胜利油田注水工艺技术现状与发展

胜利油田注水工艺技术现状与发展胜利油田注水工艺技术现状与发展汇报人：孙鑫宁采油工程处2010年9月6日胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术的进展技术应用情况及效果发展趋势胜利油田注水工艺技术现状与发展水井开井率：84.4%注采比：0.86层段合格率：65％年注水：2.3×108m37440628228382577225602000400060008000总注水井数开井数方案分注井数实际分注井数实际分注井开井数胜利油田以水驱开发为主。截至2009年底，分公司共有853个单元区块投入注水开发，水驱动用储量26.85×108t，占油区动用储量的64.5%。胜利油田注水工艺技术现状与发展1、分类及应用情况：1）分类：胜利油田的分层注水井以一级两段、两级三段为主，分层注水管柱一般都采取井口悬挂式结构。根据配水器的不同，又分为偏心和空心两种注水管柱。分层注水工艺技术现状类型分注一层分注两层分注三层其它合计数量(口)1941750601322577类型偏心分注空心分注其它数量(口)8631599115胜利油田注水工艺技术现状与发展1、分类及应用情况：2）应用情况：通过对452口分层注水井进行作业跟踪统计发现：分层注水管柱1年内有效井数占66.7%，1-1.5年内有效井数占43.5%,1.5-2年内只有30.4%,2年以上有效井数只有16.6%。分层注水工艺技术现状分层注水管柱有效工作寿命调查43.5%66.7%30.4%16.6%010203040506070801年内1-1.5年1.5-2年2年以上有效率%胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状问题1：管柱结构不合理。管柱中没有采用必要的锚定及长度补偿措施，随着注水井工作制度的变化及注水压力的波动，管柱中产生的温度效应和压力效应引起管柱的蠕动，从而带动封隔器上下蠕动，导致封隔器解封，分层失效。存在问题：变化过程关井→洗井洗井→注水注水→注水注水→洗井洗井→注水注水→注水注水→关井累计注水时间(d)0～11～505050～5151～100100长度变化ΔL(m)-1.391.49-0.57-0.9220.92-0.061.03累计变化长度(m)1.893.383.954.8725.7925.8526.882注水管柱在各个过程中的温度效应胜利油田注水工艺技术现状与发展存在问题：分层注水工艺技术现状问题2：封隔器不能满足深井长效注水要求扩张封隔器压缩封隔器胶筒结构：单层帘布式抗疲劳强度低、寿命短；耐温低(≤90℃)；停注时层间串通胶筒材料：普通丁腈橡胶耐温耐压技术指标较低(125℃、25MPa)胶筒结构：无肩部保护机构，接触应力和肩部防突能力低；洗井活塞工作可靠性差,有效期短,失效后层间窜通胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状问题3：配水器结构形式单一，工作可靠性差空心配水器偏心配水器作业时要投捞死芯子，作业工序复杂；工具可靠性低，凡尔抗刺性能差。采用常开式结构，停注时产生管内串通，管柱使用寿命低；堵塞器偏置一边，调配时投捞成功率较低。存在问题：胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状问题4：随着油田开发后期精细韵律层投入开发，分注层数增加、层间距缩小，封隔器卡距减小，现有分层注水技术不能满足细分层系注水开发的需求。问题5：出砂井分注技术有待完善，水井出砂造成测调遇阻、注水井欠注问题日益严重。存在问题：胜利油田注水工艺技术现状与发展目前胜利油田的注水井测试主要采用聚流式流量计进行，测试时需要反复投捞调配，测试时间长，效率低；全油田共有测试车127台，实际运行108台，新度系数0.29；注水井监测仪器设备362套，完好271套，完好率74.86％。问题6:测试技术及装备老化，测试数据的可靠性差。分层注水工艺技术现状存在问题：胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术的进展技术应用情况及效果发展趋势井下工具分层注水工艺技术测试调配技术胜利油田注水工艺技术现状与发展深入调查分析，强化科技攻关，井下工具工作可靠性不断提高分层注水工艺技术进展之一1、封隔器压缩式：将胶筒材料改为氢化丁腈橡胶，采用铜护罩肩部保护及双胶筒密封结构。