聚焦分層注水技術(shù)的培訓(xùn)教材

分層注水工藝技術(shù)

一、分層注水工藝的發(fā)展歷程

伴隨地質(zhì)研究的進步和開發(fā)水平的提高，對注水工藝口勺規(guī)定也在逐漸提

高，為適應(yīng)油田發(fā)展的需要，注水工藝發(fā)展過程經(jīng)歷了四個階段，即籠統(tǒng)注

水、同心注水、偏心注水、集成式注水。

開發(fā)初期油田注水采用籠統(tǒng)注入方式，保持了地層壓力，油井自噴能力旺

盛。但由于多油層非均質(zhì)性產(chǎn)生日勺層間、層內(nèi)、平面三大矛盾，出現(xiàn)了主力

油層〃單層突進〃，過早見水口勺現(xiàn)象，因此，油田提出了分層注水的技術(shù)規(guī)定。

六十年代初期，通過1018次試驗，大慶油田首先研制成功了475-8水力

擴張式封隔器和745-4固定式分層配水器，隨即研究完善了與固定式分層配

水技術(shù)相配套的不壓井作業(yè)、驗竄、驗封、分層測試技術(shù)，通過〃101-444〃分

層配水會戰(zhàn)，形成一套745-4固定式分層注水配套技術(shù)。推廣應(yīng)用后，對緩

和層間矛盾效果十分明顯°但在應(yīng)用中調(diào)配水量比較困難.必須通過作加施

工，因此，又研制成功了655同心活動式分層配水器，該配水器可通過投撈

調(diào)換水嘴來調(diào)整層段注水量，但無法進行分層測試。

七十年代，油田開發(fā)規(guī)模不停增大，注水井數(shù)不停增長，同步，油田含水

也逐年增高，作業(yè)施工工作量難以滿足水井調(diào)配水量日勺需要。為簡化分層配

水工藝，提高分層注水合格率，72年5月大慶油田研制出了665-2偏心式分

層注水技術(shù)，該技術(shù)不僅可以通過投撈調(diào)配層段注水量，并且很好地處理了

封隔器驗封和壓力、流量測試等工藝，使注水井分層注水技術(shù)到達了比較完

善W、J程度。同步，封隔器也由水力擴張式發(fā)展到水力壓縮式，有效地延長了

配水管柱的使用壽命。偏心式分層配水技術(shù)在大慶油田得到大面積應(yīng)用，在

油田開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。

八十年代，油田進入中高含水期，由于長期注水，套損井數(shù)逐年增長，大

慶油田又形成了一套小直徑分層注水技術(shù)。

九十年代，油田開發(fā)進入高含水期，為適應(yīng)油田細分注水的規(guī)定，又研

究了〃兩小一防細分注水技術(shù)〃、〃測調(diào)集成式細分注水技術(shù)〃和〃偏心集成細分

注水技術(shù)〃，使分層注水技術(shù)又到達了一種新水平。同步推廣應(yīng)用注水井化學(xué)

調(diào)剖技術(shù)，為注水井機械細分提供了有力的補充手段，尤其是，為深入地處

理小通徑套變注水井分層注水問題提供了新K、J有效途徑；為了保證分層注水

質(zhì)量，發(fā)展完善了注水井驗封技術(shù)。

目前全油田共有分層注水井1萬多口，重要采用的是偏心式注水工藝。

二、偏心式分層注水技術(shù)

偏心式分層注水技術(shù)自70年代問世以來一直沿用至今，目前仍是大慶油

田細分注水主導(dǎo)技術(shù)。

偏心式分層注水常用管柱：

（1）475-8型封隔器及665型偏心配水器構(gòu)成的配水管柱

665型配水器與475-8型封隔器等配套，構(gòu)成水井注水工藝管柱進行分層

注水。475-8型封隔器在注水時，以油管內(nèi)外由水嘴控制的0.7TMPa日勺壓差

使封隔器膠筒擴張，實現(xiàn)密封。665型偏心配水器由偏心配水器工作筒和堵塞

器構(gòu)成。工作筒主體上有一直徑為小20mm日勺偏孔用來坐入堵塞器（即活動心

子），偏孔外壁有12mm的出液孔。主體中心是一直徑為46mm的通道（作投撈

工具、井下儀表日勺通道及測試位置)。導(dǎo)向槽對準扶正體偏槽和4)20mm的偏

孔以便為投撈器導(dǎo)向。堵塞器正常工作時將工作筒偏孔日勺出液孔上下隔開，

通過水嘴控制水量。水嘴重要為陶瓷材質(zhì)。

分層配水理論根據(jù)

分層配水，是指在司一口注水井中，運用封隔器將多油層分隔為若干個

層段，在加強中、低滲透率油層注水的同步，通過調(diào)整井下配水堵塞器水嘴

的節(jié)流損失，減少注水壓差，對高滲透率油層進行控制注水，以此來調(diào)整不

一樣滲透率油層吸水量的差異。

配水原理可由如下公式表述：

Q配=kXp配

p配=p井口+p水柱一p管損一p嘴損一p啟動

其中：

Q配分層配注量，m3/d

K地層吸水指數(shù)，m3/d.MPa

p井口井口注水壓力，MPa

p水柱井筒靜水柱壓力，MPa

p管損注入水在油管中流動阻力損失，MPa

p嘴損配水堵塞器水嘴壓力損失，MPa

p啟動地層開始吸水時井底壓力，MPa。

通過上面公式可知，當p井口、p水柱和p啟動不變時，Q配只與p嘴

損有關(guān)。在用H勺配水堵塞器水嘴過水量遵照“流體力學(xué)的固定水嘴的嘴損理

論”即固定水嘴前后日勺壓差△P（嘴損）與通過水嘴日勺流量Q存在如下關(guān)系:

