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1、采油二厂采油工艺研究所采油二厂采油工艺研究所2004.8分层注水工艺技术介绍分层注水工艺技术介绍一、分层注水的意义一、分层注水的意义二、分注工艺发展历程二、分注工艺发展历程三、分注工艺介绍三、分注工艺介绍四、分注井管理与考核四、分注井管理与考核五、陇东油田分注工艺发展方向五、陇东油田分注工艺发展方向汇报内容汇报内容 油田注水是开发过程中补充地层能量,提高采收率最油田注水是开发过程中补充地层能量,提高采收率最经济、最有效的方法。采用合注技术虽然可以满足注水保经济、最有效的方法。采用合注技术虽然可以满足注水保持地层压力的工艺要求,但因部分区块、井组油层的非均持地层压力的工艺要求,但因部分区块、井组
2、油层的非均质性较强,笼统注水时出现注入水沿高渗带单层突进,而质性较强,笼统注水时出现注入水沿高渗带单层突进,而低渗、薄差层未能发挥应有的潜力,使层内、层间、平面低渗、薄差层未能发挥应有的潜力,使层内、层间、平面矛盾更为突出。因此,随着油藏精细化管理水平地不断提矛盾更为突出。因此,随着油藏精细化管理水平地不断提高,为满足不同油藏、不同开发层系对能量的需求,采用高,为满足不同油藏、不同开发层系对能量的需求,采用分层注水工艺分层补充地层能量,通过分层注水,一些薄分层注水工艺分层补充地层能量,通过分层注水,一些薄差层、难动用层的能量得到了有效补充,油藏采收率得到差层、难动用层的能量得到了有效补充,油藏
3、采收率得到提高,开发形势日趋好转。提高,开发形势日趋好转。一、分层注水的意义一、分层注水的意义 注水是及时补充地层能量的最经济、最有效注水是及时补充地层能量的最经济、最有效注水是及时补充地层能量的最经济、最有效注水是及时补充地层能量的最经济、最有效的方法,而分层注水又是不同油藏根据开发目的的方法,而分层注水又是不同油藏根据开发目的的方法,而分层注水又是不同油藏根据开发目的的方法,而分层注水又是不同油藏根据开发目的层对能量的需求,进行分层补充,以满足油田开层对能量的需求,进行分层补充,以满足油田开层对能量的需求,进行分层补充,以满足油田开层对能量的需求,进行分层补充,以满足油田开发要求,随着油藏
4、精细化管理技术地不断提高,发要求,随着油藏精细化管理技术地不断提高,发要求,随着油藏精细化管理技术地不断提高,发要求,随着油藏精细化管理技术地不断提高,油田注水工艺技术发展先后经历了四个阶段:笼油田注水工艺技术发展先后经历了四个阶段:笼油田注水工艺技术发展先后经历了四个阶段:笼油田注水工艺技术发展先后经历了四个阶段:笼统注水阶段、同心活动式注水阶段、偏心注水阶统注水阶段、同心活动式注水阶段、偏心注水阶统注水阶段、同心活动式注水阶段、偏心注水阶统注水阶段、同心活动式注水阶段、偏心注水阶段、新型分注阶段。段、新型分注阶段。段、新型分注阶段。段、新型分注阶段。二、分注工艺发展历程二、分注工艺发展历程
5、 注水井井不下任何工具、附件,采用油管尾部注水井井不下任何工具、附件,采用油管尾部带斜尖注水管柱,为满足井下测试技术要求,一般带斜尖注水管柱,为满足井下测试技术要求,一般要求管柱下深超过油层下射孔段要求管柱下深超过油层下射孔段1010米以上。笼统注米以上。笼统注水技术虽然在很大程度上保持了地层压力,但由于水技术虽然在很大程度上保持了地层压力,但由于油层的非均质性,使得层内、层间、平面三大矛盾油层的非均质性,使得层内、层间、平面三大矛盾较为突出,因此该技术主要适合于注水层位单一,较为突出,因此该技术主要适合于注水层位单一,且各小层吸水性差异不大的注水井。且各小层吸水性差异不大的注水井。笼统注水工
6、艺笼统注水工艺 60年代,为解决分层水量控制,大庆油田研制出655同心活动式分层配水器,水嘴装在可以投捞的堵塞器上,堵塞器位于油管中心,堵塞器自上而下逐级缩小,调配水量时只需捞出堵塞器就可更换水嘴,但每捞一级堵塞器,其上部各级堵塞器都必须全部捞出,投捞测试工作量大,且分层测试时各层互相干扰,测试资料准确率低。该技术虽然可通过更换水嘴来控制分层注水量,但无法进行分层压力测试。同心活动式注水工艺同心活动式注水工艺 7070年年代代,随随着着油油田田开开发发规规模模扩扩大大,注注水水井井数数增增多多,为为简简化化分分注注工工艺艺,提提高高分分注注合合格格率率,大大庆庆油油田田研研制制了了656-26
