海外河油田薄夹层地面分注技术研究

田宜明

摘要：海外河油田为普通稠油油藏，针对部分井因油层内部存在薄隔层、薄夹层，隔层厚度<1m，以目前常规工艺无法进行分层注水技术的问题，开展了以长胶筒封隔器为核心工具，并与其它分注管柱相结合的薄互层多级分层注水技术研究，以解决薄夹层注水井分注级别低、低渗层动用难的问题。

关键词：薄夹层;分层注水;长胶筒封隔器

1 引言

海外河油田为注水开发的普通稠油油藏，主要开采层位是下第三系东营组马圈子油层，其中东一段划分为三个油层组，东二段划分为四个油层组，东三段划分为四个油层组，每个油层组基本上形成单独油藏单元，具有独立的油气水组合。受古地形和大洼断裂的控制，油田分为海1块、海31块、海19块、海26块4个断块区。动用含油面积13.3km2，地质储量4438×104t，其中水驱储量3766×104t，油藏埋深1400～2350m。

海外河油田东营组储层结构疏松，岩性细，颗粒分选好，储层平均孔隙度31.2%，渗透率在780～1052×10-3μm2之间。但岩石的结构成熟度很低，极为疏松，易松散，在生产过成中易出砂。纵向上受压实作用影响深层物性比浅层差，同时不同相带砂体互相重叠，造成层间非均质性极强;平面上物性变化与砂体几何形态一致，总体上处于大洼断层上升盘上的海1块、海19块、海31块储层以河口砂坝及前缘薄层砂沉积为主，非均质性稍弱，处于下降盘上的海26块主要以水下分流河道及分流间沉积为主，储层变化快，非均质性强。

海外河油田1989年正式投入开发，1992年形成基础井网，开发初期主要在主力断块边部实行温和注水，1993～1998年进行加密调整，1999～2001年在油田主体部位细分层系，油田逐步实现全面注水开发。共投注水井158口，开井126口，平均日注水5284m3，年注水量141.82×104m3，累积注水3141.56×104t，年注采比0.91，累积注采比0.59。

2 存在的问题

海外河油田纵向上含油层系多，非均质严重，厚油层大段合注造成了高渗层注入水突进速度快，水淹现象严重，而对于薄夹层水井的低渗层无法有效注入，水驱动用效果差，储量动用不均衡。

海1块含油井段一般200～300m，含油层数多，层间渗透率级差4.8～18.8倍。统计注水井吸水剖面测试有27.7%的层不吸水，油井产液剖面有44.3%的层不产液。层内渗透率级差在2.32～399.14之间，储层层内非均质性较强导致注入水微观绕流，驱油效率低。

海1块主力油层之一的d2Ⅲ油层组，平均4～5个小层，隔层厚度<3m，以目前工艺无法进行分层注水，只能采用笼统注水。其原因有以下三个方面：

一是管柱结构影响：常规封隔器卡距最小要保持在3米以上，同时受管柱蠕动影响，封隔器工作过程中有可能偏离隔层，造成分注失效。

二是配水方式影响：偏心分层注水管柱可分注多层，但配水器间距要保持在8米以上，因此对于两夹层小于8m的无法采用配水器对层段进行配水。

三是测试技术影响：测试仪器无法在管柱中准确定位，受钢丝伸长量的影响，也要求配水器间距保持8米以上。

因此注水开发一段时间后表现出以下特征：一是注水井吸水层位分散不集中;二是单层吸水程度严重不均，吸水强度差异大;三是单层突进严重，注入水沿主河道突进。这些现状导致油藏水驱波及体积小，水驱效果差。

3 薄夹层地面分注技术

薄互层分注技术

针对部分井因油层内部存在薄隔层、薄夹层，隔层厚度<1m，以目前常规工艺无法进行分层注水技术的问题，开展了以长胶筒封隔器为核心工具，并与油套分注、三管分注等分注管柱结合的薄互层多级分层注水技术研究，以解决薄夹层注水井分注级别低、低渗层动用难的问题。

3.1 技术原理及特点：

针对油层内部存在薄隔层、薄夹层，常规封隔器难以有效封堵的现状，研究采用长胶筒封隔器（胶筒长度1～3m）封堵特性，对高渗层进行层内封堵或对薄夹层进行反向封堵，从而阻断高渗透层注入通道，强制注入液进入低渗透层，实现细分层系，有效注水，从而提高油、水井的开发效果。

技术参数：

① 封隔器胶筒延长至2m，胶筒厚度25mm（常规封隔器胶筒长0.45m）;

② 封隔器型号为K344-148，工作压力25MPa;

③ 封隔器坐封压力2MPa以上，膠筒耐压25 MPa;

技术特点：

① 通过增加封隔器胶筒长度，实现对薄夹层及高渗层的有效封堵;

② 长胶筒封隔器可与其它分注管柱结合形成不同的分注工艺;

③ 薄互层分注技术可解决薄夹层水井分注级别低问题;

④ 工作原理简单，可操作性强，封隔器具有高承压易解封的特点。

3.2 长胶筒封隔器性能及技术关键

长胶筒封隔器封堵技术主要是利用胶筒来卡封薄夹层及封堵套管上的炮眼，阻断一部分高渗层注入通道，强制注入水进入低渗层，从而达到提高注入液利用率的目的。该技术的关键是封隔器胶筒的长度及强度达到既能封堵炮眼，又能长期座封，同时具有高承压易解封的特点。而常规封隔器胶筒所卡位置均为射孔井段外夹层，且夹层厚度至少在3m以上，而对于射孔层段内小于3m的薄夹层，施工时由于管柱的伸长或丈量误差，易造成对夹层无法卡封，因此常规封隔器不适宜封堵炮眼或小夹层。

K344-145型长胶筒封隔器是压差胀封式注水封隔器，当油套压差在2MPa以上时，流体从水孔顶开锥形阀进入胶筒与中心管空间，封隔器胶筒向外扩张，将油套环形空间上下隔开，达到分层的目的。解封时，上提中心管泄压孔打开，胶筒收缩，即可完成解封。

通过在实验室对长胶筒封隔器测试，该封隔器具有以下特点：一是胶筒增长，达到2m（常规封隔器胶筒长0.45m），可对薄夹层进行细分注水;二是采用注水压差扩张式坐封，坐封压差为2MPa，坐封简单方便;三是上提封隔器内中心管柱即可完成封隔器解封，操作方便。

4 结论

通过对长胶筒封隔器的研制，形成了薄互层分注技术，实现了对薄夹层水井的细分注水。薄夹层水井的细分注水，克服了常规封隔器无法封隔小夹层的难题，提高了薄、差油层的动用程度，控制了无效注水，扩大了波及体积，是分注工艺的一次创新。长胶筒封隔器封堵技术施工工艺简单，经过现场试验证明，具有可操作性强、施工成功率高、可靠性好、成本低等特点，还可以与其它工艺措施配套实施，有广阔的推广应用前景。

参考文献：

[1]黄学峰，李敬功，吴长虹，仉红霞，高淑娟.注水井分层累计吸水量动态劈分方法[J].测井技术，2004（05）.