青海油田橋式偏心注水井調(diào)試及驗(yàn)封問題研究

伍劍,于雷,何麗娜，邸士瑩

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司，黑龍江 大慶 163853)

橋式偏心配水器為青海油田近期主要應(yīng)用的配水器，在新投產(chǎn)的249口注水井中，有176口井采用橋式偏心配水器。但在實(shí)際施工過程中，容易出現(xiàn)不吸水、遇阻遇卡、倒吸、投不進(jìn)撈不出、驗(yàn)封測(cè)試失敗等問題[1-2]。為了解決上述問題，筆者對(duì)橋式偏心注水井調(diào)試及驗(yàn)封問題進(jìn)行了研究，以便為改善注水工藝提供參考。

1 工作原理

1.1 橋式偏心配水器

橋式偏心配水器在工作筒主體的主注水通道一側(cè)外壁上具有堵塞器偏孔，其通過底部側(cè)孔與主注水通道相連，堵塞器偏孔的側(cè)壁上設(shè)有4個(gè)橋式通道，注入水流過配水器時(shí)，一部分從偏心配水器的工作筒中流過[3]。

1.2 雙密封圈驗(yàn)封儀

驗(yàn)封儀包括雙密封圈驗(yàn)封儀和堵塞式驗(yàn)封儀，一般使用雙密封圈驗(yàn)封儀[4]。驗(yàn)封時(shí)，驗(yàn)封儀的密封斷面坐封在橋式偏心配水器上，形成隔開上下封隔器的密封斷面。同時(shí)，該驗(yàn)封儀為雙壓力探頭，分別位于密封斷面的上方和內(nèi)部，可以實(shí)時(shí)記錄密封斷面上方和內(nèi)部的壓力，通過在地面調(diào)整注水的壓力，從而得到壓力測(cè)試曲線，通過分析壓力測(cè)試曲線，可以判斷封隔器的工作狀況。此外，驗(yàn)封儀采用錄井鋼絲起下，坐封在注水井的配水器上面，采用開、關(guān)、開(或關(guān)、開、關(guān))的方法來改變注水井工作制度。

2 調(diào)試及驗(yàn)封中出現(xiàn)的問題

2.1 儀器遇阻遇卡

1)堵塞器腐蝕嚴(yán)重 由于堵塞器在井下長(zhǎng)時(shí)間受注入污水沖刷，使得堵塞器腐蝕結(jié)垢，與橋式偏心配水器膠結(jié)在一起，打撈堵塞器時(shí)，絞車動(dòng)力不足以拔開黏合在一起的配水器與堵塞器，造成遇卡。如躍3-15井為深井(3000m)，當(dāng)撈偏三時(shí)，出現(xiàn)壓力急劇增加，判斷儀器遇卡，此時(shí)不能直接起鋼絲，否則會(huì)造成鋼絲拔抽?？梢圆扇斓鼗唽摻z拉直保持一段時(shí)間或者人工振蕩鋼絲的方法來解決。

2)管柱變形 儀器在管柱變形處易遇卡，如果處理不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)鋼絲拔斷的現(xiàn)象。如躍3330井，工具深度在1534～1652m，施工通知單標(biāo)明是變徑工具，因此首先選擇使用?38mm投撈器，能夠順利通過并完成測(cè)試。

3)壓送頭使用不當(dāng) 在投堵塞器時(shí)使用的壓送頭，需要人為裝入一個(gè)銷子，如果裝入的銷子很硬，就會(huì)在投堵塞器時(shí)出現(xiàn)拔不斷銷子而遇卡的現(xiàn)象，可以采用曲別針并用牙簽固定鋼絲的方法來解決上述問題。

4)井況原因?qū)е萝浻鲎?注水井返油沉積在管壁上會(huì)造成下井儀器軟遇阻，如果死油較少，可以采用加重桿通井的方法來解決，如果死油很多，需要進(jìn)行洗井作業(yè)。

2.2 流量測(cè)試曲線反應(yīng)異常

1)更換水嘴后不吸水 在躍新461井測(cè)試時(shí)，超注，將其水嘴換小后流量曲線反應(yīng)偏一不吸水(見圖1)。造成上述現(xiàn)象的原因是由于井臟且死油多，投入堵塞器后死油將底堵濾網(wǎng)堵死，可以采用反復(fù)開關(guān)井或者洗井的方法來解決。