7、56-2偏偏心心式式配配水水器器,该该技技术术是是水水嘴嘴装装在在可可以以投投捞捞的的堵堵塞塞器器上上,堵堵塞塞器器座座在在工工作作筒筒轴轴线线的的一一侧侧,调调配配水水量量时时通通过过配配套套工工具具可可投投捞捞任任意意一一级级堵堵塞塞器器,偏偏心心注注水水工工艺艺不不但但可可以以通通过过投投捞捞器器调调配配分分层层注注水水,而而且且可可进进行行封封隔隔器器验验封封和和分分层层压压力力、流流量量测测试试等等,使使水水井井分分注注技技术术达达到到了了比比较较完完善善的的程程度度,是是目目前前国国内水井分注主导工艺技术内水井分注主导工艺技术。偏心配水工艺偏心配水工艺 9090年年代代,为为适适应
8、应油油田田细细分分层层注注水水的的需需求求,胜胜利利油油田田研研究究出出了了空空心心分分注注工工艺艺、河河南南油油田田研研究究出出了了液液力力投投捞捞分分注注工工艺艺、大大庆庆油油田田研研究究出出同同心心集集成成分分注注工工艺艺,每每种种分分注注工工艺艺各各有有自自己己的的优优缺缺点点。如如空空心心分分注注带带水水嘴嘴座座封封、液液力力投投捞捞分分注注靠靠液液力力反反冲冲进进行行调调试试、同同心心集集成成分分注注具具有有封封隔隔器器与与配配水水器器一一体体化化设设计计等等特特点点。以以上上工工艺艺已已先先后后在在我我厂厂进进行行现现场场试试验验,其其中中空空心心分分注注下下井井6 6口口、液液
9、力力投投捞捞斜斜井井分分注注下下井井4 4口口、同同心心集集成成分分注注下下井井5 5口口,这这些些新新型型分分注注工工艺艺的的应应用用使使陇陇东东油油田田的的分分层层注注水水工工艺艺技术达到一个新水平。技术达到一个新水平。新型分注工艺新型分注工艺 (一一)、偏心分注工艺、偏心分注工艺 1、管柱结构、管柱结构 偏心分注管柱由可洗井封隔器、偏心偏心分注管柱由可洗井封隔器、偏心配水器、撞击筒和球座组成。利用封隔器配水器、撞击筒和球座组成。利用封隔器分隔不同的注水层位,通过偏心配水器内分隔不同的注水层位,通过偏心配水器内的水嘴控制分层注水量,地面通过投捞器的水嘴控制分层注水量,地面通过投捞器打捞堵塞
10、器,按地质配注要求更换相应的打捞堵塞器,按地质配注要求更换相应的水嘴,调配分层注水量。水嘴,调配分层注水量。三、分注工艺介绍三、分注工艺介绍 DQ656-2偏心配水器偏心配水器Y341-114封隔器封隔器DQ656-2偏心配水器偏心配水器DQ656-2偏心配水器偏心配水器Y341-114封隔器封隔器DQ153撞击筒撞击筒球座球座注水层注水层注水层注水层注水层注水层夹夹 层层夹夹 层层偏心注水管柱示意图偏心注水管柱示意图 正正 常常 注注 水水-堵堵 塞塞 器器 靠靠 其其 主主 体体 上上 的的22mm22mm定定位位台台阶阶座座于于工工作作筒筒的的偏偏孔孔上上,凸凸轮轮卡卡于于偏偏孔孔上上部
11、部的的扩扩孔孔处处,堵堵塞塞器器上上下下4 4道道胶胶圈圈封封住住偏偏孔孔的的出出液液槽槽,注注入入水水只只能能经经过过堵堵塞塞器器的的滤滤网网、水水嘴嘴、堵堵塞塞器器主主体体的的出出液液槽槽和和工工作作筒主体的偏孔进入油层。筒主体的偏孔进入油层。工艺原理工艺原理 投投捞捞堵堵塞塞器器-将将打打捞捞头头安安装装在在投投捞捞器器上上,收收拢拢锁锁好好投投捞捞爪爪、导导向向爪爪,投投捞捞器器下下过过配配水水器器再再上上提提时时,其其上上的的锁锁块块过过配配水水器器工工作作筒筒通通道道遇遇阻阻时时,锁锁块块和和锁锁轮轮一一起起向向下下转转动动,投投捞捞爪爪和和导导向向爪爪失失锁锁向向外外转转动动张张
12、开开,再再下下放放投投捞捞器器,导导向向爪爪引引导导投投捞捞爪爪进进入入配配水水器器工工作作筒筒的的螺螺旋旋面面,当当导导向向爪爪进进入入导导向向体体的的缺缺口口时时,投投捞捞爪爪已已进进入入工工作作筒筒扶扶正正体体的的长长槽槽,正正对对堵堵塞塞器器的的头头部部,待待下下放放遇遇阻阻时时,打打捞捞器器已已捞捞住住了了堵堵塞塞器器打打捞捞杆杆,上上提提投投捞捞器器,堵堵塞塞器器打打捞捞压压缩缩压压簧簧上上行行,下下端端与与凸凸轮轮脱脱离离接接触触,凸凸轮轮在在扭扭簧簧的的作作用用力力向向下下转转动动,堵塞器被捞出工作筒,起出地面。堵塞器被捞出工作筒,起出地面。工艺原理工艺原理 偏心配水堵塞器结构
