小直徑封隔器分注技術引進與應用

王文生（中國石油天然氣股份有限公司吐哈油田分公司鄯善采油廠，新疆 吐魯番 838202）

小直徑封隔器分注技術引進與應用

王文生（中國石油天然氣股份有限公司吐哈油田分公司鄯善采油廠，新疆 吐魯番 838202）

油田開發(fā)到了一定的時期以后，由于多方面的因素，許多油水井的套管損壞、變形，而常規(guī)的井下工具不能用于套管變形井，致使油水井所必須的分層開采、分層注水、酸化等工藝措施無法進行。為了充分合理地利用這些井，就迫切需要開展用于變形井的小直徑封隔器及配套工具的開發(fā)與研制，并進行系統(tǒng)的研究，達到滿足變形井的采油與注水等措施管柱的需要。本文詳細論述了小直徑分注技術的工作原理及現(xiàn)場應用的可行性，介紹在丘陵油田的應用情況及效果，分析了今后小直徑分注技術的推廣前景。

套變井；分注；小直封隔器；小直徑配水器；分層測試

1 小直徑封隔器分注技術技術特點

1.1 技術特點、工作原理及主要技術指標

1.1.1 51/2in變形井分層注水管柱

（1）管柱結(jié)構(gòu)：該管柱由上至下依次為KSQ水井錨、Y341封隔器、KPX偏心配水器、952—1凡爾、篩管、絲堵等工具組成。

常規(guī)的同級同層分注管柱，主要針對注水壓力小（小于25MPa）且穩(wěn)定，波動小的分注井，如果套管變形大于112mm，則采用Y341-110注水封隔器，此管柱可滿足注水壓差為25MPa的分注井。

主要針對注水壓力不穩(wěn)定，波動大，溫度變化大的水井分注，主要優(yōu)點是采用了管柱錨定技術，可以有效地防止因注水壓力變化及溫度變化而引起的管柱蠕動，保持封隔器的有效密封，延長水井的注水周期。

（2）工作原理：根據(jù)施工設計配管柱下井，利用封隔器將各層段卡開，在相應層段管柱上帶有偏心配水器，從油管內(nèi)蹩壓，坐卡水井錨，坐封封隔器。封隔器密封油套環(huán)空，將各層分隔開來。裝好井口，通過鋼絲將投撈器下入井內(nèi)逐級撈出各偏心配水器的堵塞器，將堵塞器的死嘴子更換為不同尺寸的水嘴，根據(jù)各層的吸水情況進行分層注水，在注水過程當中如果需要洗井，可由尾部循環(huán)凡爾進行反洗井。通過上提油管完成解封動作。

1.1.2 JHY341系列小直徑注水封隔器

（1）結(jié)構(gòu)：主要由坐封機構(gòu)、密封機構(gòu)、鎖緊機構(gòu)、反洗機構(gòu)、解封機構(gòu)、防撞機構(gòu)組成。包括上接頭、鎖扣指總成、外套、中心管、鎖套、上膠筒座、膠筒、隔環(huán)、、外中心管、下膠筒座、活塞、下中心管、下接頭、剪釘、剪釘座、防撞環(huán)等。

（2）工作原理

坐封：當封隔器下至設計井深后，從油管內(nèi)正蹩液壓，壓力經(jīng)過中心管上、下孔眼，分別作用在上、下活塞上，同時推動下外套上行壓縮膠筒，外中心管推動卡爪套，卡爪套的鋸齒扣和鎖簧的鋸齒扣相互嚙合，放壓后，鎖扣指將鎖簧撐開，卡爪套與鎖簧相互鎖緊，完成坐封動作。

反洗井：坐封的同時，外中心管的上部孔眼上行與外套的孔眼對正；反洗井時，液流由環(huán)空進入此通孔，經(jīng)內(nèi)、外中心管的環(huán)形通道作用于上活塞上，推動上活塞下行而形成反洗通道，液流經(jīng)油管底部從油管內(nèi)返至地面完成反洗井。

注水：封隔器膠筒壓縮后封隔油套環(huán)空，通過各種盤根實現(xiàn)封隔器的內(nèi)密封，從而實現(xiàn)分隔油層進行分注的目的。

1.2 應用注水井條件

井徑為5 1/2in（Ф139.7mm套管，內(nèi)徑為Ф121—124mm），井段最小變形不小于Ф108mm，油層溫度不大于150℃，井深不大于5000m的套管變形井。

1.3 施工方法與步驟

(1)按地質(zhì)方案要求，設計分層注水管柱；

(2)下井油管要用蒸汽刺干凈，并用f59mm×800mm油管規(guī)逐根通過；

(3)按設計要求配好管柱，下至設計深度測出懸重，裝好井口及流程；

(4)按設計要求反洗井至進出口水質(zhì)一致，反洗排量30m3/h；

(5)油管正蹩壓15MPa坐封封隔器并驗漏失量，漏失量小于5m3/d為合格，合格后方可進行投撈測試；

(6)按要求注水；

2 技術引進及推廣應用情況

2.1 技術引進

(1)針對不同的井況，引進了帶錨定的變形井分注管柱和不帶錨定的變形井分注管柱兩種，以確保管柱能長期有效地工作；

(2)針對變形井段最小井徑的不同，引進了JHY341—105、JHY341—110兩種小直徑注水封隔器，保證管柱下的去，起得出；

(3)引進了KSQ-105水井雙向錨，用于錨定管柱，解決管柱蠕動問題，其座卡機構(gòu)設計獨特，解卡容易；

(4)引進了KPX-105、KPX-100偏心配水器，其內(nèi)徑與常規(guī)的偏心配水器相同，可以使用常規(guī)投撈工具進行投撈，且達到了常規(guī)偏心配水器的耐壓強度，可以互換使用。

通過以上的技術引進，使丘陵油田51/2in最小變形不小于Ф108mm變形井分層注水問題得到了解決，取得了良好的現(xiàn)場使用效果，創(chuàng)造了較好的技術及經(jīng)濟效益。

2.2 推廣應用情況

小直徑封隔器分注技術在丘陵油田投入現(xiàn)場使用以來，已在51/2in套管變形井進行分層注水30井次，其中應用帶錨定的變形井分注管柱5井次，不帶錨定的變形井分注管柱25井次，最高分注層數(shù)4級4層，最長工作壽命180天，分注井注水最高壓力35MPa，最高溫度80℃，最小變形井段108mm，封隔器最大下入深度達3200m，下井成功率100%，。

3 結(jié)語

小直徑封隔器分注技術在51/2in變形井的成功應用，對提高油田最終采收率起到了積極的作用。根據(jù)51/2in變形井分層注水管柱及工具當前的發(fā)展狀況和國內(nèi)各油田對該項技術的潛在市場需求，可以預測該管柱及工具將在各油田變形井分層注水措施中得到推廣應用。該技術在現(xiàn)場的成功應用，為變形井的措施管柱做了一個良好的開端，它必將對51/2in套管變形井酸化、堵水等措施管柱的研制與開發(fā)起到積極的指導意義。

本項目研究成果提供的技術，在現(xiàn)場使用不會增加施工的技術難度，易于推廣應用。產(chǎn)品制造上選用的原材料來源充足，加工難度小，便于組織規(guī)模生產(chǎn)，能及時滿足現(xiàn)場的需求。這些都為本專題研究成果的大面積推廣提供有力支持。

[1]劉翔鶚.采油工程技術論文集[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998.

[2]萬仁溥主編.采油工藝手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000.