CN108386172A - 调堵球以及注水井投球调剖方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种调堵球以及注水井投球调剖方法，该注水井投球调剖方法包括：对注水井中的油管、套管进行放压；将预定数量且耐压强度至少为60兆帕的调堵球装入投球装置中，并将所述投球装置连接在所述注水井的测试入口上；其中，所述调堵球的直径大于射孔段的孔眼直径；依次打开所述注水井的测试阀门、总阀门和油管进口阀门，进行注水，将所述投球装置中的调堵球冲入所述油管中；其中，所述注水压力为启动压力，注水预定时长后，提高注水压力和注水量，将所述注水量提高至配注量。本发明所提供的调堵球以及注水井投球调剖方法能实现疑难注水井的精细注水。

Description

调堵球以及注水井投球调剖方法
技术领域
本发明涉及采油工程技术领域，特别涉及一种调堵球以及注水井投球调剖方法。
背景技术
目前油田存在一些特殊的注水井，例如：油层中上部套变套损井、大斜度井、目的层为薄互层、巨厚层油藏的水井等。该类特殊的注水井采用笼统注入的方式进行注水开发。长期的笼统注入方式使得层间矛盾日益突出，并且上述特殊的注水井普遍存在无法利用常规的分注技术进行精细注水的问题。
例如，对于油层中上部套变套损井，即油层中上部套管出现变形损坏，导致分注管柱组合中的封隔器无法通过套管变形损坏位置，进而导致分注管柱无法正常下入。
对于大斜度井，由于注水井目的层井斜过大，导致分注管柱组合中的封隔器坐封不严，导致无法利用常规的分注技术进行精细注水。
当油层存在薄隔层、薄夹层时，目的层夹层层厚可能小于2m，导致封隔器无法准确坐封在薄夹层上，进而导致无法利用常规的分注技术进行精细注水。
当注水井位于巨厚层油藏中时，巨厚层油藏层位多且高低渗层交替分布，如采用分注管柱进行细分注水，分注级数多，起封隔器时解封负荷大，易造成中修及大修风险，因此也无法利用常规的分注技术进行精细注水。
因此，非常有必要提供一种针对特殊注水井的精细注水技术，以克服现有技术中的缺陷，实现疑难注水井的精细注水。
发明内容
本发明的目的是提供一种调堵球以及注水井投球调剖方法，能够克服现有技术中的缺陷，实现疑难注水井的精细注水。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
一种注水井投球调剖方法，该方法包括：
对注水井中的油管、套管进行放压；
将预定数量且耐压强度至少为60兆帕的调堵球装入投球装置中，并将所述投球装置连接在所述注水井的测试入口上；其中，所述调堵球的直径大于射孔段的孔眼直径；
依次打开所述注水井的测试阀门、总阀门和油管进口阀门，进行注水，将所述投球装置中的调堵球冲入所述油管中；其中，所述注水压力为启动压力，注水预定时长后，提高注水压力和注水量，将所述注水量提高至配注量。
在一个优选的实施方式中，所述方法还包括：
关闭所述测试阀门，将所述投球装置内的压力放出后拆下所述投球装置；
在所述注水井的测试口上依次连接弯头、油管、收球装置，通过反洗井将井下的调堵球携带至地面收球装置内。
在一个优选的实施方式中，所述调堵球的密度在：0.9625×103kg/m3到0.9961×103kg/m3之间。
在一个优选的实施方式中，所述调堵球由聚丙烯酰胺、预定的配比材料及增溶剂注塑成型。
在一个优选的实施方式中，所述注水量的确定步骤包括：获取与所述注水井相对应的采油井的产量，按照注采比1:1的比例确定所述注水量。
在一个优选的实施方式中，所述启动压力根据注入排量下注入压力对应的视吸水指数曲线确定，其中，所述视吸水指数是指注水井日注入量与井口压力的比值。