13、图偏心配水堵塞器结构图 1-打打捞捞杆杆 2-压压帽帽 3-压压簧簧 4支支撑撑座座 5-轴轴套套 6-卷卷簧簧 7-凸凸轮轮 8-销销轴轴 9-密密封封圈圈 10-密密封封圈圈 11-定定压压弹弹簧簧 12-主主体体 13-柱柱塞塞 14-密密封封圈圈 15-水水嘴嘴 16-空空心心螺螺母母 17-密密封封圈圈 18-密封圈密封圈 19-滤罩滤罩 1 1、验封、验封 在在测测试试密密封封段段上上下下各各下下一一支支压压力力计计,上上端端压压力力计计接接受受井井口口压压力力,下下端端压压力力计计接接受受下下层层油油层层压压力力变变化化信信号号,通通过过井井口口“开开一一关关一一开开”井井操操作
14、作。若若封封隔隔器器密密封封,上上压压力力计计记记录录的的是是凸凸曲曲线线(开开一一关关一一开开信信号号),下下压压力力计计记记录录的的是是一一条条直直线线;若若不不密密封封,下下压压力力计计记记录的也是一条凸线。录的也是一条凸线。配套工艺配套工艺 2 2、分层流量测试分层流量测试 偏偏心心配配水水器器测测试试原原理理:分分层层注注水水量量由由106106型型浮浮子子式式流流量量计计,与与测测试试密密封封段段配配套套使使用用,当当测测试试密密封封段段定定位位于于工工作作筒筒后后,液液体体流流经经浮浮子子与与锥锥管管的的环环形形空空隙隙时时,产产生生节节流流损损失失。浮浮子子上上下下出出现现压压
15、差差,压压差差作作用用在在浮浮子子上上,使使弹弹簧簧拉拉伸伸。当当流流量量稳稳定定时时,液液体体作作用用在在浮浮子子的的力力与与弹弹簧簧拉拉力力相相平平衡衡,使使浮浮子子稳稳定定在在某某一一位位置置。当当流流量量变变化化,上上述述两两力力又又在在新新基基础础上上平平衡衡,浮浮子子又又稳稳定定在在新的位置上,通过记录浮子位移,实现对流量的测定。新的位置上,通过记录浮子位移,实现对流量的测定。配套工艺配套工艺(二)、旋压分注工艺(二)、旋压分注工艺旋旋压压分分注注管管柱柱示示意意图图 旋旋压压分分注注工工艺艺实实际际上上是是传传统统的的偏偏心心分分注注工工艺艺技技术术的的改改进进,所所用用配配水水
16、器器仍仍为为偏偏心心配配水水器器,封封隔隔器器为为旋旋压压式式封封隔隔器器,在在结结构构设设计计上上有有两两大大特特点点:1 1、采采用用独独立立的的膨膨胀胀环环进进行行胶胶筒筒肩肩部部保保护护及及斜斜井井扶扶正正居居中中,极极大大地地了了胶胶筒筒的的密密封封能能力力及及使使用用寿寿命命。2 2采采用用正正转转油油管管柱柱解解封封设设计计,提提高高了了封封隔隔器器的的抗抗疲疲劳劳破破坏坏能力及使用可靠性。能力及使用可靠性。工艺原理工艺原理封隔器配水器 球座总成球座总成 井下工具技术参数井下工具技术参数 座座封封:打打开开套套管管闸闸门门,从从油油管管内内憋憋压压额额定定座座封封压压力力,封封隔
17、隔器器即即可可座座封封,此此时时,由由于于封封隔隔器器的的自自锁锁结构作用,放压后,封隔器不能自动解封。结构作用,放压后,封隔器不能自动解封。洗洗井井:从从油油套套环环空空进进液液,经经封封隔隔器器洗洗井井通通道道,至至油油管管鞋鞋单单流流阀阀从从油油管管内内通通道道返返出出地地面面,完完成成反反循循环洗井。环洗井。解解封封:下下次次作作业业时时,卸卸去去井井口口,缓缓慢慢上上提提油油管管柱柱约约半半米米,正正转转油油管管1215圈圈(转转速速不不宜宜过过快快,以以35圈圈/分钟为宜分钟为宜),封隔器即可解封顺利起出。,封隔器即可解封顺利起出。配套技术配套技术 20032003年年针针对对偏偏
18、心心分分注注井井调调配配成成功功率率下下降降、管管柱柱易易蠕蠕动动失失效效及及薄薄夹夹层层井井无无法法满满足足地地质质分分注注要要求求的的现现状状,在在陇陇东东油油田田引引进进北北京京克克莱莱斯斯通通能能源源技技术术有有限限公公司司的的旋旋压压分分注注工工艺艺,20032003年年实实施施4 4口口,20042004年年实实施施2525口口,测试成功率达到测试成功率达到100%100%。试验情况试验情况 优优点点:使使用用正正转转油油管管柱柱解解封封封封隔隔器器,座座封封后后封封隔隔器器蠕蠕动动小小,提提高高了了座座封封可可靠靠性性;封封隔隔器器采采用用膨膨胀胀环环进进行行胶胶筒筒肩肩部部保保
