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1、中国石化上游科技工作会议,偏心注水井 分层测调技术与操作规程,中原油田采油院生产测井中心,中国石化上游科技工作会议,目 录 一、前言 二、分层测试技术 三、分层投捞调配技术 四、分层测试资料解释 五、注水井管柱定位技术 六、操作规程,中国石化上游科技工作会议,水井分层测试是采用测试仪器定期测量注水井各注水层段在不同压力下的吸水量。,一、前言,分层测试的目的,了解注水层段的吸水能力，检查评价分层配水方案的准确性，检查封隔器是否密封，配水器工作是否正常，检查井下作业施工质量等。,中国石化上游科技工作会议,分层测试方法,注水井分层测试方法有投球测试法和井下流量计测试法。目前测试仪器主要是外流式电磁流
2、量计和超声波流量计为主，投球测试为辅。,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,外流式流量计,验封+流量一体化,测试仪器发展过程,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,投球测试是采用水量“递减逆算法”求各层段吸水量。测试时，从下至上进行投球，每投一次测试球杆，便堵死测试球杆以下的层段，地面水表反映的水量是测试球杆以上层段的水量。,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,集流式流量计测试,集流式井下流量计测试，是利用与测试管柱配套的密封及定位装置，从下到上，逐级密封进行测试。采用“递减”法求各层段吸水量。,二、水井分层测试
3、技术,中国石化上游科技工作会议,目前已淘汰停用。,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,外流式电磁流量计,工作原理：外流式电磁流量计测试，是利用电磁感应的原理测量管道中导电液体流量的仪器，测试方法是不需聚流，只需检测流过仪器时的液体流速，通过转换计算出液体流量。,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,外流式电磁流量计测试,优点:测试时不改变注水状态，一次下井可测多层，根据测试水量与地面水表计量水量对比，判断注水井是否正常注水。,缺点:测试仪器探头受注水水质影响大，探头一旦沾上油污，影响测试资料的准确性。,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,超声波流量计,工作原理
4、：超声波流量计采用超声波来测量流体流速，它通过测量高频超声波速的传播时间差来推算流体流量。,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,超声波流量计,优点：测试时不改变注水状态，一次下井可测多层，根据测试水量与地面水表计量水量对比，判断注水井是否正常注水。超声波流量计解决了油污对电磁流量计的制约问题。,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,402配水器,403配水器,404配水器,测 分 层 流 量,下层流量,中、下层流量,全井流量,测试方法：定点调压法 仪器下到设计位置后，固定不动，调节注水压力，调节35个压力点，测试完成后，上提或下放在测试另一层流量。见左图,二、水井分层测试
5、技术,中国石化上游科技工作会议,验封+流量一体化测试仪,二、水井分层测试技术,设计模式：双压力+双流量+可卸压装置,设计原理图,设计结构图,中国石化上游科技工作会议,二、水井分层测试技术,技术优势：, 结构设计合理，长度更优化，操作更方便； 流量参数作为判断密封段座封是否漏失的主要依 据，对封隔器的工况分析更准确、更科学； 一次回放通讯操作即可获得验封数据，数据、报 表处理更便捷； 一机两用：在进行验封工作的同时，可进行分层 注水量的测试； 配套可卸压式密封段进行验封，最大限度地减少 卡井、掉井事故的发生。,中国石化上游科技工作会议,二、水井分层测试技术,多功能井下验封测试仪曲线判断依据：,要