在一个优选的实施方式中，所述预定时长根据所述注水井中油管的内径、油管长度及注水量确定。
在一个优选的实施方式中，所述调堵球的投球数量为高渗层射孔孔数的4倍。
一种调堵球，所述调堵球采用有机高分子材料注塑成型，所述调堵球的耐压强度至少为60MPa，所述调堵球的密度为：0.9625×103kg/m3到0.9961×103kg/m3。
在一个优选的实施方式中，所述调堵球由聚丙烯酰胺、预定的配比材料及增溶剂注塑成型。
本发明的特点和优点是：本申请所提供的注水井投球调剖方法，实施过程中通过向注水井中投入预定数量且耐压强度至少为60兆帕的调堵球，所述调堵球的直径大于射孔段的孔眼直径，解决了油层中上部套变套损井、大斜度井、目的层为薄互层、巨厚层油藏等特殊水井无法实现精细注水的问题，降低了高渗层的吸水量，提高中低渗层的吸水量，实现了疑难井的精细注水。
此外，由于上述调堵球具有足够的强度不易变形，且所述调堵球的直径大于射孔段的孔眼直径，能够可靠地将炮眼单方向封闭，不会嵌入炮眼中，导致永久性封堵。后续通过反洗井的方式，可以将该调堵球进行回收。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
图1是本申请实施方式中一种注水井投球调剖方法的步骤流程图；
图2是本申请实施方式中一种注水井投球调剖方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
投球调剖工艺是利用密度等同注入水的调堵球随水流运动到达目的层，自主选择坐封在优势通道对应炮眼上，降低其有效过水面积，提高中、低渗层吸水量，从而达到纵向上调整吸水剖面的效果。现有投球调剖技术中的调堵球分为两种：一种是整体可变形球(即橡胶球)，该可变形球在一定压力变形较大，易嵌入炮眼，导致永久性封堵；另一种是硬质内心外包橡胶球，当硬质内心直径略小于炮眼直径时，弹形(橡胶)外层在压力作用下变形，易嵌入炮眼，也会导致永久性封堵。
本发明提供一种调堵球以及注水井投球调剖方法，能够克服现有技术中的缺陷，实现疑难注水井的精细注水。
请参阅图1，本申请提供了一种注水井投球调剖方法，该方法可以包括：
步骤S10：对注水井中的油管、套管进行放压；
步骤S12：将预定数量且耐压强度至少为60兆帕的调堵球装入投球装置中，并将所述投球装置连接在所述注水井的测试入口上；其中，所述调堵球的直径大于射孔段的孔眼直径；
步骤S14：依次打开所述注水井的测试阀门、总阀门和油管进口阀门，进行注水，将所述投球装置中的调堵球冲入所述油管中；其中，所述注水压力为启动压力，注水预定时长后，提高注水压力和注水量，将所述注水量提高至配注量。
请参阅图2，进一步的，该注水井投球调剖方法还可以包括：
步骤S16：关闭所述测试阀门，将所述投球装置内的压力放出后拆下所述投球装置；
步骤S18：在所述注水井的测试口上依次连接弯头、油管、收球装置，通过反洗井将井下的调堵球携带至地面收球装置内。
本申请所提供的注水井投球调剖方法，实施过程中通过向注水井中投入预定数量且耐压强度至少为60兆帕的调堵球，所述调堵球的直径大于射孔段的孔眼直径，解决了油层中上部套变套损井、大斜度井、目的层为薄互层、巨厚层油藏等特殊水井无法实现精细注水的问题，降低了高渗层的吸水量，提高中低渗层的吸水量，实现了疑难井的精细注水。
此外，由于上述调堵球具有足够的强度不易变形，且所述调堵球的直径大于射孔段的孔眼直径，能够可靠地将炮眼单方向封闭，不会嵌入炮眼中，导致永久性封堵。后续通过反洗井的方式，可以将该调堵球进行回收。
