楊潔(遼河油田遼興油氣開發(fā)公司，遼寧 盤錦 124010 )

0 引言

奈曼油田構(gòu)造上處于奈曼旗凹陷中央洼陷帶中北段的雙河背斜內(nèi)，主要含油目的層九佛堂組。主體為斷背斜構(gòu)造，內(nèi)部被小斷塊復(fù)雜化，扇三角洲沉積，低孔、特低滲透儲(chǔ)層，構(gòu)造-巖性油藏，埋深1 300～2 500 m。 目前區(qū)塊油井開井176 口，日產(chǎn)油230 t，綜合含水62.2%；水井開井44 口，日注量852 m3，累積注采比1.01。由于該區(qū)塊壓裂投產(chǎn)，地下縫網(wǎng)復(fù)雜，示蹤劑監(jiān)測(cè)資料顯示，注水水竄方向單一，大多沿裂縫方向突進(jìn)，且水竄后推進(jìn)速度快，導(dǎo)致油井單向受效比例較高。另外，該區(qū)塊注水井段長(zhǎng)，且層多層薄，滲透率極差較大，造成縱向水驅(qū)程度低。統(tǒng)計(jì)近幾年的吸水剖面，相對(duì)吸水量大于40%的高吸水層占比達(dá)42.1%。自分層系開發(fā)以來由于注采井網(wǎng)不完善、水淹、水竄等問題導(dǎo)致自然遞減率居高不下。針對(duì)這些生產(chǎn)矛盾，需要積極轉(zhuǎn)變觀念，以強(qiáng)化區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)為目標(biāo)，以提高油水井能力為中心，加強(qiáng)油水井聯(lián)動(dòng)，在推進(jìn)精細(xì)注水、水井深部調(diào)剖工藝的同時(shí)，配合實(shí)施油井找堵水、撈封、鉆塞回采等低成本配套工藝，以達(dá)到措施挖潛效益最大化[1]。

1 油水井聯(lián)動(dòng)配套工藝研究

1.1 穩(wěn)油控水工藝

目前水井方面主要通過精細(xì)注水和調(diào)剖工藝來穩(wěn)油控水。

精細(xì)注水工藝方面主要通過加強(qiáng)轉(zhuǎn)分注、換管柱、細(xì)分注水、層段重組等工作，進(jìn)一步提升水驅(qū)動(dòng)用程度，同時(shí)也使得自然遞減率持續(xù)下降。但隨著開發(fā)的不斷深入，多級(jí)分注井逐年增多，對(duì)分注工藝也提出了更高的要求。為滿足區(qū)塊多級(jí)細(xì)分注水的需求，研究并推廣應(yīng)用橋式同心分注工藝，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際問題優(yōu)化設(shè)計(jì)注水配套工具[2]。此外因奈曼區(qū)塊地理位置較為偏遠(yuǎn)，研究試驗(yàn)無纜智能分層注水工藝。該工藝主要由地面控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及智能配水器組成。利用壓力波信號(hào)方式遙控井下動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)分注井注入量精準(zhǔn)調(diào)配，并且可實(shí)現(xiàn)注入井井口和井下注入層之間流量、壓力、溫度等數(shù)據(jù)的雙向傳輸功能，達(dá)到注入井遠(yuǎn)程調(diào)控的目的[3]。

針對(duì)奈曼區(qū)塊水驅(qū)方向性強(qiáng)，水驅(qū)動(dòng)用不均衡的問題，選擇注采井網(wǎng)相對(duì)完善、水淹水竄較為嚴(yán)重的區(qū)域分批次開展水井復(fù)合凝膠調(diào)剖工藝試驗(yàn)。結(jié)合區(qū)塊儲(chǔ)層地質(zhì)特征及以往調(diào)剖經(jīng)驗(yàn)，近三年共實(shí)施化學(xué)調(diào)剖10 個(gè)井組，針對(duì)縱向小層存在吸水差異和水淹水竄井組分別形成了“調(diào)”“堵”兩種技術(shù)思路。不斷優(yōu)化完善調(diào)剖配方，形成適合奈曼區(qū)塊且成膠性能穩(wěn)定的深部調(diào)剖配方體系?，F(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)不同井況設(shè)計(jì)不同的藥劑段塞，從試驗(yàn)結(jié)果來看，水井調(diào)剖能夠有效封堵油藏水驅(qū)優(yōu)勢(shì)通道。但鑒于區(qū)塊層間和平面矛盾突出，地層在長(zhǎng)期注入水沖刷下，已形成了大孔道，部分井組單一的調(diào)剖措施較難達(dá)到預(yù)期效果。井組中部分油井仍存在高含水現(xiàn)象，因此需要加強(qiáng)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析和生產(chǎn)層位的優(yōu)化，將油井找堵水與水井調(diào)剖和水井分注相結(jié)合，以此提高整個(gè)井組的穩(wěn)油控水效果。

