分注井測(cè)調(diào)工藝及應(yīng)用

分注井測(cè)調(diào)工藝及應(yīng)用唐寶峰二〇一三年八月分層注水管柱簡(jiǎn)單管柱：?jiǎn)喂芊謱优渌?、多管分層注水。井中只下一套管柱，利用封隔器將整個(gè)注水井段封隔成幾個(gè)互不相通的層段，每個(gè)層段都裝有配水器。注入水從油管入井，由每個(gè)層段配水器上的水嘴控制水量，注入到各層段的地層中。底球+篩管+絲堵配水器注水層人工井底封隔器注水層配水器封隔器注水層配水器新型注水管柱：常規(guī)懸掛式分層注水工藝管柱錨定補(bǔ)償式分層注水工藝管柱防蠕動(dòng)分層注水工藝管柱分層防砂注水一體化注水工藝管柱防返吐分層注水工藝管柱套變井小直徑分層注水工藝管柱高壓差分層注水管柱（雙管）一、分注井分注工藝簡(jiǎn)介①常規(guī)懸掛式分層注水工藝管柱配水器反洗閥配水器注水層封隔器封隔器人工井底注水層水力錨配水器反洗閥配水器注水層封隔器人工井底注水層不保護(hù)套管保護(hù)套管適用條件：不出砂油藏注水壓力≤15MPa井深≤2500m溫度≤160℃套管：51/2in，7in管柱結(jié)構(gòu)形式：不保護(hù)套管保護(hù)套管管柱結(jié)構(gòu)組成：右圖一、分注井分注工藝簡(jiǎn)介工作原理配水器反洗閥配水器注水層封隔器封隔器人工井底注水層水力錨配水器反洗閥配水器注水層封隔器人工井底注水層不保護(hù)套管保護(hù)套管

①常規(guī)懸掛式分層注水工藝管柱1）管柱下井2）坐封、錨定3）注水4）反洗井5）測(cè)試調(diào)配6）解封一、分注井分注工藝簡(jiǎn)介②錨定補(bǔ)償式分層注水管柱注水層位注水層位底篩堵BC補(bǔ)償器ZJK配水器SK水力卡瓦注水層位SLM水力錨人工井底ZJK配水器Y341G封隔器注水層位Y341G封隔器保護(hù)套管管柱1、適用條件高溫高壓深井：含動(dòng)停層、含方停層井層間差異大的分注井適用井深：≤3500米注水壓差：≤35MPa適用井溫：≤160℃適用井斜：≤45°坐封壓差：16～20MPa解封方式：上提管柱2、結(jié)構(gòu)組成1）不保護(hù)套管2）保護(hù)套管一、分注井分注工藝簡(jiǎn)介注水層位注水層位底篩堵BC補(bǔ)償器配水器SK水力卡瓦注水層位SLM水力錨人工井底配水器Y341G封隔器注水層位Y341G封隔器保護(hù)套管管柱3、工作原理1）下井2）坐封，錨定3）注水4）反洗5）解封4、性能特點(diǎn)管柱結(jié)構(gòu)能有效補(bǔ)償溫度和壓力效應(yīng)下的管柱伸縮，克服管柱的蠕動(dòng)，改善管柱和封隔器的受力條件，提高封隔器的有效工作壽命。具備一次打壓坐封全部封隔器和啟動(dòng)液壓工具的特點(diǎn)。配水器單向閥結(jié)構(gòu)可以防止層間串通。油管內(nèi)正打壓,首先是水力錨啟動(dòng),水力卡瓦坐卡,錨定支撐管柱,然后是補(bǔ)償器、配水器啟動(dòng),打壓至20MPa后,封隔器坐封完成.油管泄壓后,配水器軌道換向,進(jìn)入正常注水軌道,注入水經(jīng)各級(jí)配水器進(jìn)入對(duì)應(yīng)的注水層段.②錨定補(bǔ)償式分層注水管柱一、分注井分注工藝簡(jiǎn)介偏心分注流量測(cè)試采用遞減法計(jì)算油層C油層BQCBA=QC+QB+QA油層AQA=QAQBA=QB+QA定向井小水量橋式偏心分注工藝研究取得突破，具備規(guī)模應(yīng)用條件。橋式偏心分注流量壓力單層直測(cè)

