量不足,這類非主力油藏的產量遞減快而難以維持高產穩產,非常終采收率往往很低[1]。海上油田面對增儲上產“7年行動計劃”的壓力,急需通過改善注采井網,把注水年“注夠水、注好水、精細注水、有效注水”等措施有效落實,從而提高油田采收率,增加油田產量。由于平臺開發設計時并未考慮注水方案,為節約開發成本,平臺也沒有為后期可能的注水預留足
          夠的空間[1]。加之當前海上注水工藝技術多采用陸地油田工藝,包括地面水處理流程及井下注水管柱,這種模式投入高、施工周期長、見效慢,無法滿足油田急需補充地層能量的需求。因此如何經濟高效地在空間受限的海上平臺補充地層能量以提高采收率,成為油田開發中急需破解的一大難題。
           
          2  技術簡介及主要創新點
          2.1  Y管助流分層注水工藝
          Y管助流分層注水工藝就是利用井內水體較大、能量較充足的水層直接注入到同井需要補充能量的生產層中,以保持生產層足夠壓力的一種技術。[2]該技術利用Y管電泵控制抽水,搭配泵工況、定位轉向分流總成、井下流量計、測試堵塞器等創新工具及空心集成、同心測調等注水工藝,實現同井抽注不同層,并可分層精細化注水。該技術僅需調整管柱結構就可滿足油藏注水的需求,極大的降低了施工作業費、流程改造費,節約了平臺甲板面積、井口數目,進一步優化了注采井的分布,提高了油藏的采收率。
          (1)水源層在上助流注水(詳見上圖1)。上層水源層地層水經過定位旁通流至油套環空,電泵抽至油管,由于堵塞器位于油管上部,地層水依靠電潛泵增壓后注入下方注水層。期間通過監測泵工況及井下流量計數據,調節電泵頻率控制注水量大小。
          (2)水源層在下助流注水(詳見上圖2)。下層水源層地層水經過定位轉向分流總成流至油套環空,電泵抽至油管,由于堵塞器位于油管上部,地層水依靠電潛泵增壓后經過定位轉向分流總成注入下方注水層。期間通過監測泵工況及井下流量計數據,調節電泵頻率控制注水量大小。
          水源層在上助流注水水源層在下助流注水
          2.2  主要創新點
          (1)分類理論創新。改變了傳統注水井、水源井的分類認知,創新提出并實現了同井抽注,可普及推廣至油田開發設計中及油田后期改造中。(2)注水工藝創新。創新研發同井抽注一體化管柱,Y管電泵搭配空心集成/同心測調等注水工藝,實現同井抽注、在線
          監測、分層調配、精細注水。(3)注采模式創新。該工藝無需改造井口流程、增加井口設備,只需改造井內管柱結構即可實現地層能量的補充,具有投入低、周期短、見效快、易施工等優點。(4)管柱工具創新。①創新研制定位轉向分流總成?梢栽诙ㄎ幻芊
          處實現抽/注層位轉換,達到抽上層注下層或抽下層注上層。②創新研制連續油管測試堵塞器?蓾M足注水時連續油管配合收集信息,實現精細調配。③創新研制井下流量計。借鑒了電纜永置測調的成熟經驗,選用電磁流量計,不占用中心通道,測試范圍可達到
          1600m3/d。選用特殊密封技術及特殊電極材料確保測試的精度及可靠性。
           
          3  現場應用情況
          3.1  作業井信息
          渤中35-2-A3井為BZ35-2油田一口水源井,射孔井段斜深1963.2~2823.2米,完井井深3318米,非常大井斜39.65°。該井采用4-1/2″N80LTC優質篩管和5-1/2″LTC橋式復合2008篩管配合礫石充填防砂完井。該井非常好防砂段Ng組、第二防砂段E3d2u組為水源層,計劃后期打開下部第三防砂段E3d2LⅡ、第四防砂段E3d3Ⅱ油組注水,為A2m生產井補充地層能量,完善注采井網。2019年3月成功實施Y管助流分層注水工藝,實現E3d2LⅡ油組50m3/d、E3d3Ⅱ油組100m3/d的分層配注。
           
          3.2  作業效果及效益
          (1)作業井效果。A3井2019年3月順利投產至今運轉正常。受益A2m井原產油45m3/d,A3井投產后A2m井平均日產油70m3/d,效果明顯。(2)作業井效益。A3井投產后,僅A3注水受益井就増油約80 m3/d,折合收益約24萬/天(60美元/桶計算)。同時該技術僅需調整管柱結構就能完善注采井網,節約了平臺流程改造費平均約70萬/口。該井實施至今運轉可靠,經濟效益明顯。
           
          4、結束語
          (1)Y管助流分層注水工藝結構簡單易施工、修井周期短、投產見效快,不僅降低了作業費用,而且節約了注采流程改造費,完善注采井網優勢明顯。
          (2)Y管助流分層注水工藝19年3月至今平穩運轉,驗證可靠性良好。(3)由于四海環境相似,且該技術提升了注采井的井筒利用效率,優化了平臺處理流程,因此可推廣應用至四海油田開發設計中及油田后期改造中。

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