圖1 流量測(cè)試曲線圖 (躍新461井)

圖2 倒臺(tái)階測(cè)試曲線圖(躍5431井)

2)流量測(cè)試出現(xiàn)倒臺(tái)階 躍5431井檢配曲線圖如圖2所示。在偏二處出現(xiàn)流量異常高，使得分層流量出現(xiàn)負(fù)值，這為后續(xù)調(diào)試工作帶來困難，出現(xiàn)上述情況的原因可能是流量計(jì)誤差、停測(cè)位置錯(cuò)誤以及油管變徑等導(dǎo)致。由于標(biāo)定條件有限，儀器可能會(huì)出現(xiàn)飄移問題，造成測(cè)試曲線不能正確反映吸水情況，表現(xiàn)在全井少水、出現(xiàn)倒臺(tái)階等現(xiàn)象，這樣即使調(diào)試合格，實(shí)際上井還是沒有正確分水。因此，首先要對(duì)流量計(jì)進(jìn)行效驗(yàn)檢查，判斷是否流量計(jì)問題，或者換支流量計(jì)重新測(cè)試。其次是改變停測(cè)位置，檢查施工設(shè)計(jì)上工具深度，防止停在工具或油管結(jié)垢縮徑處，造成流量增大的假象。如果流量計(jì)沒問題，改變位置依然出現(xiàn)倒臺(tái)階，只能通過洗井或者上作業(yè)除去結(jié)垢后再重新測(cè)試。

2.3 驗(yàn)封曲線判斷不準(zhǔn)確

1)雙皮碗密封段式驗(yàn)封儀驗(yàn)封 對(duì)于已經(jīng)投入堵塞器的進(jìn)行驗(yàn)封時(shí)，為了減少投撈次數(shù)，通常采用雙皮碗密封段式驗(yàn)封儀進(jìn)行驗(yàn)封測(cè)試。當(dāng)驗(yàn)封儀坐入橋式偏心配水器的工作筒后，無法將配水器上下密封，注入水仍然可以通過橋式通道注入到下層。例如當(dāng)前井的第三級(jí)封隔器密封嚴(yán)而第四級(jí)封隔器密封不嚴(yán)時(shí)，在驗(yàn)第三級(jí)封隔器時(shí)，水會(huì)從第三級(jí)配水器的橋式通道流入下層，并通過第四級(jí)配水器進(jìn)入套管，再通過第四級(jí)封隔器返到第三級(jí)。這樣驗(yàn)封儀的上下探頭所測(cè)的壓力同為注水壓力，因此不能正確的驗(yàn)證該級(jí)封隔器的真實(shí)密封情況。以青海尕斯油田躍5621井為例，該井第二、第三級(jí)驗(yàn)封曲線圖如圖3所示。從圖3可以看出，偏三、二層段下地層與注水壓力曲線都隨地面“關(guān)-開-關(guān)”工作制度的變化而變化，證明第三級(jí)、第二級(jí)封隔器密封均不嚴(yán)。由于采用橋式偏心配水器，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和驗(yàn)封原理，可以將第三級(jí)配水器投入死嘴，這樣注入水無法通過第三級(jí)配水器，從而在偏二層段測(cè)得的壓力就為該層段地層壓力或偏二、三層段的綜合壓力，該壓力小于注水壓力，這樣就可根據(jù)所測(cè)得的壓力曲線來判斷封隔器的真實(shí)情況。圖4為躍5621井堵死第三級(jí)配水器后的復(fù)測(cè)曲線圖，偏二層段地層壓力曲線不隨地面“關(guān)-開-關(guān)”工作制度的變化而變化，說明第二級(jí)封隔器密封嚴(yán)。

2)堵塞式壓力計(jì)驗(yàn)封 以青海油田躍新Ⅱ2-1井為例，該井為油井轉(zhuǎn)注水井，在作業(yè)后撈空各層堵塞器時(shí)，發(fā)現(xiàn)該井偏二、偏三返油嚴(yán)重，注水后對(duì)該井進(jìn)行驗(yàn)封(見圖5)，表明該井第二、三級(jí)封隔器密封不嚴(yán)。但根據(jù)油、套壓判斷，該井的第一級(jí)封隔器密封。根據(jù)封隔器漲封原理，懷疑該井驗(yàn)封曲線的準(zhǔn)確性，因而通過洗井后對(duì)該井進(jìn)行復(fù)測(cè)(見圖6)，結(jié)果表明第二、三、四級(jí)封隔器均密封。

