渤海油田化学驱分层注入技术研究进展与实践.pdf

年 第 卷第期第 页石 油 矿 场 机 械O I LF I E L DE Q U I PME N T ,():文章编号:()渤海油田化学驱分层注入技术研究进展与实践郑灵芸,(中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司,天津 ;广东南油服务有限公司,广州 )摘要:聚合物驱油技术已成为海上油田提高采收率的重要手段.笼统技术已不能满足精细调控化学驱的需求,因此发展了地面分注技术和单管分层化学驱测调技术.研究了地面分注技术和单管分层化学驱测调技术的设计原理和特点,分析了种化学驱技术的优缺点和适用条件,统计分析了种技术的现场应用效果.在此基础上,对海上油田化学驱技术的持续优化和改进,提出了双介质分层化学驱技术和有缆智能分层化学驱技术,以期解决海上油田日益复杂和严苛的开发环境带来的更高的技术需求,助力海上油田向着数字化和智能化的方向发展.关键词:分层化学驱;地面分注技术;单管分注;双介质分层注入;有缆智能分层注入中图分类号:T E 文献标识码:Ad o i:/j i s s n R e s e a r c hP r o g r e s sa n dP r a c t i c eo fC h e m i c a lF l o o d i n gL a y e r e dI n j e c t i o nT e c h n o l o g y i nB o h a iO i l f i e l dZ HE NGL i n g y u n,(CNO O CE n e r T e c h D r i l l i n g&P r o d u c t i o nC o,T i a n j i n ,C h i n a;G u a n g d o n gO i lS e r v i c eC o,L t d,G u a n g z h o u ,C h i n a)A b s t r a c t:P o l y m e r f l o o d i n gt e c h n o l o g yh a sb e c o m ea n i m p o r t a n tm e a n s t o i m p r o v eo i l r e c o v e r y i no f f s h o r eo i l f i e l d s G e n e r a l c h e m i c a l f l o o d i n g t e c h n o l o g yc a nn o l o n g e rm e e t t h en e e d so f f i n e r e g u l a t i o no fc h e m i c a lf l o o d i n g,s os u r f a c es e p a r a t ei n j e c t i o nt e c h n o l o g ya n ds i n g l ep i p el a y e r e dc h e m i c a l f l o o d i n gt e s t i n ga n dd e b u g g i n gt e c h n o l o g yh a v eb e e nd e v e l o p e d T h ed e s i g np r i n c i p l e sa n dc h a r a c t e r i s t i c so f s u r f a c e s e p a r a t e i n j e c t i o nt e c h n o l o g ya n ds i n g l ep i p e l a y e r e dc h e m i c a l f l o o d i n gt e s t i n g t e c h n o l o g yw e r e s t u d i e d,t h e a d v a n t a g e s,d i s a d v a n t a g e s,a n da p p l i c a t i o nc o n d i t i o n so ft h e t w oc h e m i c a l f l o o d i n gt e c h n o l o g i e sw e r ea n a l y z e d,a n dt h e f i e l da p p l i c a t i o ne f f e c t so f t h e t w ot e c h n o l o g i e sw e r e s t a t i s t i c a l l yd i s c u s s e d O n t h i sb a s i s,t w os o l u t i o n s a r ep r o v i d e d f o r t h e c o n t i n u o u so p t i m i z a t i o na n di m p r o v e m e n to fc h e m i c a ld r i v et e c h n o l o g yi no f f s h o r eo i l f i e l d s,n a m e l y,d u a lm e d i u ml a y e r e dc h e m i c a l f l o o d i n gt e c h n o l o g ya n dw i r e l i n e i n t e l l i g e n t l a y e r e dc h e m i c a l f l o o d i n gt e c h n o l o g y,t os o l v e t h eh i g h e r t e c h n i c a l r e q u i r e m e n t sb r o u g h tb y t h e i