式中：

口：流量系數(shù)

A:孔口面積1/

△P:孔口前后壓差MPa

P:流體密度kg/.n3

由此可知分層注水井各層段實現(xiàn)不一樣水量分層注入，是通過各層選用

不一樣直徑W、J堵塞器水嘴，進以變化井底注水壓力完畢的。

選配水嘴一般環(huán)節(jié)如下：

1、根據(jù)各配注層相對吸水剖面百分數(shù)和全井指示曲線，做出分層指示曲線。

2、在分層指示曲線上查出各層段配注量所注水壓力。

3、根據(jù)全井配注和油管長度計算出管損。

4、確定井口注水壓力。

5、求出水嘴壓力損失：嘴損=井口壓力一層段注水壓力一管損

6、根據(jù)分層配注量和嘴損，在“嘴損與配注量關(guān)系曲線）上，查出所需水嘴

直徑。

試配后，應(yīng)用流量計在設(shè)計注水壓力下進行各層流量測試，即進行檢配,

以檢查試配與否合格。如某些層段注水量不合格，則需重新進行水嘴的調(diào)整,

D送=D.xJQMxmJ

水嘴日勺調(diào)整根據(jù)下公式：

其中m層段性質(zhì)常數(shù)，當加強層時為1.1；限制層為0.9。

（2）壓縮式可洗井封隔器配注管柱

此種管柱與上例不一樣之處在于封隔器。壓縮式可洗井封隔器重要用于注

水井細分注水實現(xiàn)反洗井，與配水器、洗井底部閥及尾管（篩管）配套構(gòu)成

分層配水管柱下入井后，靠尾管支撐在人工井底。坐封封隔器時，井口加液

壓，液壓推進活塞壓縮狡筒緊貼套管內(nèi)壁而封隔油層，當液壓解除后，由于

卡簧W、J作用活塞仍保持自鎖。反洗井時，在洗井壓差H勺作用下打開各級封隔

器的滑套而使洗井通道暢通，洗井后，在注水壓差的作用下各級封隔器洗井

滑套關(guān)閉。起管柱時，上提管柱，封隔器膠筒受到上提力，與套管產(chǎn)生摩擦

力，作用在解封銷釘上，遇套管接箍時摩擦力加大剪斷解封銷釘，使受壓膠

筒恢復(fù)原狀，到達解封的目H勺。

（3）分層測試工藝：

分層配水管柱下井后，首先檢查封隔器工作狀態(tài)即驗封，確認封隔器正

常后，再進行分層段流量和壓力測試。

1）封隔器驗封

有三種方式：單支壓力計驗封、雙壓力計驗封、直接驗封。

雙壓力計驗封在測試密封段上下端各裝一支壓力計，上端壓力計接受的

是井口操作，開一關(guān)一開壓力變化信號，下端壓力計接受的是兩級封隔器之

間油層壓力變化信號。若封隔器密封，上壓力計記錄的是凸曲線（開一關(guān)一

開信號），下壓力計記錄的是一條直線。若不密封，下壓力計記錄的也是凸線,

兩條曲線所記錄的壓力值完全同樣，其比值為1。若比值不不小于1,則表明

封隔器密封程度（或油層內(nèi)部串通程度或水泥環(huán)膠結(jié)程度）。

直接驗封是用電纜將壓力計和測試堵塞器投入偏心配水器工作筒內(nèi)，堵

塞器使壓力計傳壓孔直接對準油層，壓力計把油層的壓力降信號傳到地面，

觀測封隔器密封狀態(tài)，若封隔器密封，則壓力曲線是一條壓降恢復(fù)曲線；若

不密封，其壓力曲線是一種開一關(guān)一開的凸形線。

2）分層流量測試

一般偏心配水器測試測試原理：分層注入量使用日勺儀器為106型浮子式流

量計（目前為電子流量計），與它測試密封段配套使用，當測試密封段定位于

工作筒后，液體流經(jīng)浮子與錐管的環(huán)形空隙時，便產(chǎn)生節(jié)流損失。浮子上下

出現(xiàn)壓力差，壓力差作用在浮子上，使彈簧拉伸。當流量穩(wěn)定期，液體作用

在浮子的力與彈簧拉力相平衡，使浮子穩(wěn)定在某一位置。當流量變化，上述

兩力又在新基礎(chǔ)上平衡，浮子又穩(wěn)定在新的位置上。通過記錄浮子位移，實

現(xiàn)流量W、J測定。

3）偏心配水工藝技術(shù)日勺局限性：

堵塞器掉、卡、投撈不著占作業(yè)井W、J10%左右；流量測試采用W、J是遞減法,

測試資料誤差大；測試工人勞動強度大，測調(diào)周期長；封隔器卡距較大，不

利于細分。

三、分層注水、注聚新技術(shù)

1、同心集成式細分注水工藝

用途：用于6139mm套管2-4層段分層注入

井。

構(gòu)造原理：同心集成式細分注水工藝管柱重

要由Y341T14封隔器、配水器、負壓洗井器、

球座等構(gòu)成。其原理是封隔器將全井提成幾種層

段，配水器位于對應(yīng)的封隔器中，一級配水器可

同步配注兩個層段。采用小直徑電子儲存浮子式

流量計進行分層流量測試，采用電子儲存式壓力

計進行驗封和分層壓力測試，同步，還可獲得井

溫資料。

(1)管柱構(gòu)造和工作原理

該注水管柱由分層封隔器、配水封隔器、配水器(堵塞器)、中間球座及

死堵等構(gòu)成，上部日勺封隔器起保護套管作用，其他封隔器起分隔注水層段的

作用，配水封隔器與相對應(yīng)日勺配水器配套使用，實現(xiàn)分層配水。

技術(shù)原理是運用封隔器將全井分為兒種層段，配水器位于對應(yīng)時配水封隔

器中，1個集成式配水器可同步對2個層段進行分層注水。

管柱重要由可洗井封隔器、內(nèi)徑為①55和①52可洗井配水封隔器、兩

級配水器等構(gòu)成。最上一級中60封隔器起套管保護作用，第二級中55配水

封隔器的中心管作為655配水器［1勺工作筒，封隔器膠筒上下分別有注水通道

與地層連通，中心管下面有定位臺階，配水器投入封隔器中心管內(nèi)，兩個內(nèi)

