聚合物驱单管分注技术的应用

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摘要:本文叙述了大庆油田聚合物驱非均质油层条件下进行分层注入的必要性,介绍几年来单管分注工艺的应用情况,对比分析实施效果,并预测了今后聚合物驱分层注入工艺的发展方向。

Abstract: This article described the necessity of layered injection under the condition of heterogeneous reservoir of the polymer flooding in Daqing oil field, introduced the application of single pipe separate injection in many years, analyzed comparatively implementation effects and forecasted development direction of polymer flooding layered injection technology in the future.

关键词: 聚合物驱;单管分注工艺;发展方向

Key words: polymer flooding;single pipe separate injection technology;the development direction

中图分类号:TE3文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)25-0130-01

0引言

聚合物驱油是大庆油田高含水后期保持可持续发展的重要技术措施。在其过程中,由于大庆油田油层非均质性的客观存在,目前普遍采用的笼统注入方式加剧了层间矛盾:聚合物驱注入井吸水剖面不均匀,中低渗透层波及程度低,采出井受效状况差异较大等,严重影响了开发整体效果。而双管分注工艺存在工具复杂、投资较大等局限性,难以大规模推广应用。因此,迫切需要寻找一种经济有效的单管分注工艺措施。

1聚驱单管分注技术的发展历程

如果使用传统分层注水的井下配水器,在产生节流损失的同时,聚合物溶液的粘度损失可达到50%以上,不能满足注入要求,这主要是因溶液属非牛顿流体,通过配注器会产生剪切降解,造成溶液粘度损失。溶液的剪切降解率与流速和过流面积有直接关系。因此配注器必须保证溶液在较低的流速下通过,同时达到所要求的流量和节流损失。基于上述认识我们先后研究和应用了三种分注工艺。

1.1 间歇注入工艺该工艺就是对高、低渗透层通过井下开关来实现间歇注入,从而在总注入量上实现均衡注入。工艺管柱主要由封隔器和井下开关组成(见图1)。通过对井下开关中心堵塞器进行钢丝投捞实现开关操作,实现高低渗透层交替注入或低渗透层常注,高渗透层周期注入。该工艺管柱结构原理简单,容易实现单层计量。我厂在北2-5-P52和北2-J5-P36井上进行了试验,证明间歇式分注管柱不增加对聚合物溶液的机械降解,可对高低渗透层进行分别控制。但由于不能对高低渗透层同时注入导致聚合物在地层中的滞留,该工艺不能称为严格意义上的单管分注工艺。

1.2 细长管分注工艺该工艺是利用螺旋盘管的沿程阻力,对流经盘管的聚合物造成能量损失,产生压差,从而控制层段注入量。该管柱主要由压缩式封隔器、分注工具、丝堵等组成(见图2)。调整作业时,根据地层压力、渗透率、剖面测试结果及地质配注方案,计算细长管长度,根据计算结果下入配注工具。通过作业调整细长管长度进行层段注入量调整。地面试验结果表明,细长管分注工艺对聚合物剪切降解较小,能够对聚合物注入井进行分层注入,但不能通过投捞测试进行层段注入量调整,不适合大规模应用。

1.3 环形降压槽分注工艺该工艺是采用迷宫密封原理,通过改变聚合物过流通道形状产生能量损失,从而控制聚合物流量。配注工具由壳体和可用钢丝投捞的配注芯组成,配注芯外壁加工有环形凹槽,与外壳内壁组成环形空间过流通道。由于注入通道不规则,产生能量损失,从而控制注入压力。该管柱主要由压缩式封隔器、配注器、连通器及丝堵等组成,通过投捞调换配注芯调整层段注入量(见图3)。地面试验结果表明,此种分注适应性较好,管柱密封可靠,投捞测试顺利,分注工具和测试工艺基本可满足目前单管分层注入要求。

2环形降压槽分注工艺应用情况

我厂有8口井下入环形降压槽分注管柱,井下工具释放成功率、封隔器密封率均达到100%,憋压套、配注芯投捞顺利。为了发展配套的钢丝起下测试工艺,对原有工具进行改进,重新设计了环形降压槽结构配注器,在节流芯下端增加了定位体和进液孔,与带桥式通道的测试密封段配合,完成分层测试。目前已完成北2-J4-P40分层段测试,测试结果可知,测试过程中流量计测试的全井注入量与地面仪表仅相差3%,初步验证了分层测试资料具有较高准确性。

3单管分注工艺的发展方向

近几年研究与实践历程来看,环形降压槽分注技术能够满足目前分层注入要求。但其局限性也较明显:测试调配工作量较大,且受套管尺寸限制无法实现多级分注、考虑聚驱上、下返储层性质对分层注入工艺的要求,一方面分注层段增多,预计层系可划分为5~6段;另一方面对不同渗透率级差的地层进行分质注入。因此,偏心多层分质分注应是聚合物单管分层注入工艺的发展方向。

4结论

几年来的单管分注实践表明,环形降压槽单管分注工艺适应性较强,能够满足目前聚驱分注的要求。利用测单层指示曲线方法进行测试调配误差较大,但在母液泵电机上加装变频装置,可以提高测试准确性。环形降压槽测试工艺改进后,保证了测试与正常注入工作制度的一致性,实现了双卡测单层的目的,有效提高了测试精度。聚合物驱单管分注技术的发展方向是偏心分质分注。

参考文献:

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