19、护护及及斜斜井井扶扶正正居居中中,提提高高了了胶胶筒筒的的密密封封能能力力及及使使用用寿寿命。命。配配水水器器导导向向槽槽增增长长、加加宽宽,投投拔拔水水嘴嘴成功率比较高。成功率比较高。缺点:缺点:井压高于井压高于2525MPaMPa,井深大于井深大于25002500m m时,管柱蠕动问题不能完全依靠封隔器来解时,管柱蠕动问题不能完全依靠封隔器来解决,必须配以水力锚。决,必须配以水力锚。工艺特点工艺特点管管柱柱组组成成注水层注水层注水层注水层注水层注水层液力投捞斜井分层注水管柱液力投捞斜井分层注水管柱管管柱柱缓缓冲冲器器弹弹性性扶扶正正器器封封隔隔配配水水器器封封隔隔配配水水器器芯芯子子连连通
20、通器器封封隔隔器器(三)、液力投捞斜井分注工艺(三)、液力投捞斜井分注工艺采用封隔配水器、采用封隔配水器、封隔器及配水器芯子封隔器及配水器芯子实现分层和配注实现分层和配注通过液力投捞实现通过液力投捞实现调配水嘴和测试流量调配水嘴和测试流量通过扶正器和缓冲通过扶正器和缓冲器提高管柱密封性器提高管柱密封性工工艺艺原原理理注水层注水层注水层注水层注水层注水层液力投捞斜井分层注水管柱液力投捞斜井分层注水管柱(三)、液力投捞斜井分注工艺(三)、液力投捞斜井分注工艺Y341-115配水封隔器 配水芯子配水芯子 弹性扶正器弹性扶正器 捕捞器捕捞器 井下工具技术参数井下工具技术参数注水层注水层注水层坐坐 封封
21、水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开工艺过程工艺过程注水层注水层注水层测测 试试工艺过程工艺过程坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺
22、过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反
23、反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开注水层注水层注水层 反反 冲冲工艺过程工艺过程测测 试试坐坐 封封水水 咀咀 打打 开开下下 管管 柱柱缓冲器打开缓冲器打开应用情况应用情况 20042004年年引引进进河河南南油油田田工工程程研研究究院院的的液液力力投投捞捞分分注注工工艺艺,截截止
24、止目目前前在在南南梁梁西西区区下下井井试试验验4 4口口井井,分分注注工工具具的的下下井井、封封隔隔器器座座封封及及投投捞捞测测试试均均比比较较顺顺利利,测测试试成成功功率率、分分层层配配注注合格率均达到了合格率均达到了100%100%。优点:座封压力低,可直接利用注水流程实现座封,缩短了占井时间,节约了特车费用。测试工艺简便,不需试井车可完成测试,降低了测试成本。采用压紧式密封结构和扶正芯子的机构,解决了封隔配水器的密封问题。采用强力弹性扶正器和缓冲器,解决了封隔器在斜井中易失效的问题。连通器具有节流机构,可避免洗井转注时封隔器反洗凡尔关闭不严的问题。工艺特点工艺特点 缺缺点点:地层吐砂或油
25、管内结垢时容易造成配水器芯子无法通过,导致液力投捞失败,因此该技术不能在油管结垢、出砂严重的井内应用。液力投捞斜井分注管柱进行同位素吸水剖面检测时,需要将配水器芯子捞出后下入测试仪器,不能在分层注水的同时进行同位素吸水剖面测试。洗井时必须将配水器芯子捞出后方可进行洗井作业,增加了洗井工作量。井口压力下降或停注后,当套管压力高于油管压力时,配水器芯子容易反冲至井口,造成井口闸门和配水芯子损坏。工艺特点工艺特点(四)、空心分注工艺(四)、空心分注工艺管柱结构:管柱结构:井下井下管柱自上而下由:管柱自上而下由:水力锚、水力锚、Y341Y341系系列封隔器、列封隔器、ZJKZJK配水器、单流阀、配水器
26、、单流阀、筛管和母堵组成,筛管和母堵组成,见右图。见右图。根根据据分分层层求求吸吸水水参参数数,按按地地质质配配注注量量,预预选选合合适适嘴嘴径径的的水水嘴嘴装装入入ZJK配配水水器器,地地面面打打压压,在在液液压压作作用用下下水水力力锚锚撑撑开开,整整个个注注水水管管柱柱被被锚锚定定,同同时时Y341封封隔隔器器同同步步完完成成座座封封和和锁锁紧紧,ZJK配配水水器器的的活活塞塞在在液液压压作作用用下下进进入入短短轨轨道道的的上上死死点点,坐坐封封完完毕毕后后,油油管管卸卸压压,此此时时,封封隔隔器器仍仍然然保保持持密密封封状状态态,ZJK配配水水器器的的活活塞塞在在弹弹簧簧力力的的作作用用