提高了接触应力和肩部防突能力，耐温160℃,耐压35MPa以上扩张式：采用钢骨架三层结构胶筒，胶筒的密封压差提高到达35MPa以上，抗疲劳强度提高5～8倍。（1）胶筒压缩式：设计了液压反馈式反洗井机构，解决了洗井阀关闭不严造成的层间窜通问题，提高了密封可靠性。扩张式：设计了密闭锁紧机构，解决了停注时层间窜通问题，优化设计了解封方式，提高了解封可靠性。（2）结构胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展之一2、配水器空心式：设计液压换向轨道，实现免投捞一次作业完井；将芯子密封件改为双联防脱密封件，减少了密封件脱落现象，提高分层配水可靠性；将出水凡尔和球座进行氮化处理。偏心式：研制了防逆堵塞器，防止层间串通，减少地层返吐出砂引起的地层堵塞；引进桥式偏心配水器，提高测试精度和资料录取量。深入调查分析，强化科技攻关，井下工具工作可靠性不断提高胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展之一深入调查分析，强化科技攻关，井下工具工作可靠性不断提高3、底筛堵砂埋底球、底球漏失影响配水准确性、水力冲击造成封隔器中途坐封等研制了定压沉砂底球、定压洗井阀和平衡洗井阀等工具解决了砂埋底球的问题，提高了一次作业成功率。胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展之二通过技术创新与集成配套，形成了分层注水工艺技术系列针对不同类型油藏特点和不同井况的需求，在常规分层注水管柱基础上研究形成了六套分层注水工艺配套模式，满足了目前油田注水开发的需要，在一定程度上提高了油田分注工艺技术水平。胜利油田注水工艺技术现状与发展锚定补偿式分层注水管柱补偿式分层注水管柱长效防蠕动分层注水管柱锚定式分层注水管柱层间差异大油藏出砂油藏分层防砂分层注水管柱防返吐分层注水工艺管柱低渗储层夹层较薄剩余油动用程度差多级集成细分注水工艺管柱桥式偏心分层注水工艺管柱套变井小直径分层注水管柱大通径防砂二次完井分注管柱滩海油藏非均质严重油藏双管分层注水工艺管柱防蠕动分层注水技术韵律层挖潜分注技术分层注水工艺技术进展之二胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展之二1、管柱防蠕动分注技术锚定补偿分层注水工艺管柱补偿器水力锚Y341封隔器水力卡瓦配水器配水器注水层注水层Y341封隔器底+筛+堵封隔器配水器封隔器配水器沉砂底球注水层注水层人工井底防蠕动器长效防蠕动分层注水工艺管柱主要解决了高温高压深井油藏管柱蠕动问题，延长了分层注水有效密封寿命。主要技术指标：耐温：160℃耐压：35MPa分注层数：≤4层应用井深：≤3500米分注有效期：2年以上胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展之二2、韵律层挖潜分注技术特点：配水器和封隔器一体化设计，可实现1m夹层的细分注水，一次测试调配同时完成2-3层，提高了测调效率。多级集成细分注水工艺管柱多级集成细分注水工艺管柱桥式偏心分层注水工艺管柱注水层注水层注水层注水层注水层配水封隔器配水封隔器分层封隔器分层封隔器配水器套管保护封隔器定位工具底筛堵胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展之二射流洗井器Y341-114不可洗井封桥式偏心配水器Y341-114不可洗井封桥式偏心配水器桥式偏心分注管柱3、解决了注水井测试时测试密封段过孔“刮皮碗”和“憋压”问题。1、分注层数不受下井工具级数限制；对某一层进行投捞或测试时，对其它层影响小。2、分层压力测试不需投捞堵塞器，减少了投捞工作量和井口开关次数，提高了注水井的测压效率。特点2、韵律层挖潜分注技术胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展之二对于出砂严重油藏采用分层防砂分层注水一体化管柱。该管柱可有效防止地层出砂，提高出砂油藏注水井工作寿命。3、出砂油藏分层注水技术分层防砂分层注水一体化管柱防返配水器密闭封隔器注水层注水层定压单流阀人工井底防返配水器防返吐分层注水工艺管柱对于出砂轻微油藏及注聚转后续水驱的分注井采用防返吐分层注水管柱。