6、准确判断封隔器的工况，必须结合注水井的实际注水情况、地层吸水变化等来分析测试曲线，并做好地面记录。 在仪器测得正常曲线的情况下，判断依据如下： 两条压力曲线重合，流量曲线不为零，密封段未座 严，数 据无意义 两条压力曲线在座封后不重合，流量落零，表明封隔器密 封良好 两条压力曲线完全重合，流量落零，表明封隔器失效 两条压力曲线在座封后不完全重合，有较小的压差，流量 不落零，表明封隔器部分失效,中国石化上游科技工作会议,多功能井下验封测试仪实例一,测试结论：压力曲线分离，无流量显示，表明封隔器完好,胡7-59井分层流量测试及验封曲线图,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,多功能井下验
7、封测试仪实例二,测试结论：开-关-开后封二压力曲线重合，没有流量显示，表明验封仪座封完好，封二失效。,新胡5-21井分层流量测试及验封图,封二:开-关-开,封一:开-关-开,验管,二、水井分层测试技术,中国石化上游科技工作会议,录井钢丝投捞 钢丝绳投捞 液力助捞工艺 液力投捞工艺,投捞工艺,适用于空心和偏心分层注水管柱,只适用于空心分层注水管柱,投捞工艺技术,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,投捞方法,投捞车：钢丝绳打捞器投捞注水芯子。此方法应用量小，投捞时需停井放空，易造成污染，地层激动易回吐。,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议
8、,投捞调配的核心就是调整各单层注水的压力系统，使各层段的注水量均能达到配注的需求。采用的方式就是调整各配水层段的水嘴，结合各个单层的吸水能力，通过水嘴的调整，来调整各注水层段的注水压力，从而达到调整单层注水量的目的。,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,分层配水技术的实质是控制高渗透层的吸水能力。在高渗透层部位的配水器上装有配水嘴，这样，在井口保持高压的情况下，利用配水嘴节流损失降低了注水压力，从而控制了高渗透层的注入量，达到分层配水的目的。因此，可以通过配水嘴后需要降低的注水压力（即嘴损）来求配水嘴尺寸。,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,当油层无控制时： Q=K . P
9、P=P 井口+ P水柱- P 管损- P 启动 式中Q-分层无控制时的注水量，m3/d K-地层吸水指数m3/d . MPa,同理，当油层控制注水时： Q 配= K. P配 P配 = P 井口+ P水柱- P 管损-P嘴损-P 启动 Q 配- 分层控制时的注水量，m3/d P井口-井口注水压力,MPa P水柱-静水注压力，MPa P管损-注水时油管内沿程的压力损失，MPa P启动-地层开始吸水时的井地压力，MPa P嘴损-注水时配水嘴所造成的压力损失，MPa,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议, 嘴损曲线：描述配水嘴尺寸，配水量和通过配水嘴的节流损失三者之间的定量关系曲线。,三、水井投
10、捞技术,中国石化上游科技工作会议, 嘴损曲线法选择水嘴： 据测试资料绘制分层吸水指示曲线 在分层指示曲线上，查出与各层段注水量相对应的井口配注压力 计算各分层的嘴损压差或确定嘴损压差 借用嘴损压差值和需要的配注量在嘴损曲线上查出水嘴尺寸,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议, 简易法选择水嘴： 对于调整水量不大的层段,D1原用水嘴直径，mm d2需调整水嘴直径,mm Q0原注入量，m3 Q1配注量，m3,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,（二）选配水嘴时要考虑的因素,1、充分利用注水泵压,一口分注井一般有2-3个注水层段，往往它们的吸水能力不同。吸水强的层，完成配水量时，注水压
