大斜度井投球分注技术在辽河油田的研究与应用

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翻新时间：2022-12-24

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大斜度井投球分注技术在辽河油田的研究与应用

摘要：辽河油田海南3断块井斜角大于50°的部分注水井，分层后井段长，层内高渗吸水层无法得到有效控制，层内矛盾无法有效调节；另外一些套变井，井斜过大或出砂井，由于常规分注工艺效果不理想，导致层间矛盾日益突出。以上两方面问题得不到有效解决，很大程度上影响了注水开发效果。针对上述问题，提出了免作业投球分注调整注水剖面的技术思路，通过研制高精密度的调堵球与投球配套工具，实现了免作业投球分注调剖工艺，2014年于海南三区块进行现场试验3井次，取得了预期效果，为受井身条件限制无法实现分注类水井调整吸水剖面提供了一种全新途径。

关键词：大斜度井分注投球

针对一些工具无法下入的特殊水井，通过井口投入调堵球，利用调堵球选择性封堵炮眼，实现注水层间剖面的调整。针对一些层内矛盾无法解决注水井，可由分注管柱与分层投球工具配合，实现层段内投球，达到层内调整吸水剖面的效果，提高细分注水效果。投球分注工艺为注水井调整注入剖面提供了一种全新途径。

1 针对注水井，创新提出了免作业投球分注的技术思路

通过前期对投球分注技术的资料调研发现，投球工艺在注气、压裂等方面有很多应用，但是在注水井应用投球工艺的只有辽河油田锦州采油厂与中原油田一个技术子公司，在十年前，该公司其分别在大港、中原、华北油田实施过投球调剖技术，但最终由于现场效果不理想而终止实施，辽河油田锦州采油厂在分层注水同时，利用投球专用配水器向井下分层投球，最终也由于效果不理想而终止研究。目前投球分注技术在注水井分注方面已经没有现场应用。

总结现场效果不理想主要因素为：

（1）调堵球与注入水密度受温度变化影响巨大，在选取调堵球密度时，没有考虑温度的影响，导致一旦停注，调堵球沉入口袋，措施失效。

（2）调堵球强度不够，导致调堵球被压入炮眼，造成剪切破坏。

（3）调堵球耐冲蚀能力不够，调堵球受高压水流冲蚀破坏，造成措施有效期短。

因此，为了达到良好效果，必须研制高精密度、高强度调堵球，利用调堵球随注入水选择性对高渗层炮眼进行封堵，从而达到控制高渗层，开启低渗层，调节吸水剖面的效果。

2 研究了一套模拟调堵球在井筒运动状态的试验装置

由于调堵球在井下运动状态及封堵后效果无法得到直观有效的评价，为投球分注实施方案的编制造成了不确定因素，针对以上难题，设计加工了一套模拟调堵球在井筒内运动的试验装置，采用透明的有机玻璃材质模拟射孔炮眼与吸水地层，通过调节安装在回路的三个阀门，模拟不同吸水量的地层，采用现场注入水作为试验介质，由此试验对投球工艺进行直观的验证与评价，同时总结试验数据、分析试验现象，为现场施工提供指导。

3 大斜度井投球调剖与分注一体化管柱的结构设计。

大斜度井投球调剖与分注一体化管柱，由同心分注管柱配合井下投球装置，通过层内投球，实现层段内调剖，控制强吸水层、动用弱吸水层，达到提高细分注水效果。

（1）管柱结构。

如图1所示。

（2）技术原理。

管柱按设计要求下入井下，利用泵车打压8～9 MPa坐封封隔器，完成坐封后，稳压5 min，缓慢打压至12～13 MPa，打开投球器，释放调堵球，按设计配水量调节完各层配水量之后，正常注水，调堵球随水流对层内高渗层进行封堵，达到调节层内矛盾的效果。

（3）技术特点。

在同心分层注水的基础上，通过井下投球装置向各层分层投球，解决层内矛盾，达到细分注水的效果。

4 现场试验效果显著