日前，勝利油田開發處組織采油院、孤東、孤島、勝利采油廠的領導、專家及相關技術人員在孤東采油廠三采中心召開了同心雙管分層注聚技術研討會，并到GO6-23-474井進行現場觀摩。
現場觀察顯示，同心雙管分層注聚工藝有效地解決了注聚井注聚剖面測試難的問題，大幅降低了管柱的黏度損失，也解決了注聚工具堵塞問題，單井注入周期明顯延長。目前，孤東采油廠措施井平均注入周期達到255天，最長的已超過400天。
不斷創新三采技術
聚合物驅油己成為高含水后期增加產量、提高采收率、保持油田可持續發展的重要技術手段。注聚驅開發同水驅采油一樣，開采過程中也存在著層間矛盾，主力油層單層突進的問題。如果采用籠統注入方式，聚合物溶液主要進入高滲透層，這些層對應油井見聚快;而中、低滲透油層，因受層間干擾的影響，吸聚量少，嚴重影響注聚驅開發效果。
截止2008年9月，孤東采油廠有5個正注單元，226口注聚井，日注入量20803m3/d，日產油2084.3噸。2007年正注單元年產油 57.7×104噸，占采油廠總產量的21.9%，預計2008年年產油70.8×104噸，占27.2%，三采產量的高低嚴重影響采油廠產量的穩定。對正注單元注聚井注入層數進行統計可以看到，注兩層以上的井有161口，占注聚井總數的71.9%。
孤東采油廠三采技術人員通過對正注單元滲透率級差統計表發現，各單元不同層位滲透率差異較大，三四區滲透率級差為9.4，二區滲透率級差也達到了8.2。以二區注聚區為例，由于滲透率差異較大，各層吸聚量也存在重大差別。其中54、45吸聚情況較好，42、53吸聚情況較差。經過一段時間的注聚，部分井不同層滲透率差異變大，高滲透層吸聚量大，而原來吸聚差的層吸聚能力進一步下降，因此，通過聚合物高黏度的特點無法達到調整吸聚剖面的目的。也就是說希望通過聚合物改善吸聚剖面，達到改善層間矛盾，提高剩余油采收率的愿望無法真正實現。
分層注聚合物技術可以改善聚合物驅注聚剖面，控制聚合物溶液沿高滲透條帶突進現象，使難動用的油層能得到有效開發，解決注聚驅井層間吸聚差異大的問題，實現層間合理配注，延長聚合物驅的有效期，可進一步提高采率。
世界攻關分層注聚工藝
國外的聚合物驅油開始于上世紀50年代末，前蘇聯的奧爾良油田和阿爾蘭油田、加拿大的Horsefly Lake油田和Rapdan油田、法國的Chatearenard油田和Courtenay試驗區、美國、德國、阿曼的多個油田都開展了聚合物驅油工業推廣，由于國外油藏一般采用多套井網或單套井網開發，每套井網采用光油管籠統注入，所以針對聚合物分層注入技術上的研究并不多見。
國內對分層注聚技術的研究開始于上世紀90年代，大慶油田在此方面起步較早，江漢、大港、河南、遼河等油田也都依托大慶技術進行了聚合物分層注入技術的研究和應用。目前國內應用較多的分層注聚技術主要有倒替注聚技術、同心單管分層注聚技術、油套分注技術等。
倒替注入工藝管柱由空心配水器、封隔器、底球組成，空心配水器的芯子延長，水嘴擴大，減少對聚合物的剪切，將暫時不注聚的油層投入死芯子，實現單一層段的注入。這種工藝無需測試，從地面流量表讀取注聚流量，但不能同時滿足兩個層的分層注入需求，反復投撈還容易造成壓力波動，造成地層返吐影響正常注入，此外注入周期的確定還有待于做深入的研究。
同心單管分層注入工藝主要由封隔器、配聚器、底部凡爾組成。配聚器采用雙層管狀結構，在內管的外壁上開有等距的環形槽，和外管內壁構成一個節流空隙，在保留聚合物黏度的基礎上，達到節流降壓的目的，調配時調整節流芯子的長度。由于環形槽間隙很小，當井筒機械雜質含量較高時或地層返吐時很容易將環形槽堵塞，影響正常注入。
油套分注技術在管柱結構上相對簡單，利用油管和油套環空，實現聚合物兩層分注。這種分層注入技術具有免測調投撈的優點，但由于注入壓力、腐蝕、結垢影響對套管損傷嚴重，分層注入壓力依靠地面分流裝置調節，勢必造成地面分流裝置前后壓差過大，使得聚合物溶液的黏度損失過大，不利于注聚的驅油效果。同時聚合物溶液的強腐蝕性容易對套管造成永久性傷害，油層出砂容易導致管柱砂埋，影響了正常注入。
