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Y管助流分层注水工艺在渤海油田的创新应用

来源: 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司  天津 作者:王旭东 发布日期:2020-06-20

 摘要:针对目前渤海油井地层能量下降过快,水体能量供应不足,而油田地面注水设备及管网设施有限,无法完全满足油藏注水开发需求的情况。以油藏地质分析及注水水质配伍性研究成果为基础,设计研发了Y管助流分层注水工艺,该工艺通过改进油田现有水井管柱结构从而实现同井抽注不同层,并可分层精细注水。该工艺可实时监测井下溫度、压力、流量,同时具备管柱结构简单、修井周期短、投产见效快、分层可调配,节约作业费、注采流程改造费等优点,优势明显。目前该技术已成功在渤海油田渤中35-2-A3井中成功应用,受益A2m井増油明显,效果良好。Y管助流分层注水工艺为渤海油田经济高效地补充地层能量完善注采井网提供了新的技术手段。

 
1  项目背景
近年来,随着油田稳产高产、增储挖潜工作的深入开展,薄层油藏、低渗油藏、岩性小油藏等非主力油藏的开发利用显得越来越紧迫。然而,由于天然地层能量不足,这类非主力油藏的产量递减快而难以维持高产稳产,非常终采收率往往很低[1]。海上油田面对增储上产“7年行动计划”的压力,急需通过改善注采井网,把注水年“注够水、注好水、精细注水、有效注水”等措施有效落实,从而提高油田采收率,增加油田产量。由于平台开发设计时并未考虑注水方案,为节约开发成本,平台也没有为后期可能的注水预留足
够的空间[1]。加之当前海上注水工艺技术多采用陆地油田工艺,包括地面水处理流程及井下注水管柱,这种模式投入高、施工周期长、见效慢,无法满足油田急需补充地层能量的需求。因此如何经济高效地在空间受限的海上平台补充地层能量以提高采收率,成为油田开发中急需破解的一大难题。
 
2  技术简介及主要创新点
2.1  Y管助流分层注水工艺
Y管助流分层注水工艺就是利用井内水体较大、能量较充足的水层直接注入到同井需要补充能量的生产层中,以保持生产层足够压力的一种技术。[2]该技术利用Y管电泵控制抽水,搭配泵工况、定位转向分流总成、井下流量计、测试堵塞器等创新工具及空心集成、同心测调等注水工艺,实现同井抽注不同层,并可分层精细化注水。该技术仅需调整管柱结构就可满足油藏注水的需求,极大的降低了施工作业费、流程改造费,节约了平台甲板面积、井口数目,进一步优化了注采井的分布,提高了油藏的采收率。
(1)水源层在上助流注水(详见上图1)。上层水源层地层水经过定位旁通流至油套环空,电泵抽至油管,由于堵塞器位于油管上部,地层水依靠电潜泵增压后注入下方注水层。期间通过监测泵工况及井下流量计数据,调节电泵频率控制注水量大小。
(2)水源层在下助流注水(详见上图2)。下层水源层地层水经过定位转向分流总成流至油套环空,电泵抽至油管,由于堵塞器位于油管上部,地层水依靠电潜泵增压后经过定位转向分流总成注入下方注水层。期间通过监测泵工况及井下流量计数据,调节电泵频率控制注水量大小。
水源层在上助流注水水源层在下助流注水
2.2  主要创新点
(1)分类理论创新。改变了传统注水井、水源井的分类认知,创新提出并实现了同井抽注,可普及推广至油田开发设计中及油田后期改造中。(2)注水工艺创新。创新研发同井抽注一体化管柱,Y管电泵搭配空心集成/同心测调等注水工艺,实现同井抽注、在线
监测、分层调配、精细注水。(3)注采模式创新。该工艺无需改造井口流程、增加井口设备,只需改造井内管柱结构即可实现地层能量的补充,具有投入低、周期短、见效快、易施工等优点。(4)管柱工具创新。①创新研制定位转向分流总成。可以在定位密封
处实现抽/注层位转换,达到抽上层注下层或抽下层注上层。②创新研制连续油管测试堵塞器。可满足注水时连续油管配合收集信息,实现精细调配。③创新研制井下流量计。借鉴了电缆永置测调的成熟经验,选用电磁流量计,不占用中心通道,测试范围可达到
1600m3/d。选用特殊密封技术及特殊电极材料确保测试的精度及可靠性。
 
3  现场应用情况
3.1  作业井信息
渤中35-2-A3井为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°。该井采用4-1/2″N80LTC优质筛管和5-1/2″LTC桥式复合2008筛管配合砾石充填防砂完井。该井非常好防砂段Ng组、第二防砂段E3d2u组为水源层,计划后期打开下部第三防砂段E3d2LⅡ、第四防砂段E3d3Ⅱ油组注水,为A2m生产井补充地层能量,完善注采井网。2019年3月成功实施Y管助流分层注水工艺,实现E3d2LⅡ油组50m3/d、E3d3Ⅱ油组100m3/d的分层配注。
 
3.2  作业效果及效益
(1)作业井效果。A3井2019年3月顺利投产至今运转正常。受益A2m井原产油45m3/d,A3井投产后A2m井平均日产油70m3/d,效果明显。(2)作业井效益。A3井投产后,仅A3注水受益井就増油约80 m3/d,折合收益约24万/天(60美元/桶计算)。同时该技术仅需调整管柱结构就能完善注采井网,节约了平台流程改造费平均约70万/口。该井实施至今运转可靠,经济效益明显。
 
4、结束语
(1)Y管助流分层注水工艺结构简单易施工、修井周期短、投产见效快,不仅降低了作业费用,而且节约了注采流程改造费,完善注采井网优势明显。
(2)Y管助流分层注水工艺19年3月至今平稳运转,验证可靠性良好。(3)由于四海环境相似,且该技术提升了注采井的井筒利用效率,优化了平台处理流程,因此可推广应用至四海油田开发设计中及油田后期改造中。

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