27、下下沿沿轨轨道道换换向向,活活塞塞在在注注水水压压力力作作用用下下沿沿长长轨轨道道上上移移,打开注水通道,顺利实现注水。打开注水通道,顺利实现注水。工艺原理工艺原理Y341注水封隔器注水封隔器 井下工具技术参数井下工具技术参数ZJK配水器配水器 分分层层流流量量测测试试:在在预预选选水水嘴嘴正正常常注注水水状状态态下下,将将外外流流式式电电磁磁流流量量计计(中中心心流流速速)下下至至各各级级配配水水器器上上部部,监监测测、记记录录该该位位置置流流过过的的液液体体数数值值,测测试试完完毕毕后后,经经地地面面回回放放,采采用用递递减减法法求求得得分分层层注注水水量量,如如达达不不到到地地质质配配注
28、注要要求求,投投捞捞配水器芯子更换水嘴继续测试。配水器芯子更换水嘴继续测试。洗洗井井:改改反反洗洗井井流流程程,在在液液压压作作用用下下,当当压压差差达达到到5Mpa时时,Y341封封隔隔器器的的反反洗洗通通道道被被打打开开,洗洗井井水水沿沿洗洗井井通通道道,经经底底部部的的筛筛管管、球球座座将将井井筒筒及及油油层层附附近近脏脏物物返返排排出出井井口,洗至合格后改正注流程转入正常注水状态。口,洗至合格后改正注流程转入正常注水状态。验验封封:需需要要验验封封时时,下下入入“压压力力计计+密密封封段段+压压力力计计+流流量量计计”的的测测试试仪仪器器组组合合,地地面面作作“开开-关关-开开”井井操
29、操作作,各各稳稳压压5-10分分钟钟,起起出出仪仪器器,由由2支支压压力力计计记记录录的的压压力力值值,可可判判断断出出封封隔隔器器的的密密封封状状况况,流流量量计计是是用用来来检检验验密密封封段段的的密密封状况,以避免因密封段不密封给测试结果带来的误解。封状况,以避免因密封段不密封给测试结果带来的误解。配套工艺配套工艺 从从20022002年年6 6月月,由由油油开开处处、油油气气院院引引进进胜胜利利油油田田空空心心分分注注工工艺艺技技术术,在在陇陇东东油油田田华华152152区区、华华7878区区试试验验6 6口口井井,总总体体效效果果:完完井井后后一一次次座座封封成成功功率率100%10
30、0%;ZJKZJK配配水水器器采采用用了了轨轨道道换换向向机机构构,座座封封后后可可直直接接注注水水,减减少少了了投投捞捞死死芯芯子的作业工序。子的作业工序。应用情况应用情况 优优点点:完完井井后后一一次次座座封封成成功功率率100%100%;ZJKZJK配配水水器器采采用用了了轨轨道道换换向向机机构构,座座封封后后可可直直接接注注水水,减少了投捞死芯子的作业工序。减少了投捞死芯子的作业工序。缺缺点点:采采用用支支撑撑卡卡瓦瓦、水水力力锚锚易易损损伤伤套套管管内内壁壁;每每调调配配下下层层水水量量时时,其其以以上上的的各各级级配配水水器器芯芯子子均均需需全全部部捞捞出出,分分层层流流量量调调配
31、配工工作作量量大大,且且用用递递减减法法计计算算分分层层流流量量存存在在着着系系统统误误差差;该该管管柱柱分分层层所所用用封封隔隔器器为为可可洗洗井井式式,其其洗洗井井后后洗洗井井通通道道关关闭的严密性有待进一步验证。闭的严密性有待进一步验证。工艺特点工艺特点套管闸门套管闸门1油油管闸门管闸门2总来水总来水油管水表油管水表套管水表套管水表封隔器封隔器注水开关注水开关球座球座油管闸门油管闸门1套管闸门套管闸门2(五)、油套分注工艺工艺原理:该分注管柱主要由水力压差不可洗井封隔器+注水开关+球座或支撑式封隔器+注水开关+球座两种方式组成,其分注示意图见右图。Y341-114不可洗井封隔器不可洗井封
32、隔器 注水开关注水开关 井下工具技术参数井下工具技术参数 分分层层水水量量调调控控:完完井井座座封封座座后后,从从井井口口投投入入38mm38mm钢钢球球,地地面面打打压压5-85-8MpaMpa,注注水水开开关关打打开开,改改好好地地面面双双管管注注水水工工艺艺流流程程,打打开开来来水水总总闸闸门门、油油套套管管闸闸门门1 1及及油油套套管管闸闸门门2 2,根根据据分分层层地地质质配配注注量量,边边开开关关油油套套管管闸闸门门2 2,边边观观察察油油套套管管水水表表流流量显示,直至调配到分层地质配注要求水量为至。量显示,直至调配到分层地质配注要求水量为至。验验封封:验验封封:在在正正常常注注
