机械找堵水一体化管柱

中原油田分公司采油工程技术研究院机械找堵水一体化管柱概述：

随着油田的不断开发，储层含水逐年上升，层间干扰矛盾更为突出。传统的机械找堵水工艺存在着找水、堵水工艺分开进行，找水堵水施工后若调层需再次作业，产生作业次数多、施工量大、效率低等问题。机械找堵水一体化工艺技术可直接进行分层抽吸，对各目的层进行生产，通过正常生产时产出液的情况来判断各层含水情况，确定高含水层。该工艺技术与其它堵水工艺相比，具有适应性强、成本低、见效快、堵层可调等优点，这是一种既简便、直观又经济的找堵水方法，在油田控水稳油中发挥着重要的作用。国内外现状：管柱类型：国内普遍采用的找堵水管柱有整体管柱和丢手管柱两大类。开关类型：电控开关及液压控制开关。存在问题：动管柱调层；下工具调层；调层次数受限。

中原油田从九六年开始研制适用于两个层位的机械找堵水一体化工艺管柱。与此同时辽河油田、大庆油田、南阳油田、江汉油田等也在研制找堵水工艺管柱，但开关的换向控制方式却各有不同。通过现场应用，目前已形成一套完整的机械找堵水一体化工艺技术。国内外现状：主要研究内容：找堵水开关的研制Y341-114型压力平衡式封隔器的研制机械找堵水一体化工艺管柱的研究主要技术指标：封隔器耐压差：25MPa封隔器耐温：130℃开关调层压力：10MPa该项目于2000年6月通过局科委组织的验收。于2001年2月通过股份公司科技开发部组织的鉴定。项目完成情况：攻关难点：不动管柱完成生产层位和封堵层位的转换找堵水开关换向次数不受限制同一压力下实现开关工作状态的转换Y341压力平衡式封隔器的设计工艺管柱结构：管柱结构（1）：

主要由过桥泵、特殊筛管、Y221（或Y211）卡瓦封隔器、Y341压力平衡式封隔器和找堵水开关等组成。工艺管柱结构：管柱结构（2）：

主要由过桥泵、特殊筛管、Y111封隔器、Y221（或Y211）卡瓦封隔器和找堵水开关等组成。工艺管柱工作原理：工作原理：用Y341压力平衡式封隔器将各产层分隔开，对应各产层位置下入一个找堵水开关，全部管柱用卡瓦封隔器锚定。通过环空打液压调整对应产层开关的工作状态，对各目的层进行生产，通过地层正常生产时产出液的情况来判断各层含水情况，确定高含水层，关闭对应高含水层的找堵水开关，达到不动管柱完成找堵水的目的。Y341压力平衡式封隔器：

结构：由压力平衡部分、密封部分、锁紧部分、坐封部分等组成。工作原理：从中心管打压，下部活塞推动外套和锁紧部分上行，压缩密封件，同时，锁紧部分锁死，完成坐封。解封时，上提管柱即可实现解封。技术参数：总长：1010mm钢体最大外径：114mm钢体最小内径：45mm压力平衡密封锁紧坐封活塞找堵水开关：结构：主要由换向控制部分、液力推动部分、液流控制部分等组成。工作原理：从中心管打压，液压通过液力推动部分推动活塞上行，当压力达到开关调层压力时，换向控制部分由原来的开启（或关闭）状态变为关闭（或开启）状态，从而实现开关的启闭。技术参数：总长：900mm钢体最大外径：114mm钢体最小内径：45mm换向控制液力推动液流控制现场应用效果：

截止目前，该工艺管柱在现场应用54井次（其中：采油五厂36井次，采油二厂7井次，采油四厂10井次，试采一处1井次）,工艺成功率100%。在实施的54井次中，有35井次实施打压调层48次，有42口井液量发生了较大的变化（换层后平均日产液变化幅度17%）。在54井次中有40口井见到了增油降水效果，累计增油19576t，降水121217m3

。在见到较好增产效果的同时，通过有针对性地选井、直观可靠的资料，为工艺地质技术人员深化对油藏、储层连通性、层间干扰、多层出水的认识提供了第一手资料，为后续措施方案的制定提供了决策依据，避免更大的无效投入。该工艺技术已成为地质上准确认识地层情况的一种有效手段。

用于动态分析两层之间主力出水层难以判断的油井堵水，认识储层连通性：

H12-82井，是一口高含水油井，于2000年元月14日下入机械找堵水一体化工艺管柱，先实施封上采下，初期产状：7.5m3/0.7t/92%，正常生产观察30天后，确认为低能高含水，降水不增油。于同年2月14打压调层，即封下采上，日产状为25.0m3/3.5t/86%，日产液量由调层前的7.5m3上升至25.0m3，日产油量由0.7t上升至3.5t，见到了较好增油效果；与措施前相比日产液量由32.0m3下降至25.0m3，油由2.5t上升至3.5t，充分证明了该井的主力水淹层。换层生产为正确认识储层连通状况提供了第一手资料，避免了用常规机械卡堵管柱工艺成功，措施无效现象。机械找堵水一体化工艺管柱一趟管柱便实现了两层找水并堵水的目的。还有HC5-74、W72-179、卫79-26、P3-66等。应用特点及典型井例分析：H12-82井W72-179井HC5-74井卫79-26井P3-66井用于验证同一油井层间干扰、高压层向低压层倒灌：