11、力较低；吸水差的层段，注水压力高。这时吸水能力强的油层用小水嘴控制水量，对注水差的油层取消水嘴控制水量。因正常注水时，地面闸门放开，不要用闸门控制水量。,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,2、水量控制方面 根据注水井的注水层段合格率要求应以注水层段上限的水量选择水嘴直径。这样一旦泵压下降一定值时，层段注水量仍在合格范围内。,3、水嘴配制前利用嘴损曲线、测井曲线、吸水剖面、电磁流量测试资料进行综合分析对比，确定各注水层的实际注水量。,（二）选配水嘴时要考虑的因素,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,1、新开作业井水嘴选择 由于作业前的井下工具已有损坏，或作业过程中造成地层污染，
12、水嘴配制时不能用以前的测试资料，应根据作业时测的电磁流量资料，或作业完井后捞出注水芯子重新测试，利用水嘴配制经验公式计算水嘴的大小。,（三）不同注水情况下注水井的水嘴选择,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,堵水调剖井、酸化井，因地层经过堵水调剖或者酸化后改善了各层的吸水情况，不能按堵水调剖和酸化前的测试资料进行选择水嘴。必须重新测试，根据新的测试资料来选择水嘴的大小。,（三）不同注水情况下注水井的水嘴选择,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,3、超注层水嘴的选择,利用注水井的测试资料、吸水剖面、电磁流量资料结合目前注水状况判断各层的吸水量。利用水嘴配制经验公式求出水嘴的尺寸。
13、如果水嘴配制到最小时，测试成果资料仍显示超注的情况下，应投死嘴,重新测试判断井下工具使用情况，井下工具损坏时，要及时上作业检管。,（三）不同注水情况下注水井的水嘴选择,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,4、欠注层水嘴选择,对于欠注层，首先搞清该层是可调还是不可调层，已保证封隔器起作用为标准。,将测的水量与用的水嘴直径，在最损图版上查出产生的嘴损压差，这个压差就是作用在封隔器上的压力。当嘴损压差大于封隔器工作压力0.5MPa，该层为可调层。,嘴损压差小于封隔器工作压力，该层为不可调层，这时尽管完不成方案水量，也不能放大水嘴，否则封隔器失效。,（三）不同注水情况下注水井的水嘴选择,三、水
14、井投捞技术,中国石化上游科技工作会议, 选择配水嘴的准确与否和测试资料准确程度有直接的关系。一般要求连续两次以上的测试资料基本相同，调整水嘴才能准确； 要对水井的资料和动态等作经常分析，及时掌握油层变化情况，找出变化原因； 每次调整配水嘴必须检查原水嘴与配水管柱，修正实测资料的准确程度,(四)选择配水嘴时的注意事项,三、水井投捞技术,中国石化上游科技工作会议,四、水井分层测试资料解释,中国石化上游科技工作会议,四、水井分层测试资料解释,层段性质判定技术要求： 均衡层： -10%-Q-+10% 加强层： -10%-Q-+30% 限制层： -30%-Q-+10%,中国石化上游科技工作会议,四、水井
15、分层测试资料解释,濮3-9井分层流量测试原始曲线图,中国石化上游科技工作会议,四、水井分层测试资料解释,中国石化上游科技工作会议,油田处于开发后期，水淹程度高，剩余油潜力分散，而且油水井射开层段多，隔层薄，给卡堵高含水层，补孔改层和注水井分层注水带来了较大的困难。为此，应用自然伽玛磁性定位测井技术可以验证指导作业施工，确定封隔器、配水器等工具座封卡改是否到位，以便提高作业质量，确保施工成功率。,1、技术背景,中国石化上游科技工作会议,自然伽玛磁性定位测井的机理,自然伽玛磁性定位测井技术是一种组合测井方式，即由自然伽玛测井仪和磁性定位测井仪组合一次下井测取自然伽玛曲线和磁性定位曲线。,2、机理,
16、中国石化上游科技工作会议,地层本身含有天然放射性物质，放射出伽玛射线即为自然伽玛射线。沿井身剖面测量地层的天然放射性的方法即为自然伽玛测井。不同岩石所含的自然放射性强度不同，所以自然伽玛曲线反映了不同地层的岩性剖面。一般而言，砂岩地层的自然放射性比较低，而泥岩地层的自然放射性较高。测井原图中的自然电位曲线（由测井公司在裸眼井中所测）也反映了岩性剖面，而且自然伽玛曲线与自然电位曲线变化趋势基本一致，所以，可用自然电位曲线来校正自然伽玛曲线的深度。,自然伽玛测井,中国石化上游科技工作会议,磁性定位测井仪,磁性定位测井仪是由两块永久磁铁、一个现圈及外壳组成的。如下图所示：,测井中，在周围介质无异常磁阻变化时，线圈处于恒定磁场中，感应电位差为零，磁定位曲线表现为直线；当有磁阻变化即有节箍、封隔器、配水器等井下工
