油井堵水封堵基本知识及下井工具

《油井堵水封堵基本知识及下井工具》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油井堵水封堵基本知识及下井工具（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、油井堵水封堵基本知识及井下工具第一章 油井堵水的目的意义在油田进入高含水后期开发阶段，由于窜槽、注入水突进或其它原因，使一些油井过早见水或遭水淹。为 了消除或减少水淹造成的危害，所采取的一系列封堵出水 层的井下工艺措施统称为油井堵水。油井堵水的目的是控 制产水层中水的流动和改变水驱油中水的流动方向，提高 水驱油效率，使油田的产水量在某一时间内下降或稳定， 以保持油田增产或稳产，其最终目的在于提高油田采收率 。堵水做为油田稳油控水的一项主要技术措施，在油田开 发中占有重要地位。第二章 堵水工艺原理通过对油井静态、动态资料、及找水资料的分析，判断出水层位，编制堵水地质方案，根据地质方案的要求，选用

2、适当的堵水工艺管柱（包括丢手接头、封隔器、配产器、活门、丝堵等工具），利用封隔器卡在堵水目的层上下的物性隔层内，封隔器胶筒封隔油套环形空间，堵层光油管通过，使堵水目的层的液流与上下生产层分隔开，同时又无法进入油管内。实现封堵目的层，达到降水增油的目的。第一节 机械堵水工艺原理抽油泵丝堵偏心配产器Y341-114封隔器Y341-114封隔器Y341-114封隔器偏心配产器Y341-114封隔器机械堵水适用于多油层开采时，暂时封堵高含水层，而生产低含水层的油井，并且被封堵的油层在条件许可时解封后可继续采油。堵水管柱示意图 射孔顶界生产层隔层堵层隔层射孔底界套管壁及水泥环射孔炮眼丢手接头油田化学堵水

3、就是利用化学堵剂封堵预堵的出水层位。根据堵剂在油层形成封堵的方式不同，化学堵水可分为非选择性化学堵水和选择性化学堵水。非选择性化学堵水是将堵剂注入预堵的出水层，形成一种不透水的人工隔板，使油、气、水都不能通过的堵水方法；选择性化学堵水是将具有选择性的堵水剂笼统注入井中，或注入卡出的高含水大层段中，以阻止水流入井内。化学堵水又可根据化学堵剂在油层内发生化学反应方式的不同，分为单液法化学堵水和双液法化学堵水。单液法化学堵水是把在地面配制好的化学堵剂注入地层内，在地层温度条件下或与水接触发生化学反应形成封堵屏障；双液法化学堵水是把两种不同的堵剂轮流注入地层，在地层内两种堵剂接触后发生反应，形成沉淀起

4、到堵水的作用。第二节 化学堵水工艺原理 堵水封堵工艺原理高强度化学堵水技术属双液法非选择性化学堵水技术。该技术是将一定模数的水玻璃溶液和一定浓度的氯化钙溶液，以惰性液体隔开，交替挤入高含水层或层段内，使两种液体在地层孔隙内混合，反应生成不溶于水的水合硅酸钙固体沉淀物，同时还可生成SiO2+Ca(OH)2的物理吸附物，从而堵塞岩石孔隙或出水孔道，达到油井封堵的目的。 1水玻璃高强度化学堵水技术 堵水工艺 施工管柱 化学堵水管柱由封隔器和喷砂器组 成，见图1。 堵剂注入顺序 水玻璃-隔离液-氯化钙-隔离液 -水玻璃-隔离液-氯化钙-隔离液 -水玻璃-顶替液 封堵工艺特点 施工工艺复杂，难度大，危险

5、 性较大； 封堵剂用量大，施工费用高， 施工周期长； 解堵难度较大。2. 氰凝堵水及封窜技术 堵水工艺原理氰凝的主体成分是聚氨基甲酸脂，加入催化剂的氰凝堵剂被携带注入地层后，在地层温度压力下，遇水立即发生化学反应，最终生成不溶于水，且具有较高强度的固体物质-交联度大的网络壮结构缩二脲，堵塞出水通道，而且与岩石、水泥、钢铁有很强的粘结力。氰凝封堵工艺就是采用预装式管柱，将氰凝堵剂用水顶替挤注到窜槽通道或高含水层（堵剂与水用隔离液及胶塞隔开），氰凝堵剂与地层中的水接触，立即发生化学反应交联、固化，与岩石孔壁、水泥环和套管粘结在一起，形成固体堵塞物，从而达到封窜和堵水的目的。 堵水工艺原理施工工艺氰