裝有水嘴的注水通道恰好與封隔器的注水通道相對應(yīng)，實現(xiàn)一級堵塞器配注

兩層。同樣中52配水封隔器也實現(xiàn)一級配注兩層，全井只需兩級配水器就可

實現(xiàn)4個層段歐J配注。

(2)合用條件和測試參數(shù)

該技術(shù)合用于不結(jié)垢口勺直井、定向井、斜直井的分層注水，規(guī)定最

小卡距不不不小于2.0m,最小夾層厚度不不不小于1.0m(保證驗竄不竄)，

對于40mm套管井，可實現(xiàn)2?6個層段細分注水。目前注水井測試的重要

參數(shù)是封隔器驗封、分層壓力、分層注入量及司位素吸水剖面測試。特點:

一級配水器可以配注兩個層段，提高測調(diào)效率;

實現(xiàn)生產(chǎn)工況下同步測試，防止層間干

擾，測試精度高；

(3)工藝改善和配套技術(shù)完善

2023年對同心集成管柱工藝及配套技術(shù)做了

如下改善：

一是針對原同心集成式注水管柱暴露H勺測試

卡阻問題，2023年5月試驗使用了上定位同徑配水

堵塞器，有望處理堵塞器打撈難度大口勺問題。

二是針對流量測試儀器工作不穩(wěn)定和同位素吸水剖面測試困難的問題，

應(yīng)用小直徑渦街式流量計和使用外徑為4)20mm同位素測試伽瑪儀進行現(xiàn)場試

驗，單井測試調(diào)配時間平均約為1.5天。測試成功率為92.6%

2、橋式偏心分層注水技術(shù)

原理：

橋式偏心測試技術(shù)是在常規(guī)偏心技術(shù)上發(fā)展

日勺，其重要原理是通過偏心工作筒上日勺橋式構(gòu)造設(shè)計和

測試主通道過孔構(gòu)造設(shè)計，實現(xiàn)了注水井實際工況下日勺

單層流量測試和壓力測試。

?"油：層:：

技術(shù)特點：

?二油.???層?.

1.實現(xiàn)單層流量直接測試,提高了資料的精

確性。

2.不投撈堵塞器測試壓力資,料直接精確，減少了工序，提高了效率。

3.對密封段H勺規(guī)定較高。

節(jié)箍

配注器

3、聚驅(qū)單管同心2-3層分注工藝

該工藝實現(xiàn)了在井口同一注入壓力下，既對中、低滲透層加強注聚，又在

運用井下配注器產(chǎn)生節(jié)流損失，減少高滲透層的注入壓力，限制注入量，從

而到達了分層配注門勺規(guī)定。實現(xiàn)了在20-150m7d流量范圍內(nèi)，節(jié)流損失可到

達2.5MPa；同步對聚合物溶液的粘度損失率不不小于5%W、J現(xiàn)場使用規(guī)定。

該管柱重要由封隔器、雙配注器等井下工具構(gòu)成。在井口同一壓力下實

現(xiàn)單管雙層分注。管柱構(gòu)造簡樸，可以通過配注器控制高滲透層的注入量,

加強中、低滲透層的注入量。其中4）58mm、656mni和454mm的配注器均有配

套使用的節(jié)流芯。環(huán)型降壓槽構(gòu)造配注器工作原理是：

配注芯坐入井下工作筒后與其內(nèi)表面形成環(huán)形空間過流通道，在過

流面積一定口勺狀況下，節(jié)流壓差與配注芯長度成正比。通過調(diào)整配注芯長度

來變化注入壓力，調(diào)整注入量，到達分層配注的目區(qū)I。環(huán)型降壓槽構(gòu)造聚合

物單管分注管柱具有過流面積大，不易被聚合物團塊堵塞，測試調(diào)配以便日勺

長處，適合于3層以內(nèi)（最佳分注層數(shù)是兩層）的聚合物分注。

管柱下到設(shè)計深度時，坐封封隔器。驗封完畢后，將節(jié)流芯投入井下配注

器內(nèi)。待注入穩(wěn)定后，測試調(diào)配。

配套工藝技術(shù)是應(yīng)用大通徑Y(jié)341-114ML封隔器和非集流電磁

流量計C

4、聚驅(qū)單管偏心多層分注工藝

針對兩三結(jié)合試驗區(qū)多層分注日勺規(guī)定及以上兩種

分注工藝只能分注2-3層，滿足不了4層以上分注的問

題，大慶油田采油工程研究院研制了二次加密井聚合物

驅(qū)多層分注管柱。

分注管柱重要由封隔器、橋式偏心配注器等井下工

具構(gòu)成?？蓪崿F(xiàn)4層以上W、J單管分注，單層注入量范圍

可控制在5-100m3/d,對聚合物剪切降解不不小于

15%o

偏心配注器保留了原偏心配水器投撈、鎖定、導(dǎo)向、定位等構(gòu)造，把原

偏心堵塞器水嘴部位改為環(huán)型降壓槽構(gòu)造，以便減緩聚合物在壓降過程中的

流速，使得該配注器既具有偏心配水器可實現(xiàn)多層分注，且投撈測試工藝成

熟、配套的長處，又具有環(huán)型降壓槽構(gòu)造對聚合物剪切降解較低的特點。通

過變化節(jié)流芯長度，可以調(diào)整聚合物分層注入量。由于配注器采用了橋式偏

心構(gòu)造，各層堵塞器的I投撈和測試既不受其他層的限制，也不影響其他層日勺

正常生產(chǎn)。

中區(qū)西部三次加密與三次采油結(jié)合試驗區(qū)9口注入井所有采用該管柱進

行分層注聚。

5、聚驅(qū)分注工藝技術(shù)改善與測試配套技術(shù)