橋式偏心分注工藝實(shí)現(xiàn)了流量壓力單層直接測(cè)試，提高了測(cè)試精度。QC=QCQB=QB油層C油層B油層AQA=QA一、分注井分注工藝簡(jiǎn)介橋式偏心分層注水管柱結(jié)構(gòu)及工藝原理

由Y341可洗井封隔器、橋式偏心配水器、配水堵塞器、球座等組成。管柱結(jié)構(gòu)：工藝原理：采用橋式過流通道結(jié)構(gòu)和四皮腕集流式測(cè)試密封段，實(shí)現(xiàn)了流量單層直測(cè)、中心通道測(cè)壓。流量計(jì)常規(guī)偏心非集流主通道偏心筒流量計(jì)橋式偏心集流橋式通道橋式偏心配水器及剖面示意圖一、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介1.分層流量調(diào)配測(cè)試技術(shù)

原理：測(cè)試時(shí)將流量計(jì)與測(cè)試密封段相連，用鋼絲將流量計(jì)下至最下一級(jí)配水器以下3～5m，然后上提流量計(jì)至配水器以上3～5m，打開密封段定位爪，下放鋼絲將流量計(jì)坐入配水器內(nèi)，測(cè)試該層的注水量，然后上提，依次測(cè)出其它各層段的注入量。集流法特點(diǎn)：直接測(cè)取各分層流量，消除了絕對(duì)誤差的迭加，測(cè)試資料準(zhǔn)確度高。配套儀器：集流式渦街流量計(jì)、平衡式測(cè)試密封段。配套測(cè)試技術(shù)及工藝原理

2.分層驗(yàn)封測(cè)試技術(shù)

特點(diǎn)：一次驗(yàn)封過程，每一級(jí)封隔器均驗(yàn)封兩次，一次是密封，即表明該封隔器密封。配套儀器：Φ20mm

雙通道壓力計(jì)配套測(cè)試技術(shù)及工藝原理

原理：測(cè)試密封段上端連接一只雙通道壓力計(jì)，用鋼絲將儀器串坐入配水器內(nèi)，在井口做“開-控/關(guān)-開”壓力激動(dòng)，每一動(dòng)作穩(wěn)定3～5min；采用雙通道壓力計(jì)測(cè)試套管壓力變化，油管壓力變化；測(cè)試完畢上提，依次完成其它各層段的測(cè)試。數(shù)據(jù)回放后，根據(jù)油套壓力變化曲線判別各層的密封效果。

驗(yàn)封2.分層驗(yàn)封測(cè)試技術(shù)