3 解決措施

對(duì)于上述情況的成因，筆者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況、注水配套工具結(jié)構(gòu)及驗(yàn)封原理分析如下：

橋式偏心配水器的偏心孔長(zhǎng)度為160mm且底部不貫通，而最早采用的FYL?19-4603雙探頭堵塞式驗(yàn)封壓力計(jì)總長(zhǎng)211mm,投放凈長(zhǎng)度為156.5mm，如出現(xiàn)偏心孔被死油附著的情況，F(xiàn)YL?19堵塞式驗(yàn)封壓力計(jì)將無法完全投入偏心孔內(nèi)。由于壓力計(jì)沒能完全坐入偏空，因而上下2個(gè)探頭所測(cè)得的壓力均為注水壓力，致使驗(yàn)封結(jié)果不準(zhǔn)確。

對(duì)于上述情況，起初采取熱洗的的方法將偏孔內(nèi)死油清洗干凈，使堵塞式壓力計(jì)可以正常坐入偏空內(nèi)。但上述處理方法耗時(shí)長(zhǎng)、成本高，且增加了工作量，為此制定如下解決方案：針對(duì)原堵塞式壓力計(jì)過長(zhǎng)無法完全坐入偏心孔的問題，定制了新型FYL?19-4603雙探頭堵塞式驗(yàn)封壓力計(jì)，該壓力計(jì)總長(zhǎng)度改為196mm,投放凈長(zhǎng)度縮短為141.5mm(見圖7)。該壓力計(jì)自2012年5月21日起開始在現(xiàn)場(chǎng)試用，共對(duì)17口井的79層組進(jìn)行了驗(yàn)封測(cè)試，試驗(yàn)成功率100%，封隔器完好率58.2%(見表1)。

改進(jìn)后的儀器電池長(zhǎng)度較原有長(zhǎng)度縮短了10mm，新型堵塞式驗(yàn)封壓力計(jì)自2012年5月21日起開始在現(xiàn)場(chǎng)試用，共對(duì)17口井79個(gè)層組進(jìn)行了驗(yàn)封測(cè)試，驗(yàn)封成功17口井，試驗(yàn)成功率100%，封隔器完好率平均38.5%(見表1)。

圖7 新老堵塞式壓力計(jì)對(duì)比圖

4 結(jié)語

表1 改進(jìn)后壓力計(jì)試驗(yàn)結(jié)果

注水井的調(diào)試及驗(yàn)封是實(shí)現(xiàn)油田合理開發(fā)的重要?jiǎng)討B(tài)檢測(cè)保障。根據(jù)橋式偏心配水器和驗(yàn)封測(cè)試的原理，提出了相應(yīng)解決方法，節(jié)約了測(cè)試成本并提高了測(cè)試成功率，可以為油田注水施工提供參考。此外，在現(xiàn)場(chǎng)施工中應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：①及時(shí)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行維護(hù)。鋼絲繩不得超負(fù)荷使用，不能再?zèng)_擊荷載下工作，工作時(shí)速度應(yīng)平穩(wěn)。鋼絲繩在使用中應(yīng)避免扭結(jié)，一旦扭結(jié)，應(yīng)立即抖直。使用時(shí)應(yīng)盡量減少?gòu)澱鄞螖?shù)，并盡量避免反向彎折。鋼絲繩應(yīng)防止磨損、腐蝕或其他物理?xiàng)l件、化學(xué)條件造成的性能降低。每次下井前必須檢查繩帽是否完好，鋼絲繩是否有彎折等，防止掉井意外。②注重投撈器的維護(hù)。檢查投撈器各部位是否穩(wěn)定，投撈爪、定向爪是否靈活好用，并針對(duì)不同井下工具選擇合適的投撈器尺寸。③死油過多的井要及時(shí)通知洗井，洗好后馬上進(jìn)行測(cè)試。④測(cè)試前必須先觀察水量、壓力值，確認(rèn)流量、壓力穩(wěn)定后再進(jìn)行測(cè)試。

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