1.2 油井找堵水工藝

奈曼油田含油井段長(zhǎng)，九上段跨度400 m、九下段跨度600 m，縱向儲(chǔ)量動(dòng)用不均衡。隨著油田注水開發(fā)不斷深入，部分油井見水過早、含水偏高，一定程度上限制了油井產(chǎn)量，嚴(yán)重的還會(huì)影響地層儲(chǔ)量動(dòng)用程度。研究發(fā)現(xiàn)，油井見水大致可分以下幾種類型：一是注入水或者邊水沿高滲透層突進(jìn)，在縱向上形成單層推進(jìn)，橫向上形成指進(jìn)，使得油井過早水淹；二是由于油井生產(chǎn)壓差過大，使得原來的油水界面靠近井底，造成底水錐進(jìn)；三是因?yàn)楣叹|(zhì)量不合格或者層間串通引起的上下層水竄槽，使得油井見水；四是地質(zhì)原因，比如區(qū)塊儲(chǔ)層裂縫較為發(fā)育，易造成油水層互通，使得油井含水上升。無論哪種油井見水方式，水層落實(shí)不清楚，油井只能繼續(xù)高含水生產(chǎn)，甚至還會(huì)導(dǎo)致停抽。針對(duì)上述問題，開展油井找堵水工藝研究，確定出水層位，制定合理方案，實(shí)施油井找堵水作業(yè)。

在油田注水開發(fā)后期，機(jī)械找堵水工藝與其他堵水工藝相比，具有適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、見效快、堵層可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)[4]，為區(qū)塊穩(wěn)油控水提供了有力的技術(shù)支撐。奈曼油田以往一般依靠小修作業(yè)逐級(jí)使用封隔器封隔層位來排查出水層位，工藝較為簡(jiǎn)單，能夠準(zhǔn)確找出出水層位，但施工周期長(zhǎng)，作業(yè)成本過高，如果每個(gè)層位含水均較高，造成作業(yè)費(fèi)用浪費(fèi)。因此近年來，不斷開展油井機(jī)械找堵水工藝的優(yōu)化研究，力求實(shí)現(xiàn)穩(wěn)油控水的目的。

1.2.1 液控開關(guān)找堵水工藝研究

為了降低落實(shí)出水層位的作業(yè)費(fèi)用以及施工周期，研究液控開關(guān)找堵水工藝。液控開關(guān)找堵水管柱與生產(chǎn)管柱連接在一起，一次下井完成，施工工序少，操作簡(jiǎn)單，節(jié)省作業(yè)時(shí)間。但檢泵時(shí)，該找堵水管柱需與生產(chǎn)管柱一起起出。該工藝關(guān)鍵部位—液控開關(guān)主要由單流凡爾、閥體、閥芯、軌跡滑套、控制銷釘、復(fù)位彈簧等零件構(gòu)成，工具成本較低。當(dāng)開關(guān)需要改變工作狀態(tài)時(shí)，用打壓泵(或水泥車)向閥內(nèi)打壓，開關(guān)每打一次壓，中心管和軌跡滑套都要上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，每運(yùn)動(dòng)一次，就會(huì)按照設(shè)計(jì)的規(guī)律改變一次開/關(guān)的狀態(tài)。該工藝設(shè)計(jì)需滿足在地面打壓后能夠靈活穩(wěn)定切換開/關(guān)生產(chǎn)狀態(tài)，防止因?qū)娱g壓力導(dǎo)致誤操作的要求，確保工作過程順利，不出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。

液控找水開關(guān)管柱可以一趟管柱實(shí)現(xiàn)找水和堵水措施，不僅可以在5 寸半套管中應(yīng)用，也可以在4 寸側(cè)鉆井中實(shí)施，能夠解決常見的找堵水難題，通過每層現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)能夠直觀確定出水層位。但由于液控找水開關(guān)的開/ 關(guān)狀態(tài)是由地面打壓達(dá)到額定數(shù)值來實(shí)現(xiàn)的，級(jí)數(shù)越高，各層壓力可能存在一定程度的差異，就會(huì)導(dǎo)致在判斷出水層位時(shí)容易出現(xiàn)誤差，同時(shí)也對(duì)封隔器密封性提出了更高的要求。