（一封二配）驗(yàn)封測(cè)試曲線

配套測(cè)試技術(shù)及工藝原理

西安惠眾石油裝備有限公司

驗(yàn)封1、鋼絲測(cè)調(diào)：局限性：1、井深1800米、井斜35度以上的分注井投撈成功率低于40%；2、固定系列水嘴不適應(yīng)配注10方以下小水量調(diào)配需要；3、效率低：?jiǎn)尉疁y(cè)調(diào)2-3天；4、精度低：測(cè)量誤差20%-30%。二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介2、偏心電纜測(cè)調(diào)：二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介偏心配水器Y341-114封隔器偏心配水器偏心配水器Y341-114封隔器Y341-114封隔器長(zhǎng)慶油田偏心分注井管柱結(jié)構(gòu)圖●有效的避免了常規(guī)調(diào)配方法反復(fù)投撈堵塞器、反復(fù)存儲(chǔ)式測(cè)量所帶來的測(cè)試周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的弊端?！褚云錅y(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)直讀、測(cè)調(diào)同時(shí)進(jìn)行、調(diào)配精度高等特點(diǎn)深受各油田單位的親睞。邊測(cè)邊調(diào)測(cè)試技術(shù)：邊測(cè)邊調(diào)技術(shù)是目前注水井調(diào)配最先進(jìn)的方法之一：它利用微電機(jī)做動(dòng)力源在井下調(diào)節(jié)水嘴，在地面直接觀察井下流量變化，對(duì)目的層注入量可實(shí)時(shí)做出判斷和調(diào)整，儀器一次下井可完成全井各個(gè)層段的調(diào)配。對(duì)比常規(guī)投撈調(diào)配的優(yōu)勢(shì)：二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介邊測(cè)邊調(diào)工藝在大慶油田已經(jīng)應(yīng)用了12000多井次，在吉林、遼河、長(zhǎng)慶、大港、新疆等油田也已規(guī)模推廣應(yīng)用，大大提高了測(cè)調(diào)效率，降低了作業(yè)成本，提高了水驅(qū)開發(fā)效果，體現(xiàn)了技術(shù)的先進(jìn)性。主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：各層壓力、流量均可直讀獲得；單層測(cè)調(diào)時(shí)其它層段依然正常注水；整體測(cè)調(diào)效率能提高兩倍以上。二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介投撈器通過下放、上提，凸輪在偏心配水器底部被刮開，帶動(dòng)投撈臂和導(dǎo)向爪打開。導(dǎo)向爪保證投撈時(shí)，投撈臂對(duì)準(zhǔn)配水器的偏心孔，測(cè)試可調(diào)堵塞器投入（撈出）偏心配水器。

投撈器堵塞器配水器利用微電機(jī)做動(dòng)力源在井下調(diào)節(jié)水嘴，在地面直接觀察井下流量變化，對(duì)目的層注入量可實(shí)時(shí)做出判斷和調(diào)整。二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介

鑒于各個(gè)井況復(fù)雜、地層吸水性不同、調(diào)配前流量不同，單井作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)短不同,現(xiàn)已以100口一封兩配注水井為例分析時(shí)效如下：步驟一第一趟測(cè)流量，調(diào)整總流量（2小時(shí)）不成功步驟二第二趟撈強(qiáng)吸水層水嘴（1.5小時(shí)）第三趟投更換尺寸后水嘴（1.5小時(shí)）第四趟測(cè)流量（1.5小時(shí)）步驟三按步驟二再做弱吸水層投撈后測(cè)量不成功不成功步驟四按步驟二再做一遍不成功繼續(xù)累計(jì)2小時(shí)成功率小于5%，每100井次此環(huán)節(jié)成功5井次成功成功累計(jì)11小時(shí)成功率小于70%，每100井次此環(huán)節(jié)成功20井次成功累計(jì)6.5小時(shí)成功率小于50%，每100井次此環(huán)節(jié)成功45井次成功累計(jì)15.5小時(shí)成功率小于90%，每100井次此環(huán)節(jié)成功20井次常規(guī)調(diào)配作業(yè)程序和時(shí)間智能調(diào)配與常規(guī)調(diào)配的時(shí)效對(duì)比二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介

以一封兩配為例分析時(shí)效如下：智能調(diào)配調(diào)配作業(yè)程序和時(shí)間步驟一第一趟測(cè)流量，調(diào)整總流量（2小時(shí)）不成功步驟二第二趟撈強(qiáng)吸水層水嘴（1.5小時(shí)）第三趟投可調(diào)水嘴（1.5小時(shí)）第四趟測(cè)流量，調(diào)尺寸（2小時(shí)）不成功步驟三第五趟撈弱吸水層水嘴（1.5小時(shí)）第六趟投可調(diào)水嘴（1.5小時(shí)）第七趟測(cè)流量，調(diào)尺寸（2小時(shí)）累計(jì)2小時(shí)成功率小于5%，每100井次此環(huán)節(jié)成功5井次成功累計(jì)7小時(shí)成功率小于80%，每100井次此環(huán)節(jié)成功75井次成功累計(jì)12小時(shí)成功率100%（踢出井況因素），每100井次此環(huán)節(jié)成功20井次成功二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介1、第一次調(diào)配：