1）大通徑封隔器研究

針對聚驅(qū)分注管柱工藝采用不可洗井封隔器，釋放時需投蹩用套和堵塞

器釋放。目前管柱結(jié)垢后，由于不能及時洗井，導(dǎo)致堵塞孔隙。此外，由于

投堵釋放導(dǎo)致了投撈過程卡、掉幾率的增長，增大了施工日勺風(fēng)險性。研制了

大通道、可洗井、免投撈釋放封隔器，該封隔器將常規(guī)Y341T14ML封隔器的

內(nèi)通徑由e55mm增長至使得聚驅(qū)分注管柱的配注芯可以順利通過，

免投撈釋放功能減少了坐封過程中鋼絲投撈工作量，密封性很好且具有可洗

井功能，在采油一廠聚合物分注井全面采用。

截止2023年5月，在分層井上試驗應(yīng)用86口，密封率為100%,洗井狀

況良好，洗井排量可達28m3/h。

2）聚驅(qū)分注配套測試技術(shù)研究

伴隨聚驅(qū)單管分注工藝的日趨完善和成熟，分注規(guī)模將不停擴大，但由

于目前聚驅(qū)分注井測試工藝不完善，尤其是環(huán)型降壓槽分注工藝，盡管實現(xiàn)

了聚合物低降解條件下的雙層分注，但測試精度不高，影響了各層注入量的

調(diào)配及分注效果。

為了處理單管同心環(huán)型降壓槽配注器分注調(diào)配采用測指示曲線法測試過

程繁瑣，常規(guī)測試班組難以接受和掌握，同步，測試精度也較低。通過室內(nèi)

研究和現(xiàn)場試驗，使聚驅(qū)測試工藝形成了系統(tǒng)配套。

目前采油一廠聚驅(qū)分注測試所有采用非集流電磁流量計。非集流型電磁

流量計實現(xiàn)了聚合物地面標定。由于聚驅(qū)注入采用單井單泵，測試時變化流

量，必將影響配比的變化，而單一的測試壓力，又不能滿足分注資料日勺需要。

為提高測試資料的適應(yīng)性，在流量測試時控制注入壓力，增長測試點，到達

了3個壓力點，使測試成果滿足了資料應(yīng)用規(guī)定。

非集流型電磁流量計測試過程中不需要測試密封段，能實現(xiàn)大量程范圍

日勺高精度測量，克服了井下許多惡劣H勺環(huán)境限制。具有其他流量計無可比擬

的長處。

儀器構(gòu)造和工藝原理：

ZDLII-C35W型流量計儀器整體為不銹鋼全密封構(gòu)造，重要由流量計探頭

段、流量溫度電路段、可配接H勺壓力段和電池倉等構(gòu)成。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當導(dǎo)體橫切磁場運動時，導(dǎo)體上能感應(yīng)出與速

度成正比的電壓；當導(dǎo)電液體通過電磁流量計時，由此定律可推導(dǎo)出流體的

體積流量。

工作原理：

通過測得感應(yīng)電壓而正比例得到流速，

并換算出流量。被測流體流量Q不受其自身

口勺溫度、壓力、密度和電阻率變化等參數(shù)日勺

影響。測試時只要將儀器停在分注器上部

662mm油管內(nèi)便可測得流如下部液體W、J流

量。因而克服了由于測試密封段漏失或坐不

到位導(dǎo)致的測試失敗，使得測試工作簡樸、

以便。

技術(shù)參數(shù)：

外形尺寸少35X980mm；

測量范圍：1—700m3/d；

精度：2%F.S；

耐壓：60MPa；

耐溫:90Co

同步改善了驗封工藝，由一支壓力計驗封改為兩支壓力計驗封，數(shù)據(jù)精

確，驗封成果直觀。驗證兩個注入層之間KJ封隔器與否密封。是用驗封密封

段上下各裝一支壓力計，坐入第二級配注器內(nèi)。變化工作制度即“關(guān)-開一關(guān)”，

并測得對應(yīng)的壓力變化曲線。下邊一支壓力計測的是第二級注入層段的壓力，

若不隨上邊一支壓力計所測壓力變化而變化，則封隔器密封，反之不密封。

四、注水井配套工藝技術(shù)