在实施该工艺的过程中，与地质技术人员充分结合进行选井时，对动态分析层间能量差别较大的井采用机械找堵水一体化工艺技术验证是否存在层间干扰。如采油五厂H7-67井，措施前日产：30.2m3/2.1t/93%。2000年3月18日下入机械找堵水一体化管柱封上采下，措施后日产：49.6m3/5.0t/90%，见到日增油3t的良好效果。分采后日产液49.6m3大于合采时日产液30.2m3，反映出该井合采时存在高压层向低压层倒灌现象。进一步证明同一井不同压力的层间也存在干扰。在一趟管柱达到找水、堵水的目的同时，直观地验证了油井高压层向低压层倒灌的现象，为认识层间压力差别、制定综合治理对策提供了帮助。应用特点及典型井例分析：H7-67井高含水层分别单采验证，认识水淹程度：采油五厂H22井于2001年4月14-17日大修后先水泥挤封S3上4中1,然后下机械找堵水一体化管柱先封上采下。封S3下4.5

采S3下5

。开抽后日产状30.4m3/0.6t/98%，高含水高液量生产。5月22日打压调层，调层后产状35m3/0.7t/98%，仍然高含水高液量生产。于2001.6.11-15日重新堵水，起出后现场检查找堵水开关，与打压换层次序一致，说明换层成功，两层产状真实。方案怀疑原水泥挤封S3上4中1

可能未堵住。要求下双封（封上下采中间），封上S3上4中1

，采S3下4.5

，封下S3下5

。措施后日产33.3m3/0.3t/99%，无增油效果。为了验证封隔器密封情况，于2001年7月15日向套管内注入示踪剂100kg，初期每2天取一次样，一周后每3天取样一次，通过近一个月的监测，产出液中未发现示踪剂，说明封隔器密封良好。通过两次卡堵单层三个层段，证明该井多层出水，为地质进一步认识该层系水淹程度，确定剩余油分布有指导意义。应用特点及典型井例分析：H22井打水泥塞、化学堵水等直接堵死措施前的动态验证如采油五厂H10-6井，于2000年4月准备进行化堵S3上4中2下1-2，生产S3下3-5。为了确认出水层，决定先实施机械找堵水一体化工艺技术，为下步化堵措施提供可靠资料。此次下入机械找堵水一体化工艺管柱，封S3上4中2下1-2，采S3下3-5。完井后的产状为：26.8m3/2.9/89%，生产1年后，由于封隔器失效，根据机械找堵水一体化工艺管柱的资料进行了化堵，并且见到了很好的增油效果。应用特点及典型井例分析：H10-6井机械找堵水一体化管柱在应用过程中的可靠性验证：

为了验证封隔器的密封性和录取资料的真实性，下入机械找堵水一体化管柱时，配套下入了电子压力计。通过曲线可以反映出封隔器和找堵水开关功能是否实现。这样保证了录取的各层资料的准确性，在采油五厂H7-82等三口井中配套下入了电子压力计进行验证。如H7-82井先封上采下，生产S3下4.12，封S3下3-4，下入后产状36.9m3/0.7t/98%。生产两个多月后，打压调层生产S3下3-4，封S3下4.12，产状为46.8m3/2.9t/94%，见到了增油效果。该井于2001年3月上作业，将压力计取出，并进行了曲线回放（见曲线附图）。应用特点及典型井例分析：H7-82井

从曲线图可以看出：封隔器一直密封良好，证明采出液为目的层的产出液，为下步措施提供的资料准确可靠。调层时压力曲线的波动也证明了封隔器密封良好。层系1的压力大约在20MPa左右，层系2的压力大约在16MPa左右，从录取的资料也证实了层系1的压力大于层系2的压力。从产状及压力曲线来看，层系1的对应水井注水见效，而层系2注水未见效。经济效益分析及推广应用前景：投入：共实施54井次，投入资金：5万元×54＝270.0万元。产出：累计增油19576t，累计降水121217m3。（每吨原油按1600元，每方水按处理费0.9元计算）创效：19576t×1600元/t＋0.9元/m3×121217m3＝3143.07万元；投入产出比：270.0:3143.07=1:11.6

由此可见，该工艺技术经济实用，推广应用前景较好。将找水、堵水、生产结合于一体。不动管柱完成生产层位和封堵层位的转换。管柱结构具有多种组合形式。同一压力下实现开关工作状态的转换。换层次数不受限制。采用丢手管柱时，检泵作业不必起出下部管柱。工艺技术的创新：工艺技术的认识：该工艺技术将找水、堵水及堵水层段的调整、生产结合于一体，具有多种管柱结构形式，形成了一套完整的机械找堵水一体化工艺技术。

1、机械找堵水一体化管柱用于两层之间的找水堵水，操作简单，换层转换灵活可靠，拓展了机械卡堵管柱堵层单一的不足，技术先进、经济实用，可规模推广。

2、机械找堵水一体化管柱是在油井正常生产的情况下进行的动态找水工艺，结果直观、准确，弥补了常用静态试井间接找水工艺不能直接反映油层正常抽汲生产状态的不足。

3、机械找堵水一体化管柱通过两层互换对比，动态验证，对深化油藏认识，确定连通性、水淹程度，分析剩余油分布可提供第一手较为直观真实的资料，同时作为化堵、打水泥塞等直接堵水措施前的动态验证手段，