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【摘要】随着桥式偏心分注工艺在低渗透油藏中的开发应用不断深入，分注工艺中存在的问题开始显现。鉴于低渗透油藏小水量注水的要求，分层注水井存在着单层配注量较低，层间物性差异大，且各个层位吸水能力不同、单层配注不准确等问题，无法达到精细注水的目的。本文将通过对桥式偏心分注工艺在现场的应用情况以及配注误差的分析，优化分注工艺并制定合理的工作制度。
【关键词】桥式偏心分注工艺、小水量注水、配注误差
1 桥式偏心分注工艺流程简介
桥式偏心分层注水工艺主要由桥式偏心配水器、堵塞器及测试密封段组成。由于φ46mm主通道周围布有桥式通道，使在本层段在进行流量或压力测试时，其它层段依然可以通过桥式通道正常注水，不改变其它层段的工作状态，最大限度的减小了各层之间的层间干扰，从而有效提高分层流量调配效率及分层测压效率。
1.1 分注应用中存在的主要问题
要求单层配注量调配误差控制在该层配注的5%以内，保证在调配后一月内误差不超过该井单层配注量15%。并要求调配工作成功率在97%以上，分注合格率在85%以上。但部分分注井分层配注合格率不满足要求，影响分注井分层配注合格率的现象呈现如以下几方面：
（1）水嘴失效：水嘴出现刺坏、堵塞、落失。
（2）配水器堵塞：配水器偏心孔被垢片及胶状物堵塞。
（3）吸水层段相互影响：各层段吸水压力不同、封隔器工况不明。
2 桥式偏心分层配注误差形成原因及分析
从2012年第四季度部分分注井测调结果来看，普遍存在分层配注误差，而单层配注合格率较低的区块有：**一区、**二区、**三区。其中，全井配注大于40m3/d的不合格分注井数所占比例较大。
2.1 桥式偏心分层配注误差形成原因及分析
2.1.1单层配注、水嘴匹配关系
水嘴是实现分层注水的关键元件，设计是否合理直接影响分层注水效果。目前我厂分注井在用水嘴直径2.7—22mm之间，根据各层不同配注量选择适合规格的水嘴。
典型井分析—43-34井
由调配结果看，43-34上层配注8m3/d，水嘴选用22mm，下层配注7m3/d，水嘴选用7mm，而上下层实注相差3m3/d和2m3/d。
利用嘴损曲线法对该井水嘴规格选用计算，分别取注水压力、单层配注水量、水嘴节流损失，计算出两层需要选取最为接近的水嘴规格分别为12mm和7mm。由此看来，43-34三季度所调配所选用的水嘴规格不满足配注要求，是造成分层配注误差的主要原因。
2.1.2配水器井下工况
配水器作为水嘴的载体，对井筒工况有一定的要求，特别是对压力波动、注入介质等因素较为敏感，通过2012年投捞调配过程中发现，部分分注井配水器偏心孔存在垢卡，且堵塞器密封段内发现垢渣垢片沉积。
典型井分析—12-45井
通过对12-45井实施投捞后发现，配水器偏孔、堵塞器密封端、水嘴上部均存在大量垢片、垢渣，且水嘴基本被堵死，初步分析是由于延程注水管线、井筒内壁冲刷堆积的垢片在注水压力波动的情况下落入堵塞器水嘴，水嘴堵塞是造成分层配注误差的另一个主要原因。
2.1.3封隔器井下工况
封隔器作为分注井重要的配套工具，起到隔注的作用，目前我厂桥式偏心分注井所用封隔器多为Y341-114型，扩张式可洗井封隔器。通过验封曲线来判断封隔器的密封工况，缺点是根据测调工作的安排一季度进行一次验封曲线测试，不能够及时发现坐封工况是否良好。
封隔器在井下运行工况良好与否主要取决于两方面的因素。一是：环套密封是否良好；二是反洗井活塞是否正常。
（1）环套密封工况
密封良好：地面注入水通过各层按照配注要求，实现分层不同水量精细注水。
密封不严：当上封隔器密封不严时，影响较小，基本能够实现分注目的；当下封隔器密封不严时，相当于合注，无法实现分层精细注水的要求，测调报告上会显示为吸水能力较好的层位实际注入量较大，吸水能力较差的一层无法满足配注。
（2）反洗井活塞工况
活塞良好：两层配注水量、注水压力接近，配注正常。
活塞失常：当上层注水量、注水压力大于下层时，特别是注水压差大于1MPa时（活塞开启压力）上层注水量部分通往下层。测调报告上会显示为上层实注水量小于配注，下层实注水量大于配注。
典型井分析—24-17井