在本实施方式中，所用的调堵球为整体硬质球，其耐压强度至少为60兆帕，不容易变形，并且该调堵球的直径大于射孔段的孔眼(炮眼)直径，可在压力作用下靠贴在炮眼口上，而将炮眼单方向封闭，不会嵌入炮眼中，导致永久性封堵。后续通过反洗井的方式，可以将该调堵球进行回收。
本申请所提供的调堵球可以由高分子聚合物注塑成型，具体的，该调堵球可以为由聚丙烯酰胺、预定的配比材料及增溶剂注塑成型的塑料球。该调堵球的密度可以在0.9625×103kg/m3到0.9961×103kg/m3之间。当然，该调堵球的密度接近于注入水，其可以根据实际注入水水质进行适当的调整，具体的本申请在此并不作具体的限定。当需要调整该调堵球的密度时，可以调整该调堵球的配比材料。
在本实施方式中，所述调堵球的投球数量可以为高渗层射孔孔数的4倍。具体的，该投球数量可以根据地面模拟装置实验进行确定，分别投入不同孔数倍数的调堵球，最终确定投球数量为高渗层射孔孔数4倍时封堵效果最好。
在本实施方式中，所述注水量的确定步骤包括：获取与所述注水井相对应的采油井的产量，按照注采比1:1的比例确定所述注水量，实现高效精细注水。当调堵球将高渗层进行封堵后，注入井中注入的水能够高效地用于驱替油层中的原油，因此注水井中的注水量可以参照所述采油井的产量，与其相同或者相接近即可。
进一步的，所述启动压力可以根据不同注入排量下不同注入压力对应的视吸水指数曲线确定。其中，视吸水指数是指注水井日注入量与井口压力的比值。该数值可以通过测试注水井指示曲线来获得。
其中以启动压力进行注水的预定时长可以根据所述注水井中油管的内径、油层深度及注水量确定。预定时长＝管柱内体积/注水量×24小时。具体的，举例如下：当注水量为36m3/d时，注水管柱(油管)按2000m计算，管柱内体积为6m3，将调堵球从井口携带至目的层需要的时间：管柱内体积/注水量×24小时＝6/36×24＝4小时。
在一个具体的实施方式中，本申请所提供的注水井投球调剖方法可以包括如下执行步骤：
1、停注：关闭注水间注水阀门与井口油管进口阀门。
2、井口放压：打开套管出口阀门与放空阀门，放净油管与套管压力。
3、投球：将数量为高渗层射孔孔数4倍的调堵球装入投球装置中，采用卡箍连接在测试入口上，依次打开测试阀门、总阀门以及油管进口阀门。恢复注水，将投球装置内的调堵球冲入油管内。再关闭测试阀门，放净投球装置内的压力，拆下投球装置。其中，恢复注水时注水压力控制在启动压力附近，以保证注水井只在开启高渗层的情况下封堵炮眼，注水预定时长，例如4小时后，再提高注水量至配注量。
4、收球：在井口四通测试口上依次连接弯头、油管、收球装置，通过反洗井将井下调堵球携带至地面收球装置内。
其中，启动压力平均为4.15MPa，配注量为85m3/d。后续提高注水量和注水压力后，该注水压力为9.46MPa。
本发明在辽河油田10余口注水井进行投球调剖试验，一次成功率100％，施工合格率100％。例如静67-更25、静67-61等注水井进行实验性实施后，平均单井降低高渗层吸水量65％。
例如，对于静67-更25井，注水方式：笼统注水；生产层段：1847.8m-1954.2m，19.1m/15层；喇叭口位置：1881.56m；日注水量：30m3；高渗层：18号层，吸水量76.4％，射孔孔数为80个；启动压力：4.82MPa。该井为薄隔层井，常规分注技术无法有效控制高渗层。
在一个具体的实施场景下，当采用本申请所提供的注水井投球调剖方法进行实验时，可以执行如此步骤：
1、停注：关闭注水间注水阀门与井口油管进口阀门。
2、井口放压：打开套管出口阀门与放空阀门，放净油管与套管压力。
3、投球：该井18层射孔孔数为80，投球数量确定为320个。将调堵球装入投球装置中，采用卡箍连接在测试入口上，依次打开测试阀门、总阀门以及油管进口阀门。恢复注水，注水压力调至6MPa，将投球装置内的调堵球冲入油管内。再关闭测试阀门，放净投球装置内的压力，拆下投球装置。注水4小时后，再提高注水量至30m3/d。
