埕海油田大斜度井分注技术探索与实践

刘柏良 许欢欢 王钰涵 路娟 章秀平

摘 要：埕海油田是典型的非均质复杂断块油藏，受人工岛+井口槽布局开发模式限制，注水井初期多采用大斜度、大位移完井。近些年受投资成本限制，大多采用定向井射孔完井方式。埕海油田注水井油层跨度大，井段长，深斜井居多，因此为不断改善开发效果，分注技术历经十多年的探索与实践，几经改进，目前初步形成一套适合不同井斜、井深的深斜井分注技术，以不断满足油田开发需要。

关键词：大斜度井 分层注水 分注技术 技术对策

0 引言

针对埕海油田储层层间物性差异较大，非均质性严重的问题，通过探索不同分注技术在埕海油田的适应性，找出分注工艺存在的主要问题，提出下步分注工艺对策，满足油田开发需要。

1分注工艺技术现状

目前埕海油田共有注水井？口，开井？口，平均日注水量2027m3。其中分注井17口，开井16口，单层笼统注水井7口，总井分注率68.6%。分注工艺经历了几种不同模式，分别是早期实施水平注水井的地面油套分注工艺、大斜度井的井下定比例、压控开关分注技术，以及2013年以来逐步发展成熟的桥式同心分注技术和有缆、无缆智能分注技术。

1.1 油套分注技术

2007年埕海一区投入开发，初期油水井均采用水平井完井模式，2008年庄海8Es井组完成两口大斜度水平注水井的钻探，但是分注技术却成为摆在技术人员的一道难题，咨询大庆、吉林、华北等几家国内油田，都还没有成熟的分注技术，通过多方调研比选，最后优选了进口的贝克休斯的SC-1R插入式封隔器，2008年底成功实施了两口井的油套地面分注工艺。因注水井井深近4500米，根据封隔器的特点，简化了分注工艺管柱，一是封隔器最大外径达152.4mm，不再采用扶正技术。二是封隔器自身带有球座，且封隔器下接头不再考虑长尾管注水，主要也是考虑地层测试无法实现，因此封隔器下层注水直接采用短套管接筛管、丝堵完井管柱。最大井斜达到88.02°，封隔器坐封位置4302m，分注管柱有效期长达12年以上，而且依然持续有效。

1.2 井下定比例分注技术

2012年为了实现埕海一区大斜度井的分层注水，我们试验应用了井下定比例分注技术，该技术主要通过作业过程中下入试注管柱，专门求取上下两个注水层段注水压力、注水量，完成指示曲线测试，从而计算各注水层段所需水咀尺寸，然后考虑管柱结构，匹配上下两层相对大小的水咀，我们定义为定比例分注技术，本意上要放大注水一起放大，减少一层水量，对应另一层水量也相对减少。定比例分注技术就是实现大斜度井分层注水。前后应用了5口井，最大井斜达到了75.8°，最大井深达到3495m，定比例分注技术初步实现了埕海一区大斜度井的分层注水，但是存在无法测调的问题，技术上存在很大的局限性。

1.3 压控开关分注技术

2013年埕海油田创新应用了压控开关分注技术，管柱配套压控开关配水器，后期通过地面泵车升降压，向井下传递压力码，控制各压控开关配水器注水阀的开、关及开度大小，实现埕海一区大斜度井的分层注水。前后应用4口井，应用最大井斜88.02°，配水器最大下深4304m。该分注工艺无需钢丝投捞或电缆测调作业，不受井斜限制，地面测调相对复杂，至少需要一天时间。

1.4 桥式同心分注技术

随着埕海二区投入开发，注水井基本采用定向井完井。因此从2013年开始，埕海二区开始试验应用桥式同心分注技术，前期主要以两级两段为主，近几年开展了三级三段、四级四段细分注技术现场试验，目前应用井次较多，有十几口井，工艺相对比较成熟，最大井斜44.38°，最大下深3400m，测调成功率91.6%，水量测试调配精度90%以上，目前深斜井后期测调难度较大，对于埕海大斜度井分注有很大的局限性。

2 分注技术评价

（1）桥式同心分注工艺适应井斜小，无法满足大斜度井分注需求。

（2）压控开关分注不受井斜的限制，但是测调相对复杂，而且压控开关配水器采用电池驱动，电池寿命仅为3年左右，测调周期和电池寿命有很大局限。从我们几次现场测调验证来看，测调周期长，有时候一天才能完成一层注水量的测调，同时还需要作业队、泵车的频繁升降压配合，现场测调难度太大。而且压力编码达到16组以上，预测发送的一组压力码数据，不能准确的实现地层注水精准调配。最后，对于埕海二区注水压力15MPa以上的注水井，因放压困难，导致压力码数据不能连续发送，无法实现测调，前后陆续实施4口壓控开关分注井中，就存在2口井不能测调。

（3）井下定比例分注工艺通过定比例分注管柱实现分注，无法满足地质动态调水的需求，技术上局限性很大。

（4）地面油套分注技术不受井斜、井深的限制，可实现两层注水，但是套管注水不符合股份公司注水管理规定要求，因此需要谨慎应用。

3 分注技术对策

随着油田开发的逐步深入，打造数智油田近几年开始提上日程，针对井斜小于50°的注水井，适当规模应用桥式同心分注技术，但是近两年，桥式同心分注井测调成功率越来越低，仅仅2021年，现场开展测调的二十多口井均为成功测调。因此开展有缆、无缆智能分注技术成为近两年的进一步探索。

3.1有缆式智能分注技术

（1）技术原理①

该技术的主要优势在于智能配水器的研发，完井时携带钢丝电缆随生产管柱下入，钢丝电缆与各层井下智能注入阀连接，地面配套控制器，通过地面控制器发送指令，快速完成各层段的分层水量调节和监测。水量控制精度可以达到90%以上。层间验封时，关闭各目的层水嘴，在井口打压3个压力点，每个压力点上稳定注水5～8min，即可读取各层油管压力和地层压力，以此准备判断封隔器是否密封合格。

（2） 技术特点

该技术不受井斜的限制，可满足埕海油田大斜度井的分注需求。可实现精细分层注水控制，同时可以对各层流量、地层压力进行实时监测，后期无需人工测调和验封，可大大减少测调工作量，降低人工成本。。

3.2无缆远传智能分注技术

（1）技术原理

系统配置分为三个单元，通讯单元、地面控制与采集单元和配水与执行单元，通讯单元以远程控制与数据采集软件系统为主体操作平台，通过它给地面控制装置发布指令，地面控制装置再向井下智能配水器发布指令，控制井下配水器的开关和开度大小，从而实现分注井各层注水量的实时监测。

（2）技术特点

该技术同样不受井斜限制，同时实现了水井远程调配、控制与管理，降低了劳动强度，同时、该技术成本较有缆智能分注低，为油田数字化管理奠定了基础。

4 结论

埕海油田井斜在50°以内的注水井可以适当应用桥式同心分注、细分注技术，对大斜度井的注水井，只能视情况考虑实施有缆和无缆智能分注技术，解决大斜度井无法测调问题，也为提高油田开发水平，建设数智油田奠定基础。

参考文献：

1.杨万有 王立苹等. 海上油田分层注水井电缆永置智能测调新技术.中国海上油气.第27卷第3期95-99页.2015年6月。

作者简介：

刘柏良，男，1971年10月，毕业于原西安石油学院采油工程专业，高级工程师，研究方向：采油，注水