目前聚合物分層測試儀器主要采用注水用井下存儲式電磁流量計，用鋼絲將測試儀器下到最下一級配聚器位置以下5米，上提測試儀器將測試密封段定位爪打開并坐入配聚器內，定位后測試密封段上的出液孔與配聚器內節流芯的進液孔相對應，孔的上下由密封圈密封，聚合物溶液經流量計、測試密封段及配聚器進入目的層。該層段測試完后依次上提測試上一層段。勝利油田注聚采用清水配置母液，與污水混合注入地層，由于混合不均勻，注入液中有“魚眼”狀結塊，測試數據誤差相對較大。
聚合物驅要進一步提高采收率，就必須實現聚合物的分層注入。最大限度地保留聚合物的注入黏度，實現聚合物的分層測試、分層調配，提高對應油層的驅替效果，針對油藏不同類型和注入井況，開發簡單經濟有效的同心雙管分層注聚工藝管柱成為目前國內外各油田技術攻關的方向。
新型分層注聚工藝管柱設計
孤東采油廠技術人員對分層注聚管柱進行了設計，主要井下工具有：密封補償器、內管懸掛器、井下封隔器、大通徑篩管和井下換向器。根據不同的層間壓力狀況，組成了正、反向同心雙管分層注聚管柱(圖1、圖2)。
正向同心雙管分層注聚管柱：由密封補償器、內管懸掛器、井下封隔器、井下換向器、∮89毫米滲氮油管和∮48毫米滲氮油管組成，主要適用于上層壓力高下層壓力低一級兩段注聚井的分層注聚。反向同心雙管分層注聚管柱：由密封補償器、內管懸掛器、井下封隔器、大通徑篩管、∮89毫米滲氮油管和∮48毫米滲氮油管組成，主要適用于上層壓力低下層壓力高一級兩段注聚井的分層注聚。
地面配套裝置 地面流程有完成分流、準確計量和輔助控壓等作用，同時還要盡量提高整個過程中的黏度保留率，為此對地面流程進行了優化設計。主要研制了平衡式低剪切閥、篩選了電磁流量計、設計了標準地面流程。現場試驗表明，優化后的地面配套裝置實現了準確分流、精確計量和在一定范圍內高黏度控壓的目標。
平衡式低剪切調節閥的研制：在對管柱進行正、反向改進后，能針對不同油層壓差選擇不同的分層注聚管柱。但由于油管能提供的摩擦阻力有限，對層間壓差較大的井，還需要地面提供更多的控壓能力(圖3)。
閥門設計：為降低閥座對聚合物溶液黏度的機械剪切，閥芯采用圓錐形設計，調節通道為圓弧形;在閥芯與閥座的密封處采用堆焊合金材料，該材料具有較強的耐沖刷性，可以保證閥門的密封性;閥門傳動系統密封采用降壓技術，保證閥門調節的靈活性，達到平衡式調節的目的。
調節閥性能指標：最大工作壓力20兆帕，在16兆帕工作壓力下，可以有效截止液體流動而不發生滲漏。在最大工作流量范圍內，可以任意調節聚合物溶液的流量，最低不小于1m3/h，控制壓差在1兆帕以內，聚合物溶液黏度保留率大于90%。
流量計的篩選 目前油田使用的流量計有渦輪流量計和電磁流量計，由于渦輪流量計在流程中有運動部分，能對聚合物造成剪切，降低了聚合物的黏度。而電磁流量計在流程中只有兩個電極，沒有運動部分，不會對聚合物的黏度造成影響。因此采用電磁流量計，進行地面流量的計量(圖4)。
地面流程設計 為減小地面流程黏度損失，地面分流采取了就近原則。將流量計和控制閥直接接到井口，用于連接流程的管線全部采用滲氮管線，每道焊口全部精細處理，降低聚合物黏度損失，具體情況見圖5、圖6。
同心雙管分層注聚成效顯著
同心雙管分層注聚工藝于去年4月開始進行現場試驗。截至今年9月底，孤東采油廠共在15口井上進行了試驗應用，成功率達100%。試驗證明，該工藝較好地改善了注聚井的吸聚剖面。目前，已實施的注聚井不吸聚和吸聚差的層數由措施前21層101米，減少到1層4.5米。措施前吸聚較多的層位平均注入量由 112.8立方米下降到74立方米，而吸聚較少的層位平均注入量由21.1立方米上升到73立方米。
對應油井見到較好效果。對應油井39口，可對比37口，有效32口，有效率86.5%，日產油由措施前的228.5噸，上升到措施后的344.0噸，日增油115.5噸，累計增油15100噸。注聚見效井數由措施前的21口，提高到措施后的33口，見效率由措施前的53.8%，提高到措施后的84.6%，見效率提高了30.8%。
現場試驗表明，同心雙管分層注聚的各項技術指標，均達到了設計要求，實現了低剪切、高壓差、高精度和無堵塞的雙層分層注聚目標，滿足了孤東油田注聚分層的需要，實施后注聚剖面得到較大程度改善，對應油井見效率大幅提升，增油效果明顯。
勝利油田有關專家認為，同心雙管分層注聚工藝“讓三采煥發了第二春”，是三采注入的一場技術革命，該工藝值得在我國東部“三高”油田較大范圍推廣應用。
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