(1)磁性雙作用投撈器的研制

在注水井水量調(diào)配中，投、撈堵塞器所用時間占總過程的75%以上，因此

提高測調(diào)效率關(guān)鍵問題是提高投撈效率。一次下井可完畢投、撈兩個動作日勺

雙作用投撈器是提高測調(diào)效率研究的重要內(nèi)容，

工具采用雙釋放凸輪，雙釋放牙塊后，上、下兩套釋放機構(gòu)分別獨立完

畢投送爪和打撈爪的啟動，這樣保證了工具過工作筒上提后，(上)投送爪和

(下)打撈爪日勺打開。工具采用雙導(dǎo)向爪，下導(dǎo)向爪對打撈爪導(dǎo)向，打撈倉

內(nèi)裝有永久磁塊，當下部的打撈爪抓住堵塞器，上提出配水器偏孔后，磁塊

吸回堵塞器于打撈倉內(nèi)，再次下放投撈器，上導(dǎo)向爪對投送爪導(dǎo)向，保證投

送爪進入導(dǎo)向體。

(2)除垢器的研制

整個注水管柱直徑最小且測試過程中最輕易遇阻的部位就是偏心配水器

主體內(nèi)中46nlm測試密封面。該密封面稍有結(jié)垢，就會影響測試儀器通過和坐

入。為提高測試成功率、減少注水井因測試儀器遇阻時作業(yè)井數(shù)，研制應(yīng)用

了中46.5nini除垢器，用以處理偏心配水器測試密封面結(jié)垢日勺問題。

工作時在下入的加重桿下接除垢器，遇阻后頓擊，由于斜齒彈性刮削片

外徑為646.5誣，對測試密封面結(jié)垢和死油死蠟進行清除。頓擊能力強，既

具有向下頓擊功能又有利削內(nèi)結(jié)垢口勺作用。保證測試儀器的通過及提高密封

段密封效果。

(3)非集流電磁流量計時應(yīng)用

非集流電磁流量計測試過程中不需要測試密封段，因而克服了由于測試

密封段漏失或坐不到位導(dǎo)致口勺測試失敗，非集流式克

服了井下許多惡劣口勺環(huán)境限制。能實現(xiàn)大量程范圍的

高精度測量，測量范圍為1?700m3/d,測量精度滿

量程為2吼同步非集流在測試過程中(降壓法3個

壓力點)不需頻繁起下鋼絲。因此非集流電磁流量計

具有其他流量計無可比擬時長處。

截I卜2023年5月,非集流電磁流量計應(yīng)用331

井次，其中包括聚驅(qū)分注測試、注水井測試、管柱問

題井核算、部分返工井責任劃分。有效地提高了測試

成功率和測調(diào)效率。

(4)恒流偏心配水堵塞器

大慶油田分層注水技術(shù)己處在世界領(lǐng)先水平，在

穩(wěn)油控水及改善油田開發(fā)效果上起到了重要作用。工

藝技術(shù)已成系列，測試技術(shù)基本配套。目前大慶油田圖1/恒流偏心配水堵塞器構(gòu)造圖

偏心配水管柱占水驅(qū)分注工藝日勺97%以上，但偏心配

I-打撈桿2-凡?帽3-樂馨4支撐座5-軸

套6-卷簧7-凸輪8-銷軸9-密封圈10-

密封圈II-定壓彈簧12-主體13-柱塞

水管柱所用的常規(guī)偏心配水堵塞器，受注入壓力及油層壓力影響，水量變化

波動很大，影響注水效果；此外，由于層間矛盾影響，流量調(diào)配時，某一級

水嘴縮放后其他層段的水量也隨之變化，投撈、調(diào)配工作量大。因此，注水

井各層段能保持持續(xù)恒定注入是“注好水”的關(guān)鍵，是提高測試效率的需要,

是油田開發(fā)的需要。

自70年代以來大慶油田以及國內(nèi)其他部分油田和科研院所，曾進行過以

實現(xiàn)偏心配水工藝恒流注水為目的偏心配水堵塞器研發(fā)工作。但由于當時日勺

客觀條件限制及技術(shù)方面等原因均沒有獲得成功。因此進行了分層恒流配水

技術(shù)研究和實踐。

恒流偏心配水堵塞器構(gòu)造及工作原理

恒流偏心配水堵塞器外形構(gòu)造同于常規(guī)偏心配水堵塞器，保留了在用的

偏心配水測試工藝和投撈方式，具有較強日勺技術(shù)配伍性。工具構(gòu)造見圖

T作原理

根據(jù)流體力學(xué)理論，固定水嘴前后日勺壓差^P與通過水嘴的流量Q存在

如下關(guān)系：

式中：

N:流量系數(shù)