6、凝封堵工艺就是采用预装式管柱，将氰凝堵剂用水 顶替挤注到窜槽通道或高含水 层（堵剂与水用隔离液及胶塞 隔开），氰凝堵剂与地层中的 水接触，立即发生化学反应交 联、固化，与岩石孔壁、水泥 环和套管粘结在一起，形成固 体堵塞物，从而达到封窜和堵水的目的。施工管柱见图2。 施工工艺 封堵工艺特点 氰凝堵剂凝胶时间较短，用量少，封堵强度高； 封堵有效期长，且工艺复杂，危险性较高； 采取压裂、射孔等工艺措施可实施解堵； 封堵厚度小，大段封堵不宜用氰凝堵剂。 3. 高聚物单液法化学堵水技术 封堵工艺原理该堵剂的主要成分AP4为无机盐在丙烯酰胺链上接支形成的高分子衍生物，固化剂引发AP4发生聚合物反应，形成

7、高弹性橡胶状的封堵材料；添加剂起转向和增加强度的作用。对于有裂缝的高吸水层段，还可加入SAP体膨形颗粒转向剂，其作用是封堵较大的孔道，确保封堵效果，同时又能减少堵剂用量，降低成本。 施工工艺管柱组成：高聚物单液法化学堵水管柱由封隔器、配产器、工作筒组成。见图3。 工艺特点 高聚物单液法堵剂应用的温度和浓度范围大，堵剂用量少，成本低，施工安全。 高聚物单液法堵水技术封堵半径小。需要时可采用压裂、酸化或射孔方法解封，堵后可承受生产压差10.0MPa以上，基本能满足机采井生产的实际需要。第三章 封隔器型号编制方法及技术参数第一节 封隔器型号编制方法支撑方式代号封隔器型号的标准格式为：分类代号解封方式

8、代号 坐封方式代号钢体最大外径 mmDC6 9015分 类自封式 压缩式 楔入式 扩张式 代 号表1 分类代号表示方法表2 支撑方式代号表示方法 支撑方式尾管 单向卡瓦 无支撑 双向卡瓦锚瓦 代 号表3 坐封方式代号表示方法坐封方式提放管柱转管柱自封液压下工具 代 号表4 解封方式代号表示方法 解封方式 提放管柱转管柱钻铣液压下工具 代 号第二节 常用封隔器的基本技术参数目前常用的堵水封隔器有:Y441-114双向卡瓦式隔器Y443-114可钻式封隔器FXY445-114空心桥塞式封隔器K342-114型长胶筒封隔器Y341-100型小直径封隔器Y341-114L平衡式封隔器FXZY341-1

9、12A型自验封封隔器表5 各种类型封隔器技术参数表第四章 常用的机械堵水管柱类型及发展第一节 常见的机械堵水管柱类型 机械堵水技术经过几十年的发展演变，根据不同需要形成了多 种管柱类型。19801985年 分层配产的自喷堵水工艺19861990年 抽油机井整体堵水工艺19912000年 机采井丢手堵水工艺20012006年 机采井细分堵水工艺堵水工艺技术的发展大致经历四个阶段：第四章 常用的机械堵水管柱类型及发展第一节 常见的机械堵水管柱类型 机械堵水技术经过几十年的发展演变，根据不同需要形成了多 种管柱类型。机械堵水管柱整体式堵水管柱丢手式堵水管柱平衡式堵水管柱卡瓦悬挂式管柱 可钻式封堵管柱

10、 整体式堵水管柱管柱结构：主要由Y111-114型封隔器和支撑卡瓦(或Y221-114封隔器)、偏心配产器等组成。Y111-114封隔器Y111-114封隔器生产层堵水层生产层抽油泵筛管支撑卡瓦丝堵整体式堵水管柱示意图偏心配产器工艺特点：该堵水管柱与生产管柱合为一体，下部为堵水管柱，上部为泵抽管柱。堵水管柱随生产管柱一同起下，施工简便，但堵水管柱寿命取决于生产管柱的生产周期，并且泵抽时，管柱上下蠕动，影响封隔器的密封性能，目前这类管柱已很少用。平衡式堵水管柱管柱结构：主要由丢手接头、Y341型封隔器及偏心配产器组成。为适应油田不同套管井的堵水，目前堵水封隔器已形成由Y341-95型、Y341-

11、114型、Y341-117型、Y341-146型封隔器组成的系列。平衡式堵水管柱示意图偏心配产器生产层堵水层生产层抽油泵丢手接头Y341-114封隔器丝堵Y341-114封隔器Y341-114封隔器Y341-114封隔器工艺特点：该管柱无卡瓦支撑，结构简单、起下安全，封隔器密封性能好，平均使用寿命两年以上，解封可靠，能封堵多个高含水层。适用范围：该管柱可用于各类机采井堵水，并可应用于定向井堵水。管柱结构：该类管柱由丢手接头、Y441-114或Y445-114型封隔器、Y341-114型封隔器、偏心配产器和丝堵组成。卡瓦悬挂式堵水管柱该堵水管柱与生产管柱脱开，堵水管柱由双向卡 瓦封隔器悬挂，进行

