橋式同心分注工藝在環慶區塊的應用

岳剛 張慶云 楊謹敏 王麗霞 王一竹

摘?要：環慶區塊地屬鄂爾多斯盆地，近年來已成為玉門油田的主力建產區。隨著油田開發的不斷深入，目前已基本實現了注上水的目標。為了調整油藏在剖面上的差異，解決層間矛盾，實現精細注水，助力油田穩產，研究應用了橋式同心分注工藝，該工藝使用同心可調式配水工作筒，可調水嘴一體化設計，不需進行水嘴投撈作業，具有在井下測調易對接、測調效率高等優勢，適應精細分層注水的要求，提高了多油層油藏的開發效果。

關鍵詞：環慶區塊;注水井;橋式同心分注工藝;精細注水;應用效果

分層注水是多油層油藏精細注水的關鍵技術之一，環慶油田目前開發的主力油藏長8層為多油層發育，縱向上自下而上細分為長811、長812、長813、長821共4個小層，具備分層條件，但儲層非均質性強、水驅儲量動用程度低。因此，加強精細分層注水，對發揮油層潛力，降低區塊遞減，具有十分重要的現實意義。

為及時有效地補充地層能量，改善注水精細程度，根據分注工藝現場應用情況分析，為有效解決偏心分注工藝在大斜度井及深井中定位、對接、投撈等難題，通過改變測調作業方式，研究應用了橋式同心分注工藝，尤其在大斜度井中測調易對接、效率高，提高了測試調配成功率和配注合格率，提升了精細分層注水技術水平。

1、橋式同心分注工藝工作原理

橋式同心分注工藝技術是指注水井在完井作業時下入橋式同心配水器等管串，完井后能夠進行水嘴打開、試注、管柱驗封、水量調配以及后期定期測調的一項新型分層注水工藝技術。該工藝結合了橋式偏心和同心分注工藝的優點，主要由橋式同心配水器、井下測調儀器和地面控制系統等組成。

橋式同心配水器與分注管柱一起下入井內，配水器內置可調水嘴，電動驗封儀和測調儀由電纜攜帶下到管柱預定位置，與工作筒對接，通過地面直讀實現驗封和流量測調，如圖1所示。

地面控制器通過電纜獲取驗封壓力數據或者測調壓力溫度流量數據，并對驗封儀和測調儀進行實時控制。

2、管柱結構

橋式同心分注管柱由非金屬水力錨+Y341注水封隔器+橋式同心配水器+Y341注水封隔器+橋式同心配水器+球座+絲堵等組成，如圖2所示。

3、配套工具

3.1、橋式同心配水器

橋式同心配水器由工作筒、可調式水嘴組成，如圖3所示。水量調節通過專用調節器轉動工作筒中心位置的同心活動筒來改變注水流通面積，從而實現注水量大小的調節。在關死后，同心活動筒下部“O”型圈密封，無滲漏，可做到完全關死。配水器適用于多級分注，可滿足環慶油田套管內徑在121～125mm之間，井深<3000m、井斜≤45°、工作壓差35MPa的注水需求。其技術參數見表1所示。

3.2 同心電動井下測調儀

橋式同心電動井下測調儀由進水測量管、磁定位短節、電路控制器、電機、定位爪、調節爪等組成。

橋式同心測調系統由配水工作筒和可調水嘴一體化設計，無需進行水嘴投撈工作;井下調節器與配水工作筒的定位對接和水量大小調節對接均為同心對接，對接成功率很高;流量測量和調節注入量大小同步進行，并且可在地面控制器的顯示屏上進行可視化同步操作。

3.3 可調堵塞器

可調堵塞器主要由投撈調節接口，定位結構、可調水嘴及密封圈等組成，它是控制分層注入水量的主要部件，和井下測調儀的調節臂實現對接后，可完成水嘴開度的調節，進而改變分層注入水量。

可調水嘴采用特殊的防砂設計，可以有效防止水嘴在井下工作期間因砂卡而導致調節螺桿的傳動失靈，可以實現完全關閉功能，為封隔器坐封和反洗井工作提供了方便。

根據不同分注井的注入量及泵壓的不同，在可調堵塞器的選擇上也存在差異，可根據注水井注入壓力高低、單層吸水量的大小選擇排量不同的堵塞器作為井下分注工具。

4、技術優勢

橋式同心工藝與傳統常規偏心工藝和橋式偏心工藝對比，其技術優勢有以下幾點：

1）采用中心通道作業，測試成功率高

橋式同心分注工藝采用中心通道作業（見圖5），無需精確機械對接，能滿足多級細分注水要求，提高測試成功率。

2）集成水嘴，無級調節，測調一體化，測試精度與效率高

配水工作筒和可調水嘴一體化設計，無需進行水嘴投撈工作;井下調節器與配水工作筒為同心對接，對接成功率高。流量測量采用集流式超聲流量原理，起測流量小，測量精度高，并且可在地面控制器的顯示屏上進行可視化同步操作。

3）同心配水器與井下測調儀同心對接，適應深井、大斜度井

橋式同心配水器與井下測調儀無論是定位還是調節對接均為同心對接，可適應深井、大斜度井的分層配水需要。

5、現場應用情況

截止2021年底，橋式同心分注工藝在環慶區塊進行了91口井現場應用，解決了常規偏心分注工藝適應性差的問題，特別是在井斜30°以上的分注井中，實現了正常測調，測調時間由傳統工藝20-40h縮短至2-4h。橋式同心工藝在環慶油田不同井斜注水井應用統計見表2。

6、主要認識

1）橋式同心分注工藝的技術優勢決定了其適應性較廣，特別對于多層系（大于2層）和井斜較大分注井，技術優勢明顯，是常規偏心分注工藝的發展和完善。

2）現場試驗表明，橋式同心分注工藝采用中心通道作業，無需機械精確對接，較大程度提高了測試成功率和配注合格率。

3）針對環慶油田多油層發育的長8油藏，采用橋式同心分注工藝對于改善油藏剖面，提高配注合格率，提高精細注水程度具有較好的推廣意義。

參考文獻

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