注水新工藝的研究與應(yīng)用

周凌希

摘要：對于分層注水井來說，井下封隔器發(fā)揮著重要作用，如果封隔器在密封方面存在問題，將會直接影響分注效果，甚至影響油田的開發(fā)。本文通過研究分析K344、Y341封隔器的實際應(yīng)用情況，對封隔器進(jìn)行創(chuàng)新，研制出了新型的封隔器，進(jìn)而在一定程度上徹底解決了井下封隔器坐封不嚴(yán)、不坐封的問題。

關(guān)鍵詞：注水 ?封隔器 ?單向流堵塞器

1 概述

在油田開發(fā)中，水壓驅(qū)動方式是各種驅(qū)動方式中采收率最高的一種驅(qū)動方式，強化注水可以使油田成為水壓驅(qū)動，進(jìn)一步提高原油采收率和油田的開發(fā)速度，同時可以對油井的自噴采油期進(jìn)行延長，目前全廠注水開發(fā)區(qū)塊14個，其中稀油13個，稠油1個，有注水井223口，正常運行111口，日注水9500m3，分注水井88口，開井77口，井下工具以K344和Y341封隔器、PS114偏心配水器為主，這些工具的使用，在錦州油田注水工作中發(fā)揮了極其重要作用。

2 新型封隔器的研究與應(yīng)用

2.1 K344型封隔器

K344封隔器屬于水力擴張式封隔器，其工作原理為：封隔器坐封時，從油管內(nèi)加液壓，打開坐封針型閥，在油套內(nèi)外壓差作用下，膠筒脹大，密封油套環(huán)形空間。

優(yōu)點：坐封壓差低。

缺點：封隔器坐封承壓低，坐封和解封針型閥極易堵塞，彈不開或收不回去，泄露。

2.2 Y341型封隔器

Y341型封隔器是一種壓縮型封隔器，其工作原理為：坐封時液體進(jìn)入缸體，將銷釘剪斷，壓縮脹大膠筒，密封油套環(huán)形空間，放掉油管內(nèi)壓力，鋸齒鎖扣鎖緊機構(gòu)能夠保證膠筒處于坐封狀態(tài)。

優(yōu)點：隨著壓力的波動，密封性沒有發(fā)生變化，承壓高，坐封后封隔器始終處于鎖緊狀態(tài)，同時可以根據(jù)油井井深的實際情況，對坐封壓力進(jìn)行調(diào)整。

缺點：坐封壓差偏高3-7MPa。

2.3 新型封隔器

該封隔器是擴張式膠筒封隔器。

座封時液體從中心管縫隙進(jìn)入，推動下鋼碗上行，使膠筒被壓縮。

封隔器主要由1上接頭、2中心管、3過濾套、5上鋼套、7解封活塞、8凡爾、9彈簧、11上鋼碗、12膠筒總成、13下鋼碗和14下接頭等組成。

2.4 技術(shù)創(chuàng)新點

新型封隔器屬于復(fù)合式封隔器，該封隔器采用雙缸環(huán)形反爾結(jié)構(gòu)，采用激光割縫對進(jìn)出水通道進(jìn)行處理，通過處理使得封隔器具備防砂功能，采用擴張式坐封對封隔器上部進(jìn)行處理，采用壓縮式坐封對下部處理，進(jìn)而在一定程度上簡化封隔器坐封、解封操作，進(jìn)一步提升了封隔器的坐封效果。

3 地面新工藝技術(shù)改進(jìn)

3.1 技術(shù)改進(jìn)

結(jié)合水井地面流程的實際情況，經(jīng)過斟酌和論證，改進(jìn)現(xiàn)有地面流程，并設(shè)計了完整的地面注水工藝流程，通過現(xiàn)場使用，取得良好的效果，該工藝可以最大限度地對套壓進(jìn)行釋放處理，在一定程度上實現(xiàn)封隔器所需最大坐封壓差，并且可以清晰直觀地觀察井下封隔器的坐封狀態(tài)，解決了注水井存在的最大分注問題。該工藝的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為一方面操作安全，另一方面能夠避免污染。

3.2 技術(shù)創(chuàng)新點

改進(jìn)地面工藝后，通過減壓閥進(jìn)入低壓系統(tǒng)進(jìn)行放空、洗井操作，進(jìn)而最大限度的釋放套壓，進(jìn)一步滿足封隔器所需的坐封壓差。在地面上，可以清晰直觀觀察井下封隔器坐封狀態(tài)，該工藝操作既安全又能避免對地面造成污染。

4 單向流堵塞器的研究與應(yīng)用

4.1 技術(shù)原理

以往高壓水井作業(yè)，井下配水器內(nèi)均都安裝死觜子，以此來封閉油套通道，避免液體進(jìn)入油管內(nèi)溢流或噴出，使作業(yè)無法進(jìn)行，完井后再由測試人員從新投放活嘴，不僅增加工作量，還很容易出現(xiàn)斷、卡等現(xiàn)象，造成重復(fù)修井作業(yè)。單向流堵塞器設(shè)計簡單，正注水時處于打開狀態(tài)，反向回流時處于關(guān)閉狀態(tài)，實現(xiàn)了高壓水井作業(yè)油套連通關(guān)閉，實現(xiàn)了封隔器必須在全解封狀態(tài)下，才可以通過防溢閥洗井，這樣不僅達(dá)到了洗井目的，還可以驗證封隔器是否解封，目前該堵塞器已在分注井上逐步推廣應(yīng)用。

4.2 技術(shù)創(chuàng)新點

單向流堵塞器安裝了球座和反爾，使注入水單向流動，實現(xiàn)了高壓水井作業(yè)油套連通關(guān)閉，避免液體進(jìn)入油管內(nèi)溢流或噴出，使作業(yè)無法進(jìn)行;實現(xiàn)了封隔器必須在全解封狀態(tài)下，才可以通過防溢閥洗井，這樣不僅達(dá)到了洗井目的，還可以驗證封隔器是否解封;避免了測試人員投撈死嘴失敗造成重復(fù)修井作業(yè)。

5 現(xiàn)場應(yīng)用

2009年，在錦州油田共使用新型封隔器10井次，單向流堵塞器12井次，地面工藝流程改進(jìn)21井次，總計投入工具費用20萬元，封隔器坐封測試合格率100%，取得了很好分注效果。

6 結(jié)論

①所有分注水井地面流程都要爭取改進(jìn)，實現(xiàn)封隔器最佳坐封效果。②擴大單向流堵塞器應(yīng)用范圍，解決高壓水井作業(yè)難題;解決高壓水井測試投勞堵塞器失敗造成的重復(fù)修井作業(yè)問題。③推廣使用新型封隔器，提高錦州油田水井分注效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張海山，景偉，楊繼剛.注水新工藝新技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國城市經(jīng)濟，2011（05）.

[2]聞晶.歡西油田稀油區(qū)塊開發(fā)中后期綜合治理技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（03）.

[3]劉長運.先減壓式油田注水恒流堵塞器動力學(xué)和可靠性的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2007（10）.