1.2.2 壓控開關(guān)找堵水工藝研究

壓控開關(guān)找堵水工藝主要通過壓控開關(guān)和封隔器配套使用來實(shí)現(xiàn)找堵水作業(yè)。壓控開關(guān)通過接收地面指令進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)井下任意分隔層段的開啟或關(guān)閉，在正常下泵生產(chǎn)狀態(tài)下獲取任意層段或組合層段的產(chǎn)液量和含水情況，從而判斷出高含水層段，實(shí)現(xiàn)找堵水的目的。壓控開關(guān)的關(guān)鍵點(diǎn)在于如何利用機(jī)電一體化及壓力傳感接收技術(shù)，獲取有效的信號(hào)，設(shè)定科學(xué)合理的壓電碼開展壓力操控[5]。

在壓控開關(guān)組成部分中，控制器主要負(fù)責(zé)接收井口打壓使井下產(chǎn)生壓控信號(hào)，并判斷是否有效，當(dāng)判斷出接收到的為有效信號(hào)時(shí)，控制電機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)開關(guān)閥做出對(duì)應(yīng)的開/關(guān)等動(dòng)作。通?？刂破髋c開關(guān)閥通過工作筒連接在一起。井口打壓時(shí)，每層下入的壓控開關(guān)均會(huì)接收和處理這些壓控信號(hào)，只有要求做對(duì)應(yīng)動(dòng)作層位的壓控開關(guān)接到的壓控信號(hào)與下井前預(yù)設(shè)的指令信號(hào)一致時(shí)，該層的壓控開關(guān)才會(huì)執(zhí)行相應(yīng)命令的動(dòng)作[6-7]。

1.2.3 有纜智能開關(guān)找堵水工藝研究

有纜智能開關(guān)找堵水工藝主要通過電纜封隔器對(duì)油層進(jìn)行分段，并在預(yù)設(shè)的位置下入電控智能開關(guān)，電纜跟隨油管下入至井內(nèi)，進(jìn)行供電并傳輸信號(hào)及指令。在地面即可控制井下智能開關(guān)按照接收到的指令進(jìn)行開/關(guān)的狀態(tài)調(diào)節(jié)。這不僅可以解決對(duì)各油層生產(chǎn)能力認(rèn)識(shí)不清楚的問題，還可以隨時(shí)對(duì)井下溫度、壓力等生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行錄取，監(jiān)測(cè)油井生產(chǎn)狀態(tài)，完成不動(dòng)管柱多油層的找堵水工藝[8]。該工藝結(jié)構(gòu)上包括執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、對(duì)接系統(tǒng)三個(gè)主要部分。執(zhí)行系統(tǒng)主要采用電動(dòng)控制，完成電動(dòng)開關(guān)工作狀態(tài)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)任意層段的調(diào)控；控制系統(tǒng)主要用來完成供電、通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?；?duì)接系統(tǒng)主要用來完成管柱錨定及管柱與電纜的對(duì)接等。

1.3 層系歸位配套工藝

近幾年，奈曼油田以平面上完善注采井網(wǎng)，縱向上提高水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度為思路，分區(qū)、分砂巖組開展剩余油挖潛，措施有效率得到顯著提升。針對(duì)水竄嚴(yán)重、注采關(guān)系完善的井組，開展強(qiáng)凝膠調(diào)堵。注水井實(shí)施調(diào)剖的同時(shí)，對(duì)應(yīng)油井通過撈封、鉆塞回采等低成本措施完成層系歸位，進(jìn)一步完善注采對(duì)應(yīng)關(guān)系，以此提高油水井聯(lián)動(dòng)措施效果，實(shí)現(xiàn)在有效注水的前提下保持穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。

2 油水井聯(lián)動(dòng)配套工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況

近三年來，通過油水井聯(lián)動(dòng)工藝在奈曼油田成功實(shí)施配套工作量33 井次，其中水井調(diào)剖措施平均單井組含水下降5.3%，平均單井調(diào)剖措施有效期延長(zhǎng)109 天，平均單井組日增油1.8 t。油井找堵水工藝平均單井含水下降17.8%，平均單井日增油0.74 t。三年來水驅(qū)動(dòng)用程度由35.6%提高到45.9%，實(shí)現(xiàn)累增油5 600 余噸，穩(wěn)油控水初見成效。