（1）常規(guī)調(diào)配時(shí)效分析表步驟一成功步驟二成功步驟三成功步驟四成功步驟五成功總計(jì)時(shí)效（小時(shí)/口）井?dāng)?shù)54520201010010.32工作時(shí)間（小時(shí)）10292.52203102001032.5（2）智能調(diào)配時(shí)效分析表步驟一成功步驟二成功步驟三成功總計(jì)時(shí)效（小時(shí)/口）井?dāng)?shù)575201007.75工作時(shí)間（小時(shí)）10525240775二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介（1）常規(guī)調(diào)配時(shí)效分析表步驟一成功步驟二成功步驟三成功步驟四成功步驟五成功總計(jì)時(shí)效（小時(shí)/口）井?dāng)?shù)54520201010010.32工作時(shí)間（小時(shí)）10292.52203102001032.5（2）智能調(diào)配時(shí)效分析表步驟一成功總計(jì)時(shí)效（小時(shí)/口）井?dāng)?shù)1001005工作時(shí)間（小時(shí)）3003002、第二次及以后調(diào)配：二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介以上分析是以一封兩配為例，在注水層多余兩個(gè)的情況下，調(diào)節(jié)難度加大，智能調(diào)配的優(yōu)勢(shì)更加明顯。第一輪調(diào)配任務(wù)中常規(guī)調(diào)配時(shí)間較長(zhǎng)于智能調(diào)配。因?yàn)橹悄苷{(diào)配采用可調(diào)式堵塞器，所以在第二次及以后調(diào)配任務(wù)中無需投勞作業(yè)，智能調(diào)配在5小時(shí)左右即可完成，而常規(guī)調(diào)配還需重新進(jìn)行投勞作業(yè)，工作時(shí)效仍然長(zhǎng)達(dá)十小時(shí)左右。3、智能調(diào)配與常規(guī)調(diào)配的時(shí)效對(duì)比總結(jié)：二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介井筒結(jié)垢嚴(yán)重儀器遇阻現(xiàn)象較多二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介目前存在主要困難老井閥門壞或漏水現(xiàn)象嚴(yán)重閥門打開后此處漏水，漏出的水比注入的水多二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介配水器上導(dǎo)向槽結(jié)垢和銹蝕造成投撈器不能進(jìn)入預(yù)定軌道配水器上安裝堵塞器的孔眼本身銹死，造成堵塞器和配水器粘在一起二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介打撈出的堵塞器原裝堵塞器銹死造成堵塞器上上提松開卡箍不能自動(dòng)彈起限位點(diǎn)不能自動(dòng)收回二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介配水器上安裝堵塞器的孔眼被堵配水器上安裝堵塞器的孔眼被堵、生銹孔眼生銹和被堵后即使用榔頭敲也不能使堵塞器安裝到位二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介3、同心電纜測(cè)調(diào)：二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介Ⅰ類分注管柱圖（井深≤2000米、層數(shù)=2層）Ⅲ類分注管柱圖（分注層數(shù)≥3層、卡距大于2米）Ⅱ類分注管柱圖（井深>2000米、層數(shù)=2層）Ⅳ類分注管柱圖（分注層數(shù)≥3層、卡距小于2米）長(zhǎng)慶油田同心分注井管柱結(jié)構(gòu)3、同心電纜測(cè)調(diào)：二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介橋式同心配水工作筒的水量調(diào)節(jié)是通過專用調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)工作筒中心位置的同心活動(dòng)筒，來改變注水流通面積，從而實(shí)現(xiàn)注水大小的調(diào)節(jié)。