化学驱智能分层注聚及其配套工艺研究应用

随着老油田开发进入特高含水后期,剩余油分大多散在层间差异大的薄层和各井排之间,实施分层注聚,可以减小注聚单元井间、层间矛盾,释放层间潜力。孤岛油田是典型的的大型披覆背斜油气藏,地质储量4.11亿吨[1],累计注聚项目25个,是中石化最大的化学驱生产基地。随着注聚开发进入后期,分注需求增多,但分注难度大。本文提出的智能分层注聚技术,可有效解决分注难的问题,提高化学驱采收率。

海上油田大斜度井缆控智能分层注聚技术研究及应用

海上油田单管分层测调注聚工艺不能满足井斜大于60°的井况,同时测调时需要钢丝作业配合,平均单井测调用时6 h,测调效率低,无法真正意义上实现井下温度、压力、流量的实时监测与注入量调整。在介绍海上油田缆控智能注聚新技术原理、适用性与特点的基础上,研发出缆控智能注聚工作筒、大流量下高保黏通道及地面控制器等关键配套工具。实验表明,工作筒形成节流压差小于4 MPa,保黏率大于85%,性能较好。现场应用表明,缆控智能注聚技术在大斜度井的分层注聚调试过程中,可实时反馈流量、压力、温度等监测数据,提高注聚井测调效率和油藏配注达标率,为海上油田聚驱提高采收率提供了有效的技术支撑。

海上油田电液联控单管分层注聚技术研究

针对传统单管细分注聚技术存在因聚合物吸附等造成测调仪投捞不到位、配聚器调配困难及有效期短等问题,研发了一种电液联控单管分层注聚技术。该技术包含电液复合分控装置、液控多级配聚器、非接触式热传导流量计等核心工具。电液复合分控装置通过1根主控电缆,实现1根液控管路分控多个液控工具,大大简化了井筒管线数量;液控多级配聚器解决了注聚过程中流量调节困难的问题,实现变排量调节和大压差注入;非接触式热传导流量计实现聚合物流量井下长效在线监测。目前该技术已成功应用3井次,分注层数2~3层,最大单层配注量130 m^(3)/d,测调次数达21次,测试准确率达85%以上,在井时间约600 d依然有效。该技术满足了海上油田“保黏、细分、长效”的注聚需求,具有较高的推广应用价值。

海上油田分层防砂分层注聚技术工艺优化

针对胜利油田已有的双管分层防砂分层注聚技术无法满足其海上低剪切、防堵塞、长效注聚需求的现状,对注聚筛管、环空安全阀及液控封隔器等核心工具进行了优化改进,形成了双管宽流道分层防砂分层注聚技术。优化研究结果表明:形成的注聚筛管采用倒梯形缝状结构,表面双疏涂层,自洁不堵塞,流通量提高25%~40%;优化环空安全阀过流通道使内外管环空过流面积增加3.3倍;优化液控封隔器结构,使胶筒肩部受力减小12.6%,坐封活塞面积增加0.78倍,解封后环空面积增大1.5倍。该技术已在海上油田成功应用35井次,井筒黏度保留率达93%,提高5%,平均注入压力下降1.1 MPa。该技术对油田海上、陆地化学驱区块的长效注采开发具有一定的示范指导作用。

双管分层注聚工艺在孤岛油田的研究与应用

孤岛油田笼统注聚存在注入剖面不均匀、层间矛盾突出、中低渗透层得不到有效动用等问题，这些影响了聚驱开发效果。为此，开展了双管分层注聚工艺技术研究，通过管柱摩阻计算将管柱优化为2大类，每类管柱可通过不同的工具组合而形成，该工艺现场应用7口井，层段合格率100％，粘度保留率92．3％，对应井组累积增油5326．8t，缓解了孤岛油田聚驱单元层间矛盾，改善了聚驱单元注聚开发效果。

