分層注水定量配水工藝技術(shù)的應(yīng)用

馬 斌，曲 濤，楊金瑞

青海油田花土溝采油一廠，青海海西州 816400

分層注水指的是：在注水井中下一個(gè)封隔器（packer：具有彈性的密封元件，并借此封閉和隔斷井下各種尺寸的“管柱”與“井眼”之間以及管柱之間環(huán)形空間，并將層面隔絕，用來控制注入液、保護(hù)套管的井下工具）， 把差異較大的油層有效的分離，再用配水器（Water distribution device：對(duì)油層進(jìn)行分層定量注水的井下工具，它與水井封隔器配套使用。常見的配水器主要有：665偏心配水器、KL-4in偏心配水器、DQB0641橋式空心配水器和一次分三層配水器四種類型），進(jìn)行分層配水，使高滲透層的注水量得到有效的控制，中低層滲透油層的注水量得到加強(qiáng)，使得各類油層都能夠發(fā)揮其作用。

1 差壓式定量堵塞器的結(jié)構(gòu)和原理

1）差壓式定量堵塞器的結(jié)構(gòu)。DL-1井下偏心定量堵塞器如圖所示：

它是由閥體、噴嘴、閥芯、彈簧等主要結(jié)構(gòu)組成，差壓式定量堵塞器的外形和尺寸都和普通的堵塞器相同。它的工作原理是：在注水時(shí)由濾罩、噴嘴，在經(jīng)過偏心配水器工作筒上的注水小孔注入相應(yīng)的配水段。

2）定量配水器的工作原理以及技術(shù)指標(biāo)。定量配水器的工作原理以P1和P2分別表示注水壓力和噴嘴內(nèi)腔壓力，P3為出口壓力，也就是地層壓力，△P1為P1和P2壓力差。當(dāng)P1大于P2時(shí)，注水經(jīng)過噴口小孔進(jìn)入噴嘴內(nèi)腔，再經(jīng)過噴嘴和閥芯之間的環(huán)形空間流入地層。當(dāng)△P1增加的瞬間，△P1增加，流量上升，這是作用在閥芯另一端的P2也同時(shí)增加，推動(dòng)閥芯向噴嘴靠近，間隙減小，導(dǎo)致流量下降，使得△P1減少到開始時(shí)候的數(shù)值來維持流量的恒定。定量配水器的技術(shù)指標(biāo)是：額定流量10 m/d～130m/d、流量精度3%～8%、最大工作壓差35MPa、最小工作壓差3MPa、連續(xù)工作時(shí)間6個(gè)月～12個(gè)月。

2 地面定量配水技術(shù)

針對(duì)各種原因所不能進(jìn)行正常分層注水的部分注水井的分注問題，自行設(shè)計(jì)研制了地面自動(dòng)恒流裝置。

用它和定量堵塞器進(jìn)行配套使用，能夠向地面有效的進(jìn)行定量注水。這個(gè)裝置有效的解決了以下幾個(gè)問題：一是解決了油套定量分注的問題，使得由于各種原因不能實(shí)現(xiàn)井下分注的注水井進(jìn)行了地面分注；二是解決了串聯(lián)注水井分水的問題，實(shí)現(xiàn)了注水井口分水的控制和有效的管理；三是解決了地面閥門的損耗問題，由于地面分注，減少閥門控制波動(dòng)較大的注水水量。

3 井下定量配水技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的時(shí)候，只需要根據(jù)配注的要求，相應(yīng)的投入該應(yīng)用水量的堵塞器，并與原有的偏心配水器共同作用，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地層的定量配水，有效的改善了地層吸水的狀況，減緩了層與層間的突出矛盾。下圖是應(yīng)用定量配水器前后的測(cè)試圖：

京618井配柱60京617井配柱60京722井配柱60京503井配柱60京58-11井配柱60壓力/MPa注入量15 14注入量壓力/MPa注入量壓力/MPa注入量壓力/MPa注入量壓力/MPa 備注55 50 15.5 14.5 21 18 15.6 14.6 45 36 14.5 13.5 47 40 22 21 37 35 下定量配水器前下定量配水器后下前2.7mm水嘴15 14 13 12 61 60 60 58 15.0 14.5 13.5 12.2 29 28 28 27 15.6 14.6 13.6 12.6 49 48 48 46 14.5 13.5 12.5 11.5 39 39 38 36 22 21 20 19 32 30 28 27下前1.6mm水嘴下前2.5mm水嘴下前2.8mm水嘴下前1.6mm水嘴

4 分層注水定量配水工藝技術(shù)的有效應(yīng)用

分層注水的技術(shù)有效的解決了注水井的諸多問題，對(duì)不能進(jìn)行井下分注的注水井實(shí)現(xiàn)了地面分層注水，有效的解決了串聯(lián)注水井分水的問題，滿足了效率高成本低的要求，節(jié)約了大量的資金，而且解決了地面閥門經(jīng)常損壞的問題，進(jìn)過分層定量注水，減少了閥門控制水量的應(yīng)用。并伴隨著科技的發(fā)展，定量噴嘴有的開始采用陶瓷作為材料，從而延長(zhǎng)其使用的壽命，一次下井就能夠保持一年的使用功效，有效的保證了定量注水的有效期。

5 結(jié)論

通過近年來的分層注水定量配水技術(shù)的試驗(yàn)應(yīng)用，已經(jīng)逐漸的解決了分層注水工藝技術(shù)方面的很多難以解決的問題，并保持了注水量的相對(duì)穩(wěn)定，提高了單層注水的使用效率，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

針對(duì)目前的油田開發(fā)技術(shù)和現(xiàn)實(shí)情況，應(yīng)該進(jìn)一步的推廣分注的工藝技術(shù)，強(qiáng)化分層注水，有效的開展高壓分注配套相關(guān)工具的研制，加強(qiáng)套管的保護(hù)作用，提高使用的長(zhǎng)久性。分層注水定量配水技術(shù)在我國(guó)還不是十分的完善，我們需要在今后時(shí)期做更加深入的研究和探討。

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