12、水力坐 封，封堵高含水层。丢手接头偏心配产器生产层堵水层生产层抽油泵丝堵Y445-114封隔器卡瓦悬挂式堵水管柱示意图Y341-114封隔器工艺特点：该管柱最上一级封隔器为双向卡瓦式封隔器，可根据地质方案需要，配以任意多级的Y341-114型封隔器，封堵多个高含水层。由于封隔器处于自由悬挂状态，坐封时，封隔器居中，密封率高。且尤其适用于井筒下部套变或有落物而无法采用平衡式堵水管柱的井。因为该管柱有双向卡瓦锚定与套管上，所以不会发生管柱上顶现象。适用范围：适用于大泵井和电泵井多层堵水。可钻式封隔器封堵管柱管柱结构：该堵水管柱主要由Y443-114型封隔器、坐封器、延伸工作筒等井下工具组成。可钻式

13、堵水管柱示意图喇叭口插入管柱生产层堵水层抽油泵喇叭口Y443-114封隔器筛管插入密封段Y443-114封隔器工艺特点：可钻式封隔器是一种永久式封隔器，其工作压差和工作温度是任何可取式封隔器不可比拟的。通过调整其插入密封系统，能进行分层堵水，分层改造。由于插入系统的外径小，起下简便。因此该管柱具有多功能、封堵可靠、有效期长的特点。不足之处是如果想起出封隔器，只能钻铣，工作量大。适用范围：该类管柱用于封堵层系、堵底水、套变井堵水或修复加固后的套损井堵水。第二节 机械堵水管柱的新发展 近年来，由于油田进入高含水期开采阶段后，部分油井产液量大，多层高含水，层间矛盾更加突出，地下情况更加复杂。针对这种

14、情况，又出现了新的特殊功能的堵水管柱。长胶筒封隔器细分堵水管柱管柱结构：由丢手接头、K341-114型长胶筒封隔器(或K341-114型长胶筒封隔器与Y341-114型封隔器组合使用)、偏心配产器、丝堵等组成。长胶筒封隔器细分堵水管柱生产层堵水层抽油泵丢手接头K341-114封隔器偏心配产器丝堵K341-114封隔器K341长胶筒封隔器这种管柱是为满足堵层细分和厚油层内堵水的要求而设计的。工艺特点：由于长胶筒封隔器的胶筒长度为1m或2m，而普通封隔器的胶筒只有20cm，对于一般小于1m的物性夹层，由于配管柱时的深度误差，普通封隔器很难准确卡在夹层内。而长胶筒封隔器由于其胶筒长，解决了这一问题。

15、厚油层内堵水则是利用长胶筒封隔器来封堵射孔炮眼，利用厚油层内结构界面封隔实现层内细分堵水，封堵高渗透层产出通道，控制高渗透部位的产出量，达到了控制无效采出和挖潜低渗透层潜力的目的。适用范围：适用于薄夹层堵水井或厚油层层内堵水井。可调层堵水管柱油田进入高含水期开采后地下情况复杂，堵水层位判断的准确性降低，影响了机械堵水一次成功率，针对这种情况，研究成功了泵抽井正常生产情况下的可调层堵水管柱，以提高堵水管柱的施工一次成功率和利用率。可调层堵水管柱又分为液压可调层和机械可调层堵水管柱。管柱结构：由丢手接头、341-114型平衡式封隔器、FXZD-114堵水器、丝堵”等工具组成，管柱支到人工井底。液压

16、可调层堵水管柱液压可调层堵水管柱生产层堵水层抽油泵丢手接头Y341-114L封隔器FXZD-114堵水器丝堵Y341-114L封隔器Y341-114L封隔器FXZD-114堵水器工艺特点：根据堵水地质方案要求，将油层井段分为几段，每段用封隔器卡住，中间装一个FXZD-114堵水器(关或开 )，然后释放封隔器，下完井管柱投产。投产后需要调整堵水层位时，可以通过油套环空打压，堵水器在内外压差达到12.0-15.0MPa 以后即开始动作，调整堵水器的关、开状态和顺序，达到重新对换调整堵水层位，为堵水地质方案拿不准的井堵水提供技术手段，减少下井管柱返工次数，降低措施的施工费用，提高堵水措施的经济效益和社会效益。该管柱工艺特点是实现找水堵水管柱一体化，目前该工艺只适应三段堵水层位，应用范围受到一定限制。适用范围：适用于各种泵抽管柱，调层方便，适应性强，但不满足多层高含水油井堵水的需要。