出水口出水口同心活動(dòng)筒定位爪防轉(zhuǎn)爪調(diào)節(jié)爪橋式同心配水工作筒水流出口為兩個(gè)對(duì)稱的大小可調(diào)的窄長(zhǎng)型橢圓出口，在保證最大注入量的情況下，實(shí)現(xiàn)水流量調(diào)節(jié)的高分辨率，實(shí)現(xiàn)細(xì)分精細(xì)化注水。全開狀態(tài)全關(guān)狀態(tài)半關(guān)狀態(tài)二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介專用同心智能測(cè)調(diào)儀和橋式同心配水工作筒在井下的對(duì)接也是同心對(duì)接。在大斜度井和井壁沾污嚴(yán)重的井中，也可進(jìn)行正常對(duì)接，實(shí)現(xiàn)測(cè)調(diào)同步進(jìn)行。儀器轉(zhuǎn)速較慢，配合窄長(zhǎng)型水流出口，可以適應(yīng)各種低注入量配注的精度要求。二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介調(diào)節(jié)器有兩個(gè)定位爪和一套調(diào)節(jié)頭。定位抓實(shí)現(xiàn)儀器定位和固定儀器自身，調(diào)節(jié)頭實(shí)現(xiàn)水量大小的調(diào)節(jié)功能。定位爪可張收，從而實(shí)現(xiàn)儀器在井下工作時(shí)，可隨意進(jìn)行上下各層單獨(dú)操作。調(diào)節(jié)頭定位爪流量測(cè)量部分調(diào)節(jié)爪收回狀態(tài)調(diào)節(jié)爪張開狀態(tài)二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介可進(jìn)行多層任意設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)精細(xì)化配水要求?？烧{(diào)水嘴和配水工作筒為一體化結(jié)構(gòu)，不存在水嘴打撈問題。同心橋式配水工作筒可以實(shí)現(xiàn)完全關(guān)死功能，關(guān)死后可以承受60MPa壓差，并且調(diào)節(jié)活動(dòng)筒始終承受平衡壓，可以保證在高壓差環(huán)境下順利打開。調(diào)節(jié)螺紋具有自動(dòng)脫扣功能，可以有效防止調(diào)節(jié)活動(dòng)筒在最上方和最下方不會(huì)出現(xiàn)卡死情況。具有較大流通面積的橋式過流通到，儀器通過工作筒時(shí)，對(duì)其他層位注水量影響較小。中間為直徑46mm的測(cè)試通道，聯(lián)通上下油管。二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介無論是儀器在井下定位對(duì)接還是調(diào)節(jié)對(duì)接均為同心對(duì)接，所以大斜度井和沾污嚴(yán)重的井況對(duì)井下儀器與配水工作筒的對(duì)接成功率影響不大。相對(duì)于偏心工作筒用的調(diào)節(jié)器，此類同心工作筒使用的調(diào)節(jié)器無較長(zhǎng)的側(cè)向調(diào)節(jié)臂，動(dòng)力傳遞均為同心連桿，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性很高；并且動(dòng)力傳遞效率高，最高峰值扭矩可達(dá)15N.m。流量的測(cè)量在工作筒的上部油管水流穩(wěn)定區(qū)，流量測(cè)量精度高。井下調(diào)節(jié)器尺寸短小，結(jié)構(gòu)緊湊，非常適合工人在井口人工舉升操作。為了方便大斜度井作業(yè)，配有過線萬向節(jié)，扶正器等必要配件。二、分注井測(cè)調(diào)工藝簡(jiǎn)介4、三代水井測(cè)調(diào)技術(shù)對(duì)比：項(xiàng)目方法常規(guī)配注橋式偏心電纜測(cè)調(diào)橋式同心電纜測(cè)調(diào)測(cè)試儀器