本发明提供的一种注水井投球调剖方法，解决了油层中上部套变套损井、大斜度井、目的层为薄互层、巨厚层油藏等特殊水井无法实现精细注水的问题，降低了高渗层的吸水量，提高中低渗层的吸水量，实现了疑难井的精细注水。
此外，本发明提供一种调堵球，该调堵球采用有机高分子材料注塑成型，所述调堵球的耐压强度至少为60MPa，所述调堵球的密度为：0.9625×103kg/m3到0.9961×103kg/m3。具体的，所述调堵球由聚丙烯酰胺、预定的配比材料及增溶剂注塑成型。该调堵球为硬质球，其耐压强度至少为60兆帕，不容易变形，并且该调堵球的直径大于射孔段的孔眼(炮眼)直径，可在压力作用下靠贴在炮眼口上，而将炮眼单方向封闭，不会嵌入炮眼中，导致永久性封堵。后续通过反洗井的方式，可以将该调堵球进行回收。该调堵球能配合本发明所提供的注水井投球调剖方法实现疑难井的精细注水。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
本文披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
以上所述仅为本发明的几个实施方式，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种注水井投球调剖方法，其特征在于，包括：
对注水井中的油管、套管进行放压；
将预定数量且耐压强度至少为60兆帕的调堵球装入投球装置中，并将所述投球装置连接在所述注水井的测试入口上；其中，所述调堵球的直径大于射孔段的孔眼直径；
依次打开所述注水井的测试阀门、总阀门和油管进口阀门，进行注水，将所述投球装置中的调堵球冲入所述油管中；其中，所述注水压力为启动压力，注水预定时长后，提高注水压力和注水量，将所述注水量提高至配注量。
2.如权利要求1所述的注水井投球调剖方法，其特征在于，还包括：
关闭所述测试阀门，将所述投球装置内的压力放出后拆下所述投球装置；
在所述注水井的测试口上依次连接弯头、油管、收球装置，通过反洗井将井下的调堵球携带至地面收球装置内。
3.如权利要求2所述的注水井投球调剖方法，其特征在于，所述调堵球的密度在：0.9625×103kg/m3到0.9961×103kg/m3之间。
4.如权利要求3所述的注水井投球调剖方法，其特征在于，所述调堵球由聚丙烯酰胺、预定的配比材料及增溶剂注塑成型。
5.如权利要求1所述的注水井投球调剖方法，其特征在于，所述注水量的确定步骤包括：获取与所述注水井相对应的采油井的产量，按照注采比1:1的比例确定所述注水量。
6.如权利要求5所述的注水井投球调剖方法，其特征在于，所述启动压力根据注入排量下注入压力对应的视吸水指数曲线确定，其中，所述视吸水指数是指注水井日注入量与井口压力的比值。
7.如权利要求6所述的注水井投球调剖方法，其特征在于，所述预定时长根据所述注水井中油管的内径、油管长度及注水量确定。
8.如权利要求1所述的注水井投球调剖方法，其特征在于，所述调堵球的投球数量为高渗层射孔孔数的4倍。
9.一种调堵球，其特征在于，所述调堵球采用有机高分子材料注塑成型，所述调堵球的耐压强度至少为60MPa，所述调堵球的密度为：0.9625×103kg/m3到0.9961×103kg/m3。
10.如权利要求9所述的调堵球，其特征在于，所述调堵球由聚丙烯酰胺、预定的配比材料及增溶剂注塑成型。
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