空心单管分层注聚技术的研究与应用

胜利油田注聚油藏非均质性严重,聚合物主要进入渗透率高的油层,薄差油层的动用程度低,层间矛盾突出。为此,研究了空心单管分层注聚工艺。该工艺采用一趟管柱即可实现聚合物的多层注入,不仅可减少作业工序,还可防止地层砂混合聚合物返吐造成管柱堵塞;空心配聚器采用坐封注聚一体化的结构设计,可以直接携带配聚心下井,无需投捞死心子,降低了施工成本,提高了施工效率。空心单管分层注聚工艺在孤岛油田现场试验6口井,施工成功率100%。

分层注聚配注器环空聚合物流动研究

基于Fluent软件,模拟了聚合物溶液在分层注聚配注器环形空间的流动过程及流动场。计算结果显示建立的分层注聚配注器环空流道模型能很好地反映实际工作状态。带环切槽的环形空间进、出口端具有较好的节流作用,对聚合物的限流阻力大,随着配注心长度的增加,节流压差增大,可满足不同层、不同配注量的要求。聚合物溶液在所设计的配注器内的流动比较平稳,可很好地防止机械剪切作用,有效地减少了聚合物溶液的粘度损失,确保注聚过程的粘度保留率。

分层注聚管柱的研究与应用

分层注聚管柱主要由可洗井封隔器、配注器及底球组成。配注器采用环形降压原理 ,既能满足分层调配的需要 ,又可减小对聚合物的剪切。现场试验表明 ,这种管柱对聚合物的剪切率小于 15 % ,层段合格率达到 10 0 %。这种管柱的研究应用可较好解决注聚过程中的层间矛盾 ,大大提高驱油效率 ,有利于提高采收率。

单泵同心双管分层注聚工艺的理论分析及应用

为了解决当前在疏松砂岩油藏分层注聚工艺中存在的易堵塞、易剪切、难测试等问题,提出了单泵同心双管分层注聚工艺;并组建了其系统动力学模型,其中包括通过室内实验回归得出的聚合物溶液流变性模型、不同剪切速率下的黏度损耗模型,以及通过理论推导得出的流型判别模型、流体流速及剪切速率模型、压力损耗模型及沿井筒的温度分布模型;在此基础上对该系统工作过程中各模型间的耦合关系进行研究,建立了系统模型的数值解法,进而编制应用程序.现场实例应用表明,该工艺技术可有效解决当前疏松砂岩分层注聚工艺所遇问题,且程序计算结果精度较高.

海上油田分层防砂分层注聚工艺技术研究

在海上油田聚合物驱油过程中,采用笼统注入方式和传统分层注聚方式驱油效果差,严重影响聚合物驱的开发效果。鉴于此,研究了海上油田分层防砂分层注聚工艺技术——大通径分层防砂工艺和注聚井双管分层注聚工艺,其核心工具为低剪切防堵塞滤砂管和同心双管分层注聚管柱。双管分注具有独立的配注通道,配注准确,通径大,适合大排量注入,且无投捞作业风险,地面测调工作量小;无井下配聚器,井况相对简单,注入聚合物的机械剪切降解小。海上油田4口注聚井的现场试验结果表明,应用分层防砂分层注聚工艺施工成功率100%,聚合物黏度保留率85%以上,并且井口注入压力低。

分层注聚工艺及应用效果

孤东油田七区中注聚区通过应用一种新型配注器来进行分层注聚,实现分层配注。分层注聚较好地改善了注聚剖面,减少窜聚,缓解了层间矛盾,使潜力层得到发挥,提高了注聚效益。

胜利油田分层注聚测试工艺技术进展

分层注聚技术已经比较广泛地应用于胜利油田注聚区块。为提高油田采收率起了重要作用。但是分层注聚井的测试调配工艺一直是困扰现场技术人员的难题。本文针对胜利油田目前现场应用的脉冲中子测井技术和井下存储式电磁流量测试分层注聚测试调配技术。分析了在应用过程中其存在的问题。指出不同分层注聚测试技术的应用条件，为分层注聚技术的推广提供重要的保障。