33、水水状状态态下下,随随时时观观察察油油套套压压变变化化量量,当当油油套套压压接接近近且且单单层层注注水水量量突突升升突突降降时时,可可初初步步判判断断为为封封隔隔器器失失效效或或管管柱柱漏漏失失,这这时时关关闭闭套套管管闸闸门门2 2或或油油管管闸闸门门2 2,转转入入单单管管注注水水状状态态,观观察察井井口口油油套套压压及及单单层层注注水水量量变变化化情情况况,若若油油套套压压仍仍相相等等,且且单单层层注注水水量量比比正正常常状状态态大大幅幅变变化化,则则说说明封隔器失效,否则管柱正常。明封隔器失效,否则管柱正常。洗井:洗井:完井未座封时要求大排量洗井,确保井筒清洁。完井未座封时要求大排量洗
34、井,确保井筒清洁。配套工艺配套工艺 20022002年年3 3月月针针对对偏偏心心分分注注管管柱柱调调配配分分层层水水量量时时易易遇遇卡卡遇遇阻阻,导导致致分分层层配配注注合合格格率率较较低低的的现现状状,工工艺艺所所技技术术人人员员积积极极翻翻阅阅、查查询询资资料料,引引进进、推推广广油油套套分分注注工工艺艺,在在陇陇东东油油田田6 6个个作作业业区区9 9个个区区块块,对对部部分分长长期期调调配配遇遇卡卡遇遇阻阻、频频繁繁检检串串、主主力力层层地地层层能能量量得得不不到到及及时时补补充充,导导致致区区块块生生产产形形势势恶恶化化的的5656个个井井组组实实施施油油套套分分注注,总总体体效效
35、果果:分分层层注注水水量量均均基基本本达达到到地地质质配配注注要要求求,大大大大提提高高了了分分注注井井调调配配成成功功率率;同同时时减减少少井井下下流流量量调调配配次次数数和和投投捞捞器遇卡遇阻机率。器遇卡遇阻机率。应用情况应用情况 优优点点:井井下下管管柱柱结结构构简简单单,不不需需任任何何下下井井工工具具可可进进行行分分层层水水量量调调配配;分分层层水水量量调调控控方方便便、直直观观、工工作作量量小小,易易于于管管理理;可可关关闭闭任任意意一一个个闸闸门门进进行行验验封封;节节省省日日常常投捞测试及掉卡仪器造成的检串等费用。投捞测试及掉卡仪器造成的检串等费用。缺缺点点:分分注注管管柱柱无
36、无法法满满足足日日常常的的例例行行洗洗井井;上上部部套套管管受受高高压压水水冲冲刷刷使使用用寿寿命命待待研究。研究。工艺特点工艺特点 管柱结构:管柱结构:同心集成分注管柱由同心集成分注管柱由Y341-114Y341-114不可洗井保护封隔器、负压射流不可洗井保护封隔器、负压射流洗井器、配水封隔器、内捞式带锁紧机构洗井器、配水封隔器、内捞式带锁紧机构的的5252、55mm55mm配水器、定位装置等组成。配水器、定位装置等组成。(六)、同心集成分注工艺(六)、同心集成分注工艺60mmY341-114保护封隔器保护封隔器 人工井底人工井底射流洗井器射流洗井器55mm配水封隔器配水封隔器60mmY34
37、1-114封隔封隔器封隔封隔器52mm配水封隔器配水封隔器死死 堵堵注水层位注水层位射孔顶界射孔顶界夹夹 层层注水层位注水层位夹夹 层层注水层位注水层位夹夹 层层注水层位注水层位同心集成分注管柱示意图同心集成分注管柱示意图Y341-114不可洗井封隔器不可洗井封隔器配水封隔器配水封隔器 射流洗井器射流洗井器 井下工具技术参数井下工具技术参数 分分层层流流量量测测试试:测测试试时时投投入入测测试试堵堵塞塞器器(分分为为55mm、52mm两两种种,全全长长1.5m),靠靠自自重重座座入入配配水水封封隔隔器器中中心心管管定定位位台台阶阶,使使每每一一出出水水孔孔眼眼对对应应一一个个注注水水层层段段。
38、流流道道内内安安装装不不同同孔孔径径的的水水嘴嘴,并并与与测测试试堵堵塞塞器器上上端端仪仪器器仓仓相相通通,仪仪器器仓仓上上端端及及侧侧壁壁设设计计有有进进液液孔孔,一一支支流流量量计计对对应应一一个个流流道道,进进入入井井筒筒的的高高压压流流体体通通过过仪仪器器仓仓的的进进液液孔孔,经经小小直直径径电电子子流流量量计计计计量量,再再经经过过控控制制水水嘴嘴进进入入对应的目的层。对应的目的层。配套工艺配套工艺同心集成配水器芯子结构截面图同心集成配水器芯子结构截面图测试堵塞器测试堵塞器注水堵塞器注水堵塞器下同位素仪器通道安装水嘴通道过水通道分分层层压压力力测测试试及及验验封封:地地面面将将压压力