A:孔口面積m2

△P:孔口前后壓差MPa

P:流體密度kg/m3

對于一定孔徑的水嘴，通過

水嘴的流量Q只與水嘴兩端的壓

力差A(yù)P有關(guān)。即流量伴隨壓差

的變化而變化見圖1-2O由此得

出：若使流量Q恒定，只要保證

一般水嘴壓力流量曲線

水嘴兩端R勺壓差A(yù)P保持恒定期

即可實現(xiàn)。

恒流偏心配水堵塞器重要工作原理是運用預(yù)壓縮彈簧的彈力來平衡水嘴

前后的壓力，使水嘴前后的J壓差保持恒定，從而保證通過水嘴的流量為常數(shù),

到達恒定流量的目口勺。

參數(shù)的設(shè)定見圖l-3o設(shè)F為一定預(yù)壓縮量口勺定壓彈簧對柱塞的彈力：S

為柱塞橫截面積，Pa為堵塞器入口處區(qū)|壓力，Pb為柱塞與主體內(nèi)腔的壓力，

Pc為堵塞器出水剪切口處壓力。

恒流式偏心配水堵塞器構(gòu)造原理圖

1-定壓彈簧2-柱塞3-主體4-水嘴5-空心螺母6-濾罩

分析柱塞總成口勺受力狀況。水量穩(wěn)定期（Pa—Pb）S=F,當Pa增大（或

Pc減?。r（Pa-Pb）S>F,柱塞總成向左滑動，出水剪切口變小，腔內(nèi)增壓,

Fb升高，直至（Pa-Pb）S二F時，柱塞總成停止滑動。反之，當Pa減?。ɑ?/p>

Pc增大）（Pa-Pb）S<F,柱塞總成向右滑動，出水剪切口增大，腔內(nèi)減壓，Pb

減少，直至（Pa-Pb）S邛時，柱塞總成停止滑動。

由此可見當注水壓力Pa（或地層壓力Pc）發(fā)生變化，引起嘴前后壓差

（Pa-Pb）發(fā)生變化時，通過柱塞的滑動變化出水剪切口面積進行增壓或減壓

（Pb上升或減少），使得工作壓差（Pa-Pb）保持為常數(shù)，進而實現(xiàn)水量恒定。

五、水井作業(yè)施工質(zhì)量監(jiān)督

2023年水井重配233口，測試遇阻、儀器掉等為147口，占重配井的63.1機

洗井和刮削器日勺使用是減少重配作'巾的重要手段,應(yīng)及時打鉛模鑒定遇阻原

因。

2023年水井重配原因分類記錄表

封隔器不封

洗井定位儀器投不注水異座不住

項目保不合進撈刺漏合計

不通掉遇阻其他

護全井層間格不著

井數(shù)（口）22141904051021039233

匕例（％）7.78.2019.343.84.316.7100

2023年重下井84口，重要原因是封隔器不封和測試遇阻。

目前使用Y341-114ML封隔器，來水壓力到達lOMPa就可以釋放封隔器，

不需要水泥車打壓釋放，有些注入壓力低日勺井，需要作業(yè)隊及時釋放，或投

堵釋放，或使用可溶性水嘴。防止下完管柱就搬家。

刺油管和油管規(guī)通油管是保證不測試遇阻口勺重要手段，同步下井工具必

須擺在工具架上。

2023年水井重下原因分類

封隔器不封定位投不進

年份儀器掉遇阻刺漏其他合計

保護全井層間不合格撈不著

2023730432931784

作業(yè)施工工序原則：

一、注水井試配（調(diào)整）作業(yè)規(guī)程

1、起原井管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

2、刮蠟通井（按Q/SYDQ0511規(guī)定執(zhí)行）

3、探砂面、沖砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512規(guī)定執(zhí)行）

4、驗漏

管柱構(gòu)造，自下而上：絲堵，封隔器、噴砂器、油管構(gòu)成。

封隔器下至射孔頂界以上10T5米處，避開套管接箍，裝上井口。

憋壓，油管正憋壓lOMpa,穩(wěn)壓30min,漏失不超過100L/h。

5、驗串

井口裝原則壓力表。

驗串前，用清水30iii3洗井。

根據(jù)實際狀況，可采用單級或雙級封隔器驗串。

套壓法驗串正注水不少于三個壓力點（一般采用高-低-高，即10Mpa-8Mpa

-10Mpa）,每個注水壓力穩(wěn)壓15分鐘，若套壓隨油壓升高而升高，超過0.5Mpa

為串槽。

發(fā)現(xiàn)串槽，先計量全井穩(wěn)定的套溢量（m3/h）后，油注套溢，變化注入壓

力（壓差在2Mpa以上）計量注入量和套溢量，在2Mpa壓差下，套溢量變化不

小于5001/h時判斷為串槽。

6、組配管柱（按Q/SYDQ0513規(guī)定執(zhí)行）

7、下配注管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

8、測磁性定位校對下井工具深度

9、洗井

洗井排量由小至大分：15m3/h、20m3/h>25m3/h三個臺階。

10、釋放封隔器

11、投撈堵塞器，按配水方案投換水嘴。

12、驗封

13、轉(zhuǎn)入正常注水

二、注水井試注作業(yè)規(guī)程

管柱構(gòu)造及技術(shù)規(guī)定

管柱構(gòu)造從上到下依次下入保護封隔器、中46球座、喇叭口。

保護封隔器下入深度應(yīng)在射孔井段頂界10-15米處。

作業(yè)程序

1、起原井管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

2、刮蠟通井（按Q/SYDQ05U規(guī)定執(zhí)行）

3、探砂面、沖砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512規(guī)定執(zhí)行）

4、組配管柱（按Q/SYDQ0513規(guī)定執(zhí)行）

5、下試注管柱

按Q/SYDQ0528規(guī)定將試注管柱下至設(shè)計規(guī)定替噴深度，按Q/SYDQ0509

規(guī)定進行替噴。

將試注管柱下或起至設(shè)計規(guī)定完井深度。

6、洗井

洗井排量由小至大分三個臺階：15m3/h、20m3/h、25m3/h,合計洗井

水量不少于300m3o洗井至合格。

7、釋放封隔器

8、注水

采用正注法注水。試注前做好準備工作，連接法蘭螺絲一定要上緊，

試注后不能隨意停止。

三、注水井重配作業(yè)規(guī)程

作業(yè)程序

1、起原井管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

2、探砂面、沖砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512規(guī)定執(zhí)行）