新型分层注聚工艺

孤东油田已先后在8个区块开展了聚合物三次采油,收到了很好的效益。但是由于孤东油田层间矛盾大,注聚效果还没有达到最大化,需要开展分层注聚,提高层间动用程度。2007年,孤东采油厂自主研发了同心双管分层注聚工艺,现场试验后,取得了非常好的效果,实现了低剪切、高压差、高精度和无堵塞的双层分层注聚的目标。

空心单管分层注聚工艺优化及其在胜利油田的应用

针对空心单管分层注聚工艺在注聚井多层分注应用中存在的测试结果前后差异大、测调图版通用性差等问题,开展了单管分层注聚测调工艺优化研究,根据注入情况,分析计算不同聚合物的注入粘度和测调曲线的偏移量,修正测调图版。现场应用结果表明:改进后的工艺测调成功率提高36%,层段合格率提高22%,有效降低了测调费用和工作量,对注聚区的稳定开发具有重要意义。

分层注聚技术在二类油层油井中的应用

二类油层通过运用分层注聚技术,使油层吸水状况得到了改善,有效吸水厚度比例由65.2%增加到85%,其中小于0.5 m和0.5～1 m的薄差层吸水厚度比例分别提高了15.8%和24.6%;油井含水回升速度由初期的0.26%/月下降到0.03%/月;单井产油递减速度由0.125吨/月下降到0.029吨/月。分层注聚技术有效地控制了井组含水回升速度,达到了稳油控水的目的。

海上油田注聚井单管分层注聚测调新技术

针对分层注聚工艺存在的聚合物黏度损失率高、驱油效果差及作业成本高等问题,开发了海上油田注聚井单管分层注聚测调新技术,设计了注聚测调工作筒、井下测调仪器及地面控制器等配套工具。注聚测调工作筒的桥式通道可使分层注聚工具上、下压力平衡,方便电缆作业,减小测试误差;井下测调仪器及地面控制器可对地层温度、流量和压力进行实时监测,提高测调效率和测试资料准确度。现场试验结果表明:新技术管柱供电稳定、信号传输通畅、参数测量准确、水嘴开度调节精度高,井下测调仪器工作性能可靠,各项性能指标均达到了预期目标,注聚测调工作筒的保黏率达到86%以上。该技术具有较高的应用推广价值。

井下双管分层注聚管柱

与单管分层注聚相比,双管分层注聚的主要优势表现在剪切率小,分层注聚量调节方便。双管分层注聚管柱主要由内、外管组成,通过分水器可实现上、下两层的分层注聚,分层注入量可通过闸门从地面控制。在正常注聚10天后,选取27-21井取样检测。检测结果表明,该井的黏损率为6.75%,符合黏损率小于15%的要求。现场试验表明,分层注聚在解决聚合物驱层间矛盾方面取得了较好的效果。

分层注聚井智能测调技术

现有聚合物驱分层注聚井钢丝投捞测调工艺测调效率低,且无法对分层层段注入参数实施全过程监控。研究形成的分层注聚井智能测调技术设计试验了一种间隙连续可调的高效低黏损分层注聚用水嘴,调节行程更短,测调效率更高;将流量计、压力计、可调水嘴和流量控制装置集成在井下配水器上,通过电缆与地面智能控制系统进行通讯,实现分层聚合物流量、压力等参数的实时监测和聚合物流量的低黏损在线控制。现场6口井成功应用,实现了聚驱分注井智能测调,获取了准确的井下压力和流量等相关参数,指导了聚驱开发方案的优化。该技术为聚驱方案调整和动态优化提供了一种全新技术手段。

分层注聚管柱反洗井工艺探讨

针对目前分层注聚工艺过程中 ,在测试阶段多次出现仪器投捞配注芯遇阻的现象进行深入分析 ,提出解决问题的办法 ,即设计一旋流洗井器 ,加在第一级注聚封隔器前 ,进行反洗井 ,洗出管柱内脏物 ,增大管柱有效内径 ,使仪器得以顺利通过 ,从而达到了进行有效测试的目的。