新型偏心配注器在聚驅(qū)套損井分注工藝中的應(yīng)用

李先龍（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

設(shè)備·產(chǎn)品

新型偏心配注器在聚驅(qū)套損井分注工藝中的應(yīng)用

李先龍（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

喇嘛甸油田套損注聚井實(shí)施套管加固作業(yè)后,偏心配注器下入時(shí)無(wú)法通過(guò)加固井段,為解決這一問(wèn)題，在梭形桿偏心配注器的基礎(chǔ)上研制出新型小直徑偏心配注器。該工具與小直徑封隔器配套使用，可以順利通過(guò)加固井段，實(shí)現(xiàn)對(duì)聚驅(qū)套損井的分層注入。新型偏心配注器的使用完善了套損井井網(wǎng)注采關(guān)系，減少了無(wú)效注入，節(jié)約了聚合物用量，降低了生產(chǎn)成本，應(yīng)用前景廣闊。

聚驅(qū)分注 套損井 偏心配注器 小直徑

隨著喇嘛甸油田開(kāi)發(fā)的深入，第六采油廠已有部分注聚井發(fā)現(xiàn)不同程度的套損。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，有4口井采用了套管內(nèi)密封加固的大修工藝，加固井段套管內(nèi)徑縮小至108mm。原有梭形桿偏心配注器的剛體外徑為114 mm，無(wú)法通過(guò)加固井段，導(dǎo)致無(wú)法分層注入，造成了大量無(wú)效注采循環(huán)，增加了原油開(kāi)采成本。為此，開(kāi)展了新型小直徑梭形桿偏心配注器的研制，以原有的梭形桿偏心配注器為基礎(chǔ)，對(duì)配注器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，該工具技術(shù)性能可靠，可以滿(mǎn)足套損井的聚驅(qū)分注要求，為油田深入開(kāi)發(fā)做好了技術(shù)儲(chǔ)備。

1 技術(shù)關(guān)鍵

小直徑梭形桿偏心分注配產(chǎn)器主要由上接頭、扶正體、主體、導(dǎo)向體、下接頭等組成（圖1）。

主體內(nèi)外有開(kāi)口，注入時(shí)，聚合物溶液由主體內(nèi)開(kāi)口進(jìn)入偏孔，流經(jīng)梭形桿堵塞器節(jié)流降壓，然后由外開(kāi)口注入地層。

當(dāng)聚合物溶液流經(jīng)梭形桿堵塞器時(shí)，連續(xù)的梭形球使聚合物溶液產(chǎn)生壓降[1]。配注芯越長(zhǎng)，梭形桿上的球數(shù)量越多，節(jié)流壓差越大。配注芯能任意打撈，通過(guò)調(diào)整配注芯長(zhǎng)短調(diào)整分層注入量，從而達(dá)到分層配注的目的。

為能應(yīng)用現(xiàn)有測(cè)試工具進(jìn)行測(cè)試，配注器主體上的測(cè)試孔中心與堵塞器偏孔中心之間的距離應(yīng)保持不變。在剛體外徑縮小的情況下，測(cè)試孔與主體剛體要有一定的偏心距；因此，需要根據(jù)小直徑的工藝要求，確定合理的偏心距（圖2）。

圖1 小直徑梭形桿偏心分注配產(chǎn)器組裝圖

通過(guò)改進(jìn)，配注器外徑由114 mm縮小為95 mm；測(cè)試孔內(nèi)徑與堵塞器偏孔內(nèi)徑不變，圓心距不變；測(cè)試孔與剛體不同心。

圖2 偏心結(jié)構(gòu)示意圖

同時(shí)，配注器主體外徑工具縮小后，連接螺紋應(yīng)具有一定的強(qiáng)度，當(dāng)配注器的承壓達(dá)到25 M Pa時(shí)，偏孔不刺不漏，滿(mǎn)足井下工作要求。

2 設(shè)計(jì)計(jì)算

原配注器鋼體外徑D1=114 mm，小直徑配注

器鋼體外徑D2=95mm，則

連接套是配注器主要的承壓零件，因此，對(duì)其連接螺紋（螺紋型號(hào)為M 8 5X2）進(jìn)行強(qiáng)度校核[1]。

螺紋受力:

式中：

P——工作壓差，25M Pa；

d3——連接套內(nèi)徑，8 3mm。螺紋強(qiáng)度[2]：

式中：

τ——剪切應(yīng)力；

F——螺紋受力；

kz——嚙合系數(shù)，kz=0.56；

d1——螺紋小徑，d1=8 2.8 35mm；

a——齒根寬度，a=1.305；

Z——螺紋工作圈數(shù)。

若 Z=10，則 τ=71.1 MPa＜[τ]=300 MPa，剪切

應(yīng)力小于許用應(yīng)力，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用前，為驗(yàn)證小直徑梭形桿偏心配注器的承壓性，對(duì)該工具進(jìn)行了室內(nèi)承壓性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，在堵塞器偏孔內(nèi)投入死嘴，加壓至25 M Pa，持續(xù)15min，不刺不漏，工具狀態(tài)穩(wěn)定。

在采用投撈器進(jìn)行堵塞器的地面投撈試驗(yàn)中，操作順利，投撈過(guò)程中無(wú)遇卡、遇阻現(xiàn)象。

截至目前，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用4口井，單層注入量均能達(dá)到配注要求，投撈堵塞器無(wú)遇卡、遇阻現(xiàn)象。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的4口井，平均單井累計(jì)應(yīng)用184d，累計(jì)控制無(wú)效注入2.3×104m3聚合物溶液，節(jié)支48.3萬(wàn)元；減少無(wú)效產(chǎn)液1.8×104t，節(jié)支2.2萬(wàn)元；井組累計(jì)增油825 t，原油價(jià)格每噸按5 234元計(jì)算，增加收入431.8萬(wàn)元。共創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益482.3萬(wàn)元。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）小直徑梭形桿偏心配注器縮小了工具剛體外徑，下入時(shí)可通過(guò)套損井內(nèi)的加固井段，同時(shí)滿(mǎn)足承壓需求，投撈順利。

2）該工具繼承了原有偏心配注器的技術(shù)特點(diǎn)，可以利用原有的堵塞器進(jìn)行流量調(diào)配，滿(mǎn)足套損井低黏損有效注入的需求。

3）與小直徑封隔器配套組成的工藝管柱，突破了不能對(duì)套損井分層注聚的技術(shù)界限，為今后的油田聚驅(qū)開(kāi)發(fā)做好了技術(shù)儲(chǔ)備。

[1]李新勇.螺紋實(shí)用手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009:35.

[2]崔金哲.聚驅(qū)梭形桿偏心分注工藝[J].石油機(jī)械,2011（1）:22.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.06.009

2012-03-12）

李先龍，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事機(jī)采井節(jié)能工作，E-mail：dqlixianlong@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠工程技術(shù)大隊(duì)，163114。