3、組配管柱（按Q/SYDQ0513規(guī)定執(zhí)行）

4、下配注管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

5、測磁性定位校對下井工具深度

6、洗井

洗井排量由小至大分：15m3/h、20m3/h、25m3/h三個臺階。

7、釋放封隔器

8、投撈堵塞器，按配水方案投換水嘴。

9、驗封

10、轉(zhuǎn)入正常注水

四、注水井重下作業(yè)規(guī)程

作業(yè)程序

1、起原井管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

2、探砂面、沖砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512規(guī)定執(zhí)行）

3、按方案規(guī)定實行對應(yīng)工序。

4、組配管柱（按Q/SYDQ0513規(guī)定執(zhí)行）

5、下配注管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

6、測磁性定位校對下井工具深度

7、洗井

洗井排量由小至大分：15m3/h、20m3/h、25m3/h三個臺階。

8、釋放封隔器

9、投撈堵塞器，按配水方案投換水嘴。

10、驗封

11、轉(zhuǎn)入正常注水

五、注水井大修下完井作業(yè)規(guī)程

作業(yè)程序

1、起原井管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

2、探砂面、沖砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512規(guī)定執(zhí)行）

3、刮削套管（按Q/SYDQ0511規(guī)定執(zhí)行）

4、按施工設(shè)計規(guī)定驗竄

5、組配管柱（按Q/SYDQ0513規(guī)定執(zhí)行）

6、下配注管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

7、測磁性定位校對下井工具深度

8、洗井

洗井排量由小至大分：15m3/h、20m3/h>25m3/h三個臺階。

9、釋放封隔器

10、投撈堵塞器，按配水方案投換水嘴。

11、驗封

12、轉(zhuǎn)入正常注水

六、注水井查套后重配作'也規(guī)程

作業(yè)程序

1、起原井管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

2、探砂面、沖砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512規(guī)定執(zhí)行）

3、按地質(zhì)查套規(guī)定施工

4、組配管柱（按Q/SYDQ0513規(guī)定執(zhí)行）

5、下配注管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

6、測磁性定位校對下井工具深度

7、洗井

洗井排量由小至大分:15m3/h、20m3/h、25m3/h三個臺階。

8、釋放封隔器

9、投撈堵塞器，按配水方案投換水嘴。

10、驗封

11、轉(zhuǎn)入正常注水

七、注水井壓裂后重配作業(yè)規(guī)程

作業(yè)程序

1、起原井管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

2、探砂面、沖砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512規(guī)定執(zhí)行）

3、按壓裂規(guī)定施工

4、組配管柱（按Q/SYDQ0513規(guī)定執(zhí)行）

5、下配注管柱（按Q/SYDQ0528規(guī)定執(zhí)行）

6、測磁性定位校對下井工具深度

7、洗井

洗井排量由小至大分：15m3/h、20m3/h、25m3/h三個臺階。

8、釋放封隔器

9、投撈堵塞器，按配水方案投換水嘴。

10、驗封

11、轉(zhuǎn)入正常注水

各施工工序施工原則和施工規(guī)定：

一、起原井管柱(Q/SYDQ0528)

井下管柱裝有封隔器時，解封封隔器。

平穩(wěn)操作，管柱有上頂顯示時應(yīng)裝加壓裝置，起管柱做到不碰、不刮、

不掉、不頂、不飛。

起完管柱后，將井口蓋好，防止物體落入井內(nèi)，檢查原井管柱及井下工

具等狀況，做好記錄。

2、探砂面(Q/SYDQ0512)

可用原井管柱探砂面，起出后，應(yīng)核算井內(nèi)管柱。

下入光油管探砂面，必須裝敏捷度很好出J拉力計(表)觀測懸重變化。操

作規(guī)定平穩(wěn)，嚴禁軟探砂面。

下油管至射孔井段底界后，應(yīng)控制下放速度，管柱遇阻后，連探三次，

拉力計(表)下降2格，數(shù)據(jù)一致的為砂面深度。

3、沖砂(Q/SYDQ0512)

在滿足沖砂H勺規(guī)定下，選用來源廣，價值廉價日勺沖砂液。

沖砂管柱可直接用探砂面管柱，管柱下端可接一筆尖或有效沖砂工具。

如原井管柱為抽油泵管柱或配產(chǎn)管柱，起出重下沖砂管柱。

沖砂時水龍帶必須系保險繩，以防斷脫，防止發(fā)生多種安全事故。

沖砂時上水管線要裝濾網(wǎng)除砂，沖砂液規(guī)定保持清潔潔凈。

油管下至距砂面2m處，開泵循環(huán)，并逐漸提高排量，緩慢加深沖至人工

井底。

在沖砂過程中，必須隨時注意進出口排量壓力，防止井漏和井噴，觀測

計懸重變化，防止砂堵蹩泵。

沖砂接換單根時，動作要迅速，充足循環(huán)洗井，防止沉砂卡鉆，如遇中

途性泵故障時，尾管必須提出原砂面以上15m,提高設(shè)備發(fā)生故障時，必須保

持正常循環(huán)，并修復(fù)和更換提高設(shè)備。

沖砂至人工井底時，仍要大排量沖洗循環(huán)，沖砂水量為井筒容積的2倍

以上，至出口含砂量不不小于0.2%為合格。

沖砂結(jié)束，起出管柱后要核算管柱，沖砂深度必須到達設(shè)計規(guī)定。

4、通井(Q/SYDQ0511)

新井在射孔前，老井轉(zhuǎn)抽、轉(zhuǎn)電泵、大修井、套變井等特殊工序者必須

通井。

通徑規(guī)的直徑選擇比套管內(nèi)徑小6mm-8mm,長度為2m-4m,特殊狀況按設(shè)