2.1 油井找堵水工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2019—2021 年，針對(duì)奈曼油田油井生產(chǎn)井段長(zhǎng)、找水難度大、封隔器找水有效率低等問題，推廣應(yīng)用機(jī)械找堵水工藝?，F(xiàn)場(chǎng)累計(jì)實(shí)施18 井次，平均含水由94.2% 降至76.4%，平均單井有效期131 天，有效期內(nèi)累計(jì)增油1 495 t，見到一定的措施效果。例如奈1-62-40 井于2019 年11 月進(jìn)行工具入井現(xiàn)場(chǎng)施工，順利完成地層溫度、壓力監(jiān)測(cè)和驗(yàn)封測(cè)試，該井措施后日產(chǎn)油由1.4 t 提高至3.4 t，含水由84%下降至69%，為找堵水工藝推廣提供了現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)支撐。奈1-66-34 井于2020 年5 月實(shí)施找堵水工藝后日產(chǎn)油由0.7 噸提高至2.2 t，含水由46%下降至37%，有效期內(nèi)累增油300 余噸。奈1-54-58 井于2021 年4 月實(shí)施機(jī)械找堵水作業(yè)，該井措施前日產(chǎn)液10.7 t，日產(chǎn)油0.2 t，含水98%，措施后一個(gè)月日產(chǎn)液10.3 t，日產(chǎn)油1.2 t，含水88%。當(dāng)對(duì)應(yīng)水井奈1-54-54 井實(shí)施深部調(diào)剖工藝措施后，奈1-54-58 井日產(chǎn)油量再次得到提升，由調(diào)剖前的1.4 t 提高到2.8 t，含水由84%降至61%，取得顯著的油水井聯(lián)動(dòng)措施增產(chǎn)效果。

2.2 層系歸位配套工藝實(shí)施情況

2020 年，共有6 個(gè)井組實(shí)施化學(xué)調(diào)剖措施。結(jié)合油井層系歸位，配套實(shí)施油井撈封、鉆塞回采等，6 個(gè)井組日產(chǎn)液由調(diào)剖前的123.5 t 上升至調(diào)剖后的151.9 t，日產(chǎn)油由調(diào)剖前的38.9 t 上升至調(diào)剖后的49.1 t，含水由68.5%下降至67.7%，階段累增油2 000 余噸。其中奈1-62-38 井注水層位九下Ⅱ1，對(duì)應(yīng)油井6 口，其中有兩口層系歸位井分別實(shí)施撈封合采和堵水后與注水井對(duì)應(yīng)，該兩口層系歸位井階段累計(jì)增油188.5 t。奈1-52-50 井組注水層位九上Ⅱ+Ⅲ，一線對(duì)應(yīng)油井6 口，其中有兩口井分別實(shí)施撈封合采后與注水井對(duì)應(yīng)，該兩口層系歸位井階段累計(jì)增油790 t。

2021 年，繼續(xù)延續(xù)油水井聯(lián)動(dòng)技術(shù)思路。注水井實(shí)施調(diào)剖的同時(shí)，對(duì)應(yīng)油井依舊通過撈封等措施完成層系歸位。共實(shí)施6 個(gè)井組調(diào)剖，調(diào)剖前井組日產(chǎn)液130.6 t，日產(chǎn)油39.7 t，綜合含水69.6%，調(diào)剖后日產(chǎn)液142.7 t，日產(chǎn)油56 t，綜合含水60.8%。其中奈1-52-50 井組調(diào)剖同時(shí)對(duì)相應(yīng)的水竄井實(shí)施撈封合采，實(shí)施后該調(diào)剖井組日產(chǎn)油由7.0 t 上升至20.3 t，綜合含水由78.5%下降至61.1%，階段增油1 109 t，見到顯著措施效果，有效證明了井組內(nèi)應(yīng)用油水井聯(lián)動(dòng)配套工藝能夠挖潛措施效益最大化。

3 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

(1)繼續(xù)積極推進(jìn)區(qū)塊精細(xì)注水，有效補(bǔ)充奈曼區(qū)塊地層能量的同時(shí)，可通過結(jié)合層段重組、選注等措施，進(jìn)一步提升區(qū)塊水驅(qū)動(dòng)用程度。

(2)繼續(xù)推廣注水井調(diào)剖工藝，適時(shí)擴(kuò)大試驗(yàn)范圍，優(yōu)化施工參數(shù)，確保整個(gè)施工過程的可控性和有效性，形成適合奈曼低滲透儲(chǔ)層調(diào)剖技術(shù)體系，進(jìn)一步提高水驅(qū)采收率。

(3) 優(yōu)化后的機(jī)械找堵水工藝通過找堵水開關(guān)與封隔器等井下配套工具組配，能夠有效確定出水層位，可實(shí)施多級(jí)找水、堵水、調(diào)層等生產(chǎn)工藝?？梢杂行Ы档凸と藙趧?dòng)量，緩解油井含水上升趨勢(shì)，提升油井生產(chǎn)能力。

(4)油水井聯(lián)動(dòng)配套工藝，在對(duì)水井進(jìn)行分注、調(diào)剖等措施的同時(shí)，對(duì)應(yīng)油井有針對(duì)性的開展找堵水、撈封、鉆塞回采等措施，能夠?qū)崿F(xiàn)疊加效應(yīng)，提升井組單一措施的效果，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整體穩(wěn)油控水效果，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。