当停注及解封时，防反吐配水器和定压洗井阀能防止油套环空内的水进入油管，防止各层串通，防止地层反吐出砂，可顺利进行测试调配等施工。胜利油田注水工艺技术现状与发展主要特点：解决了层间差异大油藏分层注水量难以准确调配的问题。各层水量分别通过不同的注水通道注入，不用进行井下测试调配，后期管理简单。封隔器密封性可以通过井口压力、流量变化直观判断。配套应用了同心双管分层注水工艺技术，井口采用套管四通和两个小四通连接方式。大四通内坐有悬挂器连接悬挂外管，两个小四通中间装内管悬挂器连接悬挂内管，形成两个独立的注入通道。4、非均质严重油藏分层注水技术分层注水工艺技术的进展之二胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展之二5、滩海油藏分层注水技术开发了大通径防砂二次完井分层注水管柱特点：防砂注水管柱独立，注水检管或增注工艺措施时，只起出注水管柱；管柱二次完井后，油层部位井径较大,易实施分层注水、测试和调配。油层1油层2油层3下注水内管油层1油层2油层3悬挂丢手封分层封隔器分层封隔器油管锚滤砂管滤砂管滤砂管下防砂外管可洗井封隔器可洗井封隔器可洗井封隔器反洗阀402配水器403配水器404配水器胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展之二6、套变井分注技术小直径封隔器配水器人工井底配水器小直径封隔器配水器平衡底球注水层注水层注水层项目指标适应套管内径，in51/2，7工作温度，℃≤125工作压差，MPa30使用条件轻微出砂分注层数2~3工具最大外径，mm105特点：工具尺寸小，胶筒膨胀率大。主要用于套变井的分层注水。胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展之三加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高1）引进多参数水井测试仪器，提高了测试精度和效率仪器精度：由2.5%提高到1.0%。测试效率：仪器一次下井测取各层吸水指数，淘汰了需要反复投捞、反复坐封的分层测试工艺技术，提高了测试效率(提高3倍以上)。项目指标电磁流量计超声波流量计流量0～700m3/d0～700m3/d温度0～125℃-2～125℃工作压力≤60MPa≤60MPa胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展之三加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高2）引进了封隔器在线验封技术，确保分注管柱可靠、有效把普通验封仪上部的压力计用三参数流量计代替，可以准确判断密封圈是否漏失。利用压力和流量的变化趋势判断分析封隔器的密封性。封隔器配水器配水器配水器封隔器油管套管地层地层验封仪器地层三参数流量计密封段压力计偏心管柱验封仪器总成空心管柱验封仪器总成三参数流量计密封段压力计胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展之三加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高使用该技术进行测调时利用流量测控仪测试注水层的实际注水量，根据实际注水量和设定配水量的差值大小，通过万向连轴器实现井下对接，自动调节水嘴的开度量，使各层注水量满足配水方案要求。3）引进测调一体化智能调配技术提高测试调配效率胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术的进展技术应用情况及效果发展趋势胜利油田注水工艺技术现状与发展技术应用情况及效果从2006年开始，依托胜利油田水井专项治理工作，加大了新技术的推广完善力度，2006年~2009年四年间共实施了以防蠕动分层注水技术为主导工艺的分层注水工艺技术1325口，注水层段合格率提高了5.66%，分层注水管柱的平均寿命由1年延长到2年以上。分层注水新技术胜利油田注水工艺技术现状与发展技术应用情况及效果序号技术名称应用井次日增注实施成功率措施有效率1防蠕动注水技术80818023m396%92%2集成细分注水技术14395%85%3防砂注水技术30697%90%4滩海大通径二次完井注水技术32100%92%5小直径注水技术13100%96%6