計規(guī)定選用。

通井規(guī)在下井前要嚴格檢查測量，并繪制草注明尺寸。

通井不能用作業(yè)機或打撈車軟通，應(yīng)下硬管柱通井。

通井時必須下可以循環(huán)的工具，下通井規(guī)時規(guī)定平穩(wěn)操作，通井規(guī)距井

底100m時，應(yīng)緩慢下入至人工井底。

注意觀測，如遇阻懸重下降2KN-2.5KN時，應(yīng)上下活動，查明下入深度,

嚴禁猛放、硬壓、要分析原因查明狀況。

假如下不去，可起出換縮小2mm的通井規(guī)繼續(xù)通井。

通井規(guī)在井內(nèi)遇卡，活動管柱，沖洗無效的狀況，應(yīng)起出管柱，下鉛模

或測井進行井下調(diào)查，必要時下專用工具對套管進行修豆。

套管內(nèi)落物打撈完畢或修整套管后，應(yīng)再進行下通井管柱通井至人工井

底。

通井完后，起出通井規(guī)詳細檢查，認真檢查記錄數(shù)據(jù)，發(fā)既有印痕嚴重

時采用下步措施，嚴禁用通井管柱沖砂或進行其他井下作'I匕

5、舌ij蠟（套管刮蠟）（Q/SYDQ0511）

選用不不小于套管內(nèi)徑6mmW、J刮蠟器進行刮蠟，假如下不去可合適縮小

刮蠟器外徑（每次2nlm）。

刮蠟深度一般為射孔井段底界10m,尤其狀況按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行。

刮蠟后替入井筒積1.2-1.5倍熱水或溶蠟劑洗出井內(nèi)W、J死油或死蠟。

刮蠟前，出口必須接硬管線至土油池，并且不能接有90°彎頭。

按設(shè)計選用原則出J刮蠟器，對結(jié)蠟不嚴重W、J或投產(chǎn)很快出J新井，可用帶

側(cè)孔H勺刮蠟器。結(jié)蠟嚴重日勺，下入不帶側(cè)孔的利蠟器。

油管清蠟、丈配、組裝下井工具，下刮蠟管柱，一般采用邊循環(huán)邊下管

柱施工。

在刮蠟中應(yīng)加強循環(huán)和注意觀測出口死蠟的通出狀況，一旦不出應(yīng)立即

停止，分析原因，進行處理。

刮蠟至設(shè)計深度后，用井筒容積L2T.5倍的熱水或溶蠟劑洗井，或用

同等壓井液進行循環(huán)洗蠟。

起出刮蠟管柱。

刮蠟時一般采用反循環(huán)，特殊狀況另定，利蠟器械下端不得為錐形。

刮蠟施工時記錄每項數(shù)據(jù)，如遇問題及時處理處理。

6、套管刮削（Q/SYDQ0511）

1）、管柱構(gòu)造自下而上依次為刮削器、油管（或鉆桿）。

2）、下管柱時要平穩(wěn)操作，下管柱速度控制為20m/min-30m/min。下至距

離設(shè)計規(guī)定刮削井段前50m左右，下放速度控制在5m/min-10m/mino靠近刮

削井段并開泵循環(huán)正常后，邊緩慢順螺絲扣方向旋轉(zhuǎn)管柱邊緩慢下放，然后

再上提管柱反復(fù)多次刮削，直到下放懸重不再下降為止。

3）、若中途遇阻，當懸重下降20KN-30KN時，應(yīng)停止下管柱，接洗井管

匯，邊順螺絲緊緊圍繞方向旋轉(zhuǎn)邊下放管柱，反復(fù)刮削直到管柱懸重恢復(fù)正

常為止，再繼續(xù)下管柱。

4）、刮削器作業(yè)后應(yīng)進行洗井。

7、井下作業(yè)通井、刮蠟、刮削作業(yè)質(zhì)量與安全規(guī)定

1）、通井、刮蠟、刮削套管作業(yè)到達設(shè)計規(guī)定，井下套管內(nèi)通徑暢通無

阻。

2）、刮蠟、刮削后充足洗井，刮削下來的正物應(yīng)充足洗出地面。

3）、資料搜集齊全、精確。

4）、通井、刮蠟、刮削套管作業(yè)記錄與總結(jié)格式和內(nèi)容應(yīng)符合規(guī)定。

5）、作業(yè)時必須安裝通過檢定、符合規(guī)定口勺指重表（或拉力表）及井控裝

置。

6）、下井工具和管柱均應(yīng)經(jīng)地面檢查合格，

7）、通井、刮蠟、刮削過程中，必須掌握懸重變化，控制懸重下降不超

過30KNo

8）、嚴禁用帶通徑規(guī)、刮蠟器、刮削器的管柱沖砂。

井下作業(yè)工藝管柱組配規(guī)定（Q/SYDQ0513）

1、刺洗檢查油管

1）刺洗油管，規(guī)定油管絲扣完好，內(nèi)外壁清潔，接箍、油管無裂痕，無

孔洞，無嚴重彎曲，管內(nèi)無臟物。

2）油管自然平行度和內(nèi)徑橢圓度能通過內(nèi)徑規(guī)。（一般油管用

59X800mm內(nèi)徑規(guī)通過，玻璃油管用057.5X800mm內(nèi)徑規(guī)通過，①76mm

內(nèi)徑油管用①73X1000田m內(nèi)徑規(guī)通過。）

3）對機泵井日勺下井油管，不得使用玻璃油管。

4）檢查油管螺紋使用石油油管螺紋量規(guī)和推薦扭距值。

5）刺洗油管使用0.4Mpa-0.6Mpa的蒸氣。

6）嚴禁用火燒油管的措施進行解堵、解蠟。

7）嚴禁使用水泥車蹩壓解被砂、蠟、稠油堵死的油管。

8）使用蒸氣刺洗油管時，注意各部位連接狀況，防止燙傷。

2、丈量油管

使用經(jīng)檢測后標定合格，有效長度為15m以上的鋼卷尺丈量油管。

丈量時拉直鋼卷尺，中間部分由專人用手指貼油管壁托住鋼卷尺，防止

鋼卷尺產(chǎn)生弧度。

作好記錄，做到三對口，新油管要建立下井檔案。

三人三次丈量日勺管柱合計長度誤差不不小于0.02%o

鋼卷尺的零點位于接箍上端面，另一端對準油螺紋根部（一般油管余2扣.

玻璃油管余3扣，抽油桿丈量同油管相似，但去掉扣。）讀出油管單根長度，

做好記錄。

將丈量好的油管整潔排列在油管橋上，每10根出一種接