n c r e a s i n gc o m p l e xa n dh a r s hd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n to fo f f s h o r eo i lf i e l d s,a n dh e l po f f s h o r eo i lf i e l d st od e v e l o pt o w a r d sd i g i t a l i z a t i o na n d i n t e l l i g e n c e K e yw o r d s:l a y e r e dc h e m i c a l f l o o d i n g;s u r f a c es e p a r a t e i n j e c t i o nt e c h n o l o g y;s i n g l ep i p es e p a r a t ei n j e c t i o n;d u a lm e d i u ms e p a r a t e i n j e c t i o n;w i r e l i n e i n t e l l i g e n t s e p a r a t e i n j e c t i o n 收稿日期:基金项目:中海油能源发展股份有限公司科研项目“缆控智能注聚系统研发及试验”(C C L T J T N S T ).作者简介:郑灵芸(),女,工程师,硕士,年毕业于东北石油大学油气田开发工程专业,现从事海上油田采油注水开发研究工作,E m a i l:e x_z h e n g l y c n o o c c o m c n.渤海油田注入井存在埋藏浅、地层胶结疏松、易出砂的特点,并且地层非均质性严重,防砂段层数较多,跨度大.随着渤海油田勘探开发的不断推进,聚合物驱油技术已经成为提高采收率的重要手段 .渤海油田原油黏度高,地层水矿化度高,井间距大、注入量大.地层性质多为疏松砂岩,泥质含量较高,注采能力保持相对比较困难,笼统化学驱技术不能满足精细调控的需求.因此开发了分层化学驱技术,主要有地面分注技术和单管分层化学驱测调技术,精细控制各层配注,实现海上油田多层段、大排量、高保黏、精细注入.化学驱技术首先在陆地油田进行应用,大庆油田在 世纪 年代开展相关技术研究,截止 年底,中石油化学驱累计动用储量 亿t,累计产油 亿t,化学驱油效果显著.海上油田化学驱技术起步较晚,在 世纪初开始进行相关技术研究.化学驱技术经历了个阶段的发展:笼统化学驱阶段(年),单 井 化 学 驱 技 术 首 次 在S Z J平台进行先导性 试验(口井),随后 在S Z A平台进行口井的井组化学驱;分层化学驱阶段(年),开发多种分层化学驱注入工艺,包括空心集成、多管地面分注、一投三分等多种分层化学驱工艺并存.考虑分层化学驱量和保黏特性,优选地面分注技术,实现三层段以内的大排量、高保黏的分层化学驱;化学驱测调一体化阶段(年),开发单管分层化学驱工艺,实现层段以内分层测调,测调时间短,满足单层配注量和保黏率需 求;有缆 智能测调化 学驱阶段(年),发展有缆智能测调化学驱工艺,不受井斜限制,以期实现在线监测、实时测调的目的.经历约 a的研发,化 学 驱 技 术 朝 着 高 效、智 能 化 方 向发展 .地面分注技术 工艺原理地面分注技术工艺管柱采用多管分注的方式,在大油管中下入小的内层油管,两层同心油管和套管的环空形成个注入通道,分别是内层油管通道、两层油管环空和油套环个独立通道.流体通过油套环空、注入上油层,通过两层同心油管之间环空注入中油层;通过内层油管注入下油层.在地面注入工艺管线分别注入不同流体介质,实现地面的分注.工艺管柱如下图所示.图地面分注技术工艺管柱 技术特点)通过不同的地面注入管线,在地面直接调节各层的注入流量、读取各层的独立流量和压力.)在分层注入的过程中,不用钢丝投捞作业,解决了大斜度井无法钢丝作业的问题.)个通道各自独立,可以解决同井多介质的注入问题.技术参数)适用于分注层段数.)无井斜限制,可应用于大斜度井和水平井.)注水井完井管柱最小内通径为 mm(英寸);单层最大注入量 m/d.现场应用及存在问题该工艺在地面实现了水聚分注,调控简单.该技术 年在渤海油田成功应用 井次,最大注入量为层,注入压力最大为 MP a,单层最大注入量为 m/d.随着海上油田井控要求逐步提高,该技术主要表现出个主要问题:双管安全阀目前相对不成熟,在注入过程中存在井控风险;套管带压注入,井筒完整第 卷第期郑灵芸,等:渤海油田化学驱分层注入技术研究进展与实践 性受到较大挑战;伴随油田精细化开发,层注入不能够满足精细化开发的需要.因此,开发出能够满足多层位、精细化开发的化学驱注入技术.单管分层化学驱技术 工艺原理单管分层化学驱工艺借鉴边测边调注水技术,在每个层位分别下入一套化学驱工作筒,通过层间密封工具实现层间封隔.化学驱工作筒实现降压、保黏作用,作业时通过电缆作业携带测调仪器下入井内,与井下各层化学驱工作筒对接,地面控制器通过电缆为测调仪器供电,监测井下流量、温度、压力等参数,并根据地层配注需求调节各层化学驱注入量.与之配套的井下关键工具包括化学驱测调工作筒、层间封隔器和测调仪器.分层化学驱工艺管柱结构如图所示.图分层化学驱测调技术工艺管柱结构 技术特点)能够完成化学驱多层段大排量注入,保黏效达到 以上.)在线监测井下流量、压力、温度参数,边测试边调配.)一趟电缆作业完成所有层位的调配,保证工艺安全可靠.)预留中心测试通道,满足剖面测试、氧活化测试要求.技术参数适用防砂管柱内通径 m m(英寸),适用井斜 ,单层最大注入量 m/d,工作压力 M P a,工作温度 .现场应用自 年以来,单管分层化学驱测调技术在J Z 油田和S Z 油田累计施工 口井.施工井中最大施工层数达到层,最大井斜达到 ,最大单层注入量 m/d,全井最大注入量达 m/d,基本满足海上油田多层段、大 排量的注入需求.化学驱分层注入关键