桥式同心分注工艺在环庆区块的应用

岳刚 张庆云 杨谨敏 王丽霞 王一竹

摘 要：环庆区块地属鄂尔多斯盆地，近年来已成为玉门油田的主力建产区。随着油田开发的不断深入，目前已基本实现了注上水的目标。为了调整油藏在剖面上的差异，解决层间矛盾，实现精细注水，助力油田稳产，研究应用了桥式同心分注工艺，该工艺使用同心可调式配水工作筒，可调水嘴一体化设计，不需进行水嘴投捞作业，具有在井下测调易对接、测调效率高等优势，适应精细分层注水的要求，提高了多油层油藏的开发效果。

关键词：环庆区块;注水井;桥式同心分注工艺;精细注水;应用效果

分层注水是多油层油藏精细注水的关键技术之一，环庆油田目前开发的主力油藏长8层为多油层发育，纵向上自下而上细分为长811、长812、长813、长821共4个小层，具备分层条件，但储层非均质性强、水驱储量动用程度低。因此，加强精细分层注水，对发挥油层潜力，降低区块递减，具有十分重要的现实意义。

为及时有效地补充地层能量，改善注水精细程度，根据分注工艺现场应用情况分析，为有效解决偏心分注工艺在大斜度井及深井中定位、对接、投捞等难题，通过改变测调作业方式，研究应用了桥式同心分注工艺，尤其在大斜度井中测调易对接、效率高，提高了测试调配成功率和配注合格率，提升了精细分层注水技术水平。

1、桥式同心分注工艺工作原理

桥式同心分注工艺技术是指注水井在完井作业时下入桥式同心配水器等管串，完井后能够进行水嘴打开、试注、管柱验封、水量调配以及后期定期测调的一项新型分层注水工艺技术。该工艺结合了桥式偏心和同心分注工艺的优点，主要由桥式同心配水器、井下测调仪器和地面控制系统等组成。

桥式同心配水器与分注管柱一起下入井内，配水器内置可调水嘴，电动验封仪和测调仪由电缆携带下到管柱预定位置，与工作筒对接，通过地面直读实现验封和流量测调，如图1所示。

地面控制器通过电缆获取验封压力数据或者测调压力温度流量数据，并对验封仪和测调仪进行实时控制。

2、管柱结构

桥式同心分注管柱由非金属水力锚+Y341注水封隔器+桥式同心配水器+Y341注水封隔器+桥式同心配水器+球座+丝堵等组成，如图2所示。

3、配套工具

3.1、桥式同心配水器

桥式同心配水器由工作筒、可调式水嘴组成，如图3所示。水量调节通过专用調节器转动工作筒中心位置的同心活动筒来改变注水流通面积，从而实现注水量大小的调节。在关死后，同心活动筒下部“O”型圈密封，无渗漏，可做到完全关死。配水器适用于多级分注，可满足环庆油田套管内径在121～125mm之间，井深<3000m、井斜≤45°、工作压差35MPa的注水需求。其技术参数见表1所示。

3.2 同心电动井下测调仪

桥式同心电动井下测调仪由进水测量管、磁定位短节、电路控制器、电机、定位爪、调节爪等组成。

桥式同心测调系统由配水工作筒和可调水嘴一体化设计，无需进行水嘴投捞工作;井下调节器与配水工作筒的定位对接和水量大小调节对接均为同心对接，对接成功率很高;流量测量和调节注入量大小同步进行，并且可在地面控制器的显示屏上进行可视化同步操作。

3.3 可调堵塞器

可调堵塞器主要由投捞调节接口，定位结构、可调水嘴及密封圈等组成，它是控制分层注入水量的主要部件，和井下测调仪的调节臂实现对接后，可完成水嘴开度的调节，进而改变分层注入水量。

可调水嘴采用特殊的防砂设计，可以有效防止水嘴在井下工作期间因砂卡而导致调节螺杆的传动失灵，可以实现完全关闭功能，为封隔器坐封和反洗井工作提供了方便。

根据不同分注井的注入量及泵压的不同，在可调堵塞器的选择上也存在差异，可根据注水井注入压力高低、单层吸水量的大小选择排量不同的堵塞器作为井下分注工具。

4、技术优势

桥式同心工艺与传统常规偏心工艺和桥式偏心工艺对比，其技术优势有以下几点：

1）采用中心通道作业，测试成功率高

桥式同心分注工艺采用中心通道作业（见图5），无需精确机械对接，能满足多级细分注水要求，提高测试成功率。

2）集成水嘴，无级调节，测调一体化，测试精度与效率高

配水工作筒和可调水嘴一体化设计，无需进行水嘴投捞工作;井下调节器与配水工作筒为同心对接，对接成功率高。流量测量采用集流式超声流量原理，起测流量小，测量精度高，并且可在地面控制器的显示屏上进行可视化同步操作。

3）同心配水器与井下测调仪同心对接，适应深井、大斜度井

桥式同心配水器与井下测调仪无论是定位还是调节对接均为同心对接，可适应深井、大斜度井的分层配水需要。

5、现场应用情况

截止2021年底，桥式同心分注工艺在环庆区块进行了91口井现场应用，解决了常规偏心分注工艺适应性差的问题，特别是在井斜30°以上的分注井中，实现了正常测调，测调时间由传统工艺20-40h缩短至2-4h。桥式同心工艺在环庆油田不同井斜注水井应用统计见表2。

6、主要认识

1）桥式同心分注工艺的技术优势决定了其适应性较广，特别对于多层系（大于2层）和井斜较大分注井，技术优势明显，是常规偏心分注工艺的发展和完善。

2）现场试验表明，桥式同心分注工艺采用中心通道作业，无需机械精确对接，较大程度提高了测试成功率和配注合格率。

3）针对环庆油田多油层发育的长8油藏，采用桥式同心分注工艺对于改善油藏剖面，提高配注合格率，提高精细注水程度具有较好的推广意义。

参考文献

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