39、力计计装装入入测测试试堵堵塞塞器器投投到到井井筒筒,如如封封隔隔器器不不密密封封,则则分分层层压压力力值值相相等等或或接接近近(每每支支压压力力计计对对应应一一个个注注水水层层),否否则则分分层层压力值不相同。压力值不相同。负负压压射射流流洗洗井井:需需要要洗洗井井时时从从井井口口投投入入洗洗井井器器芯芯子子,然然后后反反洗洗井井,水水从从套套管管进进入入射射流流洗洗井井器器作作为为动动力力液液,射射流流洗洗井井器器产产生生负负压压把把近近井井带带附附近近及及井井筒筒污污水水返返排排出出井井口口。洗洗到到水水质质合合格格后后停停止止洗洗井井,上上测测试试车车捞捞出射流器洗井器芯子,转入正常注水
40、。出射流器洗井器芯子,转入正常注水。配套工艺配套工艺 从从2001年年9月月份份开开始始,在在陇陇东东油油田田华华78区区、玄玄马马区区、悦悦22区区、华华152区区及及南南梁梁西西区区先先后后引引进进同同心心分分注注工工艺艺试试验验5口口井井,总总体体试试验验效效果果:井井下下管管柱柱一一次次座座封封成成功功率率75.0%;井井下下流流量量调调配配平平均均1口口井井起起下下测测试试仪仪器器3.6次次,占占井井时时间间5.46.9h;除除地地层层因因素外,分层配注合格率达到素外,分层配注合格率达到98.5%。应用情况应用情况 优优点点:、测测试试资资料料准准确确:测测试试是是在在同同一一工工况
41、况下下每每支支仪仪器器对对应应一一个个层层位位,避避免免了了递递减减法法测测试试所所带带来来的的误误差差,而而且且测测试试数数据据能能够够井井下下储储存存、地地面面回回放放,不不仅仅提提高高了了测测试试速速度度,也也提提高高了了测测试试精精度。度。、流流量量调调配配劳劳动动强强度度小小:使使用用大大直直径径堵堵塞塞器器,且且位位于于配配水水器器中中间间,1 1个个堵堵塞塞器器上上安安装装2 2个个层层段段的的水水嘴嘴,每每投投捞捞1 1个个堵堵塞塞器器可可以以完完成成2 2个个层层段段注注水量的调配,减轻测试工人的劳动强度。水量的调配,减轻测试工人的劳动强度。、能能满满足足细细分分层层注注水水
42、:由由于于使使用用封封隔隔器器与与配配水水器器一一体体化化设设计计结结构构,使使最最小小卡卡距距缩缩小小到到1.2m,隔隔层层厚厚度度由由2m下下降降到到1m,可可满满足足细细分分层层注注水水的目的。的目的。工艺特点工艺特点 缺点:缺点:洗井操作工艺复杂:洗井操作工艺复杂:负压射流洗井器负压射流洗井器洗井凡尔需要的最小开启压力洗井凡尔需要的最小开启压力6 6 MPaMPa,对于注水压对于注水压力相对较低的井,如果保护封隔器失效时,就有可力相对较低的井,如果保护封隔器失效时,就有可能无法进行洗井操作;同时每次洗井结束后都必需能无法进行洗井操作;同时每次洗井结束后都必需上试井车捞出洗井器芯后才能正
43、常注水,无形中复上试井车捞出洗井器芯后才能正常注水,无形中复杂了洗井工序、增加了工作量。杂了洗井工序、增加了工作量。所有测试仪器需重新配套所有测试仪器需重新配套 工艺特点工艺特点 分注井管理分注井管理分注井管理分注井管理 1 1 1 1、分分分分注注注注井井井井井井井井口口口口设设设设施施施施齐齐齐齐全全全全,简简简简易易易易井井井井口口口口要要要要满满满满足足足足录录录录取取取取油油油油套套套套压压压压、井井井井下下下下调调调调配配配配及及及及洗洗洗洗井井井井要要要要求求求求;同同同同时时时时道道道道路路路路、井井井井场场场场满满满满足足足足修井和测试需要。修井和测试需要。修井和测试需要。修
44、井和测试需要。2 2 2 2、岗岗岗岗位位位位工工工工按按按按时时时时取取取取全全全全取取取取准准准准管管管管压压压压、油油油油压压压压、套套套套压压压压、注注注注水量资料。水量资料。水量资料。水量资料。3 3 3 3、作作作作业业业业区区区区技技技技术术术术组组组组要要要要抓抓抓抓好好好好分分分分注注注注井井井井的的的的日日日日常常常常管管管管理理理理,发发发发现现现现异异异异常常常常情情情情况况况况要要要要及及及及时时时时分分分分析析析析,及及及及时时时时整整整整改改改改,解解解解决决决决不不不不了了了了的的的的问问问问题题题题及时上报。及时上报。及时上报。及时上报。四、分注井管理及考核