由验封曲线和调配结果可以看出，24-17全井流量基本满足配注要求，封隔器工况良好，但上、下层分别相差（-20m3/d和+21m3/ d），基本可以排除水嘴堵塞和封隔器失效。影响因素是否为封隔器反洗井活塞失常，需要利用吸水指数曲线对上下层注水压差进行计算，进而判定封隔器反洗井活塞工况对于桥式偏心分注井的影响。
3 桥式偏心分注工艺的优化及下步治理对策
3.1 分注工艺优化及治理对策
3.1.1水嘴不匹配—建立桥式偏心分注井嘴损曲线数据模拟库
2013年，将新增*口分注井，根据目前工艺应用现状及分析，需要建立分注井数据管理库便于配合现场测试调配工作。
建立数据内容：井身数据、嘴损曲线版图、在用水嘴规格、射流状态模拟图
3.1.2配水器（水嘴）堵塞—堵塞器密封段缠裹铜丝布
针对盘古梁东区水嘴容易堵塞的问题，2012年8月对堵塞的路101-108桥式偏心分注井实验实施了“堵塞器密封端缠裹铜丝布”措施，四季度调配时该井各层实注满足分层配注要求，下步建议对发生堵塞较为严重的大路沟一区、大路沟二区、盘古梁东区实验该项措施。
3.1.3封隔器失效—现场油套环空压力测试
（1）判断上封是否密封完好
保持正注流程，提高注水压力，观察套压表，如果上封密封良好，套压保持不变，若随着井口压力增加而增加，则密封较差。
（2）判断下封是否密封完好（假设上封完好）
切换为反注流程，提高套管压力（大于6MPa）并保持正常配注5分钟，然后停注，改为正注流程，并恢复为正常配注，观察油压是否缓慢上升，如果油压不断升高，可以作为下封失效的判断依据。
3.1.4反洗井活塞失常—安装活塞弹簧，提高反洗井压差
Y341-114可洗井封隔器进一步改进，反洗机构上增加了一个Ф14mm的弹簧，使反洗井压差由原来的1MPa提高到6MPa。下步建议使用增加活塞弹簧的Y341-114封隔器。
4 结论及建议
结论：随着老油田勘探开发时间的延长，储层矛盾和井筒状况日益复杂，对油田注水开发工艺及配套技术进步的要求越来越迫切。今后应根据不同区块不同井况特点，探索分层注水管柱及新的工艺模式 ，不断提高分层注水管柱及工艺的实用性、可靠性，完善有效、快捷的测试调配配套技术，保证区块开发效果。
建议：继续桥式同心分注工艺的推广应用，该工艺技术工序简单，现场易于操作。测试工作中不用上试井车，减少了投捞水嘴及调试费用，避免了常规调试投捞器“下不去、捞不上”等问题，可用一趟管柱完成分层注水、测试等功能。
参考文献
[1] 袁恩熙.工程流体力学.石油工业出版社，2000
【关键词】桥式偏心分注工艺、小水量注水、配注误差
1 桥式偏心分注工艺流程简介
桥式偏心分层注水工艺主要由桥式偏心配水器、堵塞器及测试密封段组成。由于φ46mm主通道周围布有桥式通道，使在本层段在进行流量或压力测试时，其它层段依然可以通过桥式通道正常注水，不改变其它层段的工作状态，最大限度的减小了各层之间的层间干扰，从而有效提高分层流量调配效率及分层测压效率。
1.1 分注应用中存在的主要问题
要求单层配注量调配误差控制在该层配注的5%以内，保证在调配后一月内误差不超过该井单层配注量15%。并要求调配工作成功率在97%以上，分注合格率在85%以上。但部分分注井分层配注合格率不满足要求，影响分注井分层配注合格率的现象呈现如以下几方面：
（1）水嘴失效：水嘴出现刺坏、堵塞、落失。
（2）配水器堵塞：配水器偏心孔被垢片及胶状物堵塞。
（3）吸水层段相互影响：各层段吸水压力不同、封隔器工况不明。
2 桥式偏心分层配注误差形成原因及分析
从2012年第四季度部分分注井测调结果来看，普遍存在分层配注误差，而单层配注合格率较低的区块有：**一区、**二区、**三区。其中，全井配注大于40m3/d的不合格分注井数所占比例较大。
2.1 桥式偏心分层配注误差形成原因及分析
2.1.1单层配注、水嘴匹配关系
水嘴是实现分层注水的关键元件，设计是否合理直接影响分层注水效果。目前我厂分注井在用水嘴直径2.7—22mm之间，根据各层不同配注量选择适合规格的水嘴。
典型井分析—43-34井
由调配结果看，43-34上层配注8m3/d，水嘴选用22mm，下层配注7m3/d，水嘴选用7mm，而上下层实注相差3m3/d和2m3/d。
利用嘴损曲线法对该井水嘴规格选用计算，分别取注水压力、单层配注水量、水嘴节流损失，计算出两层需要选取最为接近的水嘴规格分别为12mm和7mm。由此看来，43-34三季度所调配所选用的水嘴规格不满足配注要求，是造成分层配注误差的主要原因。
