水平井管内分段调流控水技术研究

水平井管内分段调流控水技术研究

0水平井含水率质量分数上升较快近年来，根据油田开发的需要，东兴油田在高沙堡、柳赞、老师庙等平坦疏松的砂岩油藏井272口，对油田的快速勘探和开发效应起到了积极作用。但随着油田的开发,冀东油田水平井含水质量分数上升较快,目前已达到95.7%,严重影响了水平井的开发效果。水平井裸眼筛管完井含水质量分数上升快的主要原因是水平段局部见水所造成的,主要有2种情况:①由于水平段内沿流动方向存在一定的流动压力降,导致水平段根端生产压差大于指端压差,进而水平段下部水脊根端偏高、指端偏低,引起根端局部提前见水。②边水、注入水局部突进使水平段局部见水。为了降低或控制水平井含水质量分数,延长水平井生产寿命,冀东油田钻采工艺研究院研究了水平井管内分段调流控水技术,实现了管内二次完井分段控水。1调流控水筛管的油敞式无排液系统水平井管内分段调流控水技术将调流控水防砂筛管与封隔器配合使用,把水平井水平段封隔成多段。根据储层物性、生产动态或找水结果等资料确定每段下入调流控水筛管或油管,将经过每段调流控水筛管的流体集中控制,分别配置不同大小的油嘴,地层流体流经油嘴时将产生不同的流动阻力,用油嘴来限制个别分段的大流量,通过调节每段调流控水筛管的油嘴大小来控制每段的产液量,达到均衡产液的目的。1.1主柱结构管内分段调流控水管柱结构如图1所示,由丢手接头、Y441封隔器、K341长胶筒封隔器、扶正器、调流控水筛管和导锥丝堵等组成。1.2技术原理1.2.1恒流概述1式地层、低压、mpa流量按全井预期最大日产液量来设计。控水筛管控水原理示意图见图2。流体流程为:地层→恒流器→井筒。生产压差满足公式:Δp生产=Δp恒流器+Δp地层(1)Δp生产=Δp恒流器+Δp地层(1)式中Δp生产——生产压差,MPa;Δp恒流器——恒流器压差,MPa;Δp地层——地层压差,MPa。当地层流体流入速度高于设定流量流入井筒时,恒流开始起作用,速度越大,Δp恒流器越大,控制筛管流体流入速度,避免大量出水,降低含水。当地层流体以低于设定流量流入井筒时,Δp恒流器很小,该井段流体可以无阻力通过控水筛管,达到相对增加该井段产出液量的目的。恒流器具有流量低压敏和流量无粘敏。流量低压敏是指在压差增加10倍的情况下流量增加2倍左右,而不是1倍;流量无粘敏是指粘度为0.3Pa·s的油或水通过,水流量和油流量相同。1.2.2井段的水岸设计调流控水筛管是在目前的精密微孔复合防砂筛管上安装可调油嘴,使之起到恒流器作用,通过设置不同直径的油嘴使水平井各段均衡产液,局部见水后限制产水段的产液量。对于1口水平井,根据地层特性、产层状况、设计产量和水平段长度等参数,通过专门的设计软件优化设计每段筛管的喷嘴大小,现场调配喷嘴,适当增加地层液体流入井筒的流动阻力,达到均衡水平段的流动阻力、使水平段上各井段具有基本相同的生产压差以及均衡产液的目的,最大限度地提高油井产量,控制底水水脊的局部升高。对边水和注入水的局部突进引起的见水,也能适当地控制出水量,使油井能够正常生产。调流控水筛管结构如图3所示。1.3连好泵车流程将施工工艺管柱缓慢下放至设计位置,要求清楚、准确丈量记录下井管柱,封隔器要避开套管接箍。保持液面在井口,测出井下管柱悬重后,坐好井口,连好流程。地面采用2台泵车并联,保证泵车排量大于700L/min,管线试压25MPa,合格后向油管内灌入洗井液。当压力升至1MPa停泵,大排量向井筒加压,保持压力在5、10、15和20MPa,每个压力点稳压5min,完成封隔器坐封。向油管内投入直径45mm的钢球,待球到位后,从油管缓慢正加压8～12MPa,直至压力突然下降,套管返水,丢掉丢手,完成施工,下泵分采。1.4除死区,保油提效(1)沿整个水平井段均衡生产压差,均衡出油,消除死区,提高产油量和采收率;(2)延缓边底水突进,见水后能够稳油控水,延长油井生产期;(3)集防砂、稳油控水为一体,可通过筛管油嘴实现均匀注酸。2下入调流控水筛管动装复井,现井10#第5段,2005年6月第202008年12月在L102-P2井对水平井管内分段调流控水技术进行现场试验。该井为射孔完井,措施前生产27#～30#层,水平段长共234.4m。2003年3月22日投产,初期日产液80m3,日产油73t,含水质量分数6.4%,2005年6月含水质量分数上升到99%。井眼轨迹不规则,水平段在纵向上有高差。采液强度大,形成局部脊进的可能性较大。结合该井地质情况,卡封28#和29#上半段,下入调流控水筛管生产27#、28#下半段,控制29#下半段和30#,关闭28#和29#上半段。2008年12月下入调流控水筛管二次完井后,该井产液量由180m3/d下降至130m3/d;含水质量分数由99%下降为96%;日产油量上升并稳定在2.7t左右;动液面由450m下降至1450m;日产气量由0增加至5896m3,平均日产气达3000m3。因此,调流控水筛管起到改变井底流态和均衡出液的作用,试验取得初步成功。3改变井底流态，均衡出液水平井管内分段调流控水技术在L102-P