45、4 4 4 4、分分分分注注注注井井井井要要要要求求求求全全全全压压压压注注注注水水水水,不不不不准准准准用用用用井井井井口口口口或或或或配配配配水水水水间间间间闸门控制水量。闸门控制水量。闸门控制水量。闸门控制水量。5 5 5 5、洗洗洗洗井井井井:分分分分注注注注井井井井除除除除每每每每季季季季度度度度例例例例行行行行洗洗洗洗井井井井一一一一次次次次外外外外,调调调调配配配配前前前前由由由由试试试试井井井井队队队队通通通通知知知知作作作作业业业业区区区区加加加加密密密密洗洗洗洗井井井井,确确确确保保保保井井井井筒筒筒筒清清清清洁洁洁洁,同同同同时时时时遇遇遇遇到到到到措措措措施施施施后后后
46、后复复复复注注注注;停停停停注注注注24242424小小小小时时时时以以以以上上上上;全全全全井井井井或或或或单单单单层层层层吸吸吸吸水水水水量量量量明明明明显显显显下下下下降降降降;调调调调配配配配中中中中有有有有卡卡卡卡、阻阻阻阻现现现现象象象象时时时时要要要要强强强强制制制制洗洗洗洗井井井井,洗井排量要达到洗井排量要达到洗井排量要达到洗井排量要达到25252525m3/hm3/hm3/hm3/h以上,至进出口水质一致。以上,至进出口水质一致。以上,至进出口水质一致。以上,至进出口水质一致。6 6 6 6、检串:正常分注一年以上的井要例行检串,、检串:正常分注一年以上的井要例行检串,、检串
47、:正常分注一年以上的井要例行检串,、检串:正常分注一年以上的井要例行检串,同时遇到同位素测试证明分注不合格;判断封隔器失同时遇到同位素测试证明分注不合格;判断封隔器失同时遇到同位素测试证明分注不合格;判断封隔器失同时遇到同位素测试证明分注不合格;判断封隔器失效或管串漏失;管串内掉入测试工具及其它落物的井效或管串漏失;管串内掉入测试工具及其它落物的井效或管串漏失;管串内掉入测试工具及其它落物的井效或管串漏失;管串内掉入测试工具及其它落物的井要及时检串。要及时检串。要及时检串。要及时检串。四、分注井管理及考核 作业质量要求作业质量要求作业质量要求作业质量要求 1 1 1 1、分分分分注注注注检检检
48、检串串串串时时时时必必必必须须须须起起起起完完完完全全全全部部部部油油油油管管管管(包包包包括括括括球球球球座座座座),同时更换原井下工具,未经检验的工具坚决不得入井。同时更换原井下工具,未经检验的工具坚决不得入井。同时更换原井下工具,未经检验的工具坚决不得入井。同时更换原井下工具,未经检验的工具坚决不得入井。2 2 2 2、分分分分注注注注井井井井油油油油管管管管下下下下井井井井前前前前必必必必须须须须用用用用油油油油管管管管规规规规通通通通管管管管,有有有有损损损损伤伤伤伤、破破破破漏漏漏漏、弯弯弯弯曲曲曲曲等等等等现现现现象象象象时时时时必必必必须须须须更更更更换换换换,油油油油管管管管
49、内内内内涂涂涂涂层层层层严严严严重重重重脱脱脱脱落落落落、有铁锈、垢片时,要彻底清除干净。有铁锈、垢片时,要彻底清除干净。有铁锈、垢片时,要彻底清除干净。有铁锈、垢片时,要彻底清除干净。3 3 3 3、严严严严格格格格按按按按照照照照施施施施工工工工方方方方案案案案配配配配下下下下井井井井下下下下分分分分注注注注工工工工具具具具,下下下下井井井井数数数数据必须认真丈量,确保准确无误。据必须认真丈量,确保准确无误。据必须认真丈量,确保准确无误。据必须认真丈量,确保准确无误。4 4 4 4、分分分分注注注注井井井井完完完完井井井井座座座座封封封封前前前前必必必必须须须须大大大大排排排排量量量量进进
50、进进行行行行洗洗洗洗井井井井,确确确确保保保保井筒清洁。井筒清洁。井筒清洁。井筒清洁。5 5 5 5、分分分分注注注注井井井井完完完完井井井井试试试试压压压压、座座座座封封封封达达达达到到到到20202020MPaMPaMPaMPa,稳稳稳稳压压压压5 5 5 5分分分分钟钟钟钟,压降不超过压降不超过压降不超过压降不超过0.50.50.50.5MpaMpaMpaMpa为合格。为合格。为合格。为合格。四、分注井管理及考核 测试考核测试考核测试考核测试考核在试井队人员保证的情况下,测试成功率在试井队人员保证的情况下,测试成功率在试井队人员保证的情况下,测试成功率在试井队人员保证的情况下,测试成功率