2.1.2配水器井下工况
配水器作为水嘴的载体，对井筒工况有一定的要求，特别是对压力波动、注入介质等因素较为敏感，通过2012年投捞调配过程中发现，部分分注井配水器偏心孔存在垢卡，且堵塞器密封段内发现垢渣垢片沉积。
典型井分析—12-45井
通过对12-45井实施投捞后发现，配水器偏孔、堵塞器密封端、水嘴上部均存在大量垢片、垢渣，且水嘴基本被堵死，初步分析是由于延程注水管线、井筒内壁冲刷堆积的垢片在注水压力波动的情况下落入堵塞器水嘴，水嘴堵塞是造成分层配注误差的另一个主要原因。
2.1.3封隔器井下工况
封隔器作为分注井重要的配套工具，起到隔注的作用，目前我厂桥式偏心分注井所用封隔器多为Y341-114型，扩张式可洗井封隔器。通过验封曲线来判断封隔器的密封工况，缺点是根据测调工作的安排一季度进行一次验封曲线测试，不能够及时发现坐封工况是否良好。
封隔器在井下运行工况良好与否主要取决于两方面的因素。一是：环套密封是否良好；二是反洗井活塞是否正常。
（1）环套密封工况
密封良好：地面注入水通过各层按照配注要求，实现分层不同水量精细注水。
密封不严：当上封隔器密封不严时，影响较小，基本能够实现分注目的；当下封隔器密封不严时，相当于合注，无法实现分层精细注水的要求，测调报告上会显示为吸水能力较好的层位实际注入量较大，吸水能力较差的一层无法满足配注。
（2）反洗井活塞工况
活塞良好：两层配注水量、注水压力接近，配注正常。
活塞失常：当上层注水量、注水压力大于下层时，特别是注水压差大于1MPa时（活塞开启压力）上层注水量部分通往下层。测调报告上会显示为上层实注水量小于配注，下层实注水量大于配注。
典型井分析—24-17井
由验封曲线和调配结果可以看出，24-17全井流量基本满足配注要求，封隔器工况良好，但上、下层分别相差（-20m3/d和+21m3/ d），基本可以排除水嘴堵塞和封隔器失效。影响因素是否为封隔器反洗井活塞失常，需要利用吸水指数曲线对上下层注水压差进行计算，进而判定封隔器反洗井活塞工况对于桥式偏心分注井的影响。
3 桥式偏心分注工艺的优化及下步治理对策
3.1 分注工艺优化及治理对策
3.1.1水嘴不匹配—建立桥式偏心分注井嘴损曲线数据模拟库
2013年，将新增*口分注井，根据目前工艺应用现状及分析，需要建立分注井数据管理库便于配合现场测试调配工作。
建立数据内容：井身数据、嘴损曲线版图、在用水嘴规格、射流状态模拟图
3.1.2配水器（水嘴）堵塞—堵塞器密封段缠裹铜丝布
针对盘古梁东区水嘴容易堵塞的问题，2012年8月对堵塞的路101-108桥式偏心分注井实验实施了“堵塞器密封端缠裹铜丝布”措施，四季度调配时该井各层实注满足分层配注要求，下步建议对发生堵塞较为严重的大路沟一区、大路沟二区、盘古梁东区实验该项措施。
3.1.3封隔器失效—现场油套环空压力测试
（1）判断上封是否密封完好
保持正注流程，提高注水压力，观察套压表，如果上封密封良好，套压保持不变，若随着井口压力增加而增加，则密封较差。
（2）判断下封是否密封完好（假设上封完好）
切换为反注流程，提高套管压力（大于6MPa）并保持正常配注5分钟，然后停注，改为正注流程，并恢复为正常配注，观察油压是否缓慢上升，如果油压不断升高，可以作为下封失效的判断依据。
3.1.4反洗井活塞失常—安装活塞弹簧，提高反洗井压差
Y341-114可洗井封隔器进一步改进，反洗机构上增加了一个Ф14mm的弹簧，使反洗井压差由原来的1MPa提高到6MPa。下步建议使用增加活塞弹簧的Y341-114封隔器。
4 结论及建议
结论：随着老油田勘探开发时间的延长，储层矛盾和井筒状况日益复杂，对油田注水开发工艺及配套技术进步的要求越来越迫切。今后应根据不同区块不同井况特点，探索分层注水管柱及新的工艺模式 ，不断提高分层注水管柱及工艺的实用性、可靠性，完善有效、快捷的测试调配配套技术，保证区块开发效果。
建议：继续桥式同心分注工艺的推广应用，该工艺技术工序简单，现场易于操作。测试工作中不用上试井车，减少了投捞水嘴及调试费用，避免了常规调试投捞器“下不去、捞不上”等问题，可用一趟管柱完成分层注水、测试等功能。
参考文献
[1] 袁恩熙.工程流体力学.石油工业出版社，2000