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1、工程技术研究所注水室 2014年3月,数字化模式下油田生产管理培训 注水井井下工艺,华北油田二连分公司,华北油田二连分公司,注水是油田开发中为保持地层能量的一种驱替方式，二连油田1988年实施注水开发，主要采用反七点法注水，油水井比例2:1，分注井301口，约占总井数的1/3。 为实现有效地注水开发，与之相适应地形成了一系列的注水工艺技术，其中注水井井下工艺技术是注水工艺发展的一项重要内容。 本篇介绍注水井井下工艺基本原理、工况判断及处理等。,汇报内容,第一篇、井下工艺基本原理,、笼统注水井,注水中，不划分层段而在相同注水压力下的注水方式，叫笼统注水。 主要管柱的结构是：油管+喇叭口 以下情况
2、的注水井宜采用笼统注水： (1)各层段层间矛盾小，各小层吸水能力相近; (2)井下技术状况变差，不能下入分层管柱; (3)单层开采井。 由于地层多油层非匀质性产生的层间、层内、平面矛盾， 易出现主力油层“单层突进”水淹现象，影响最终采收率。,、分注井,分层注水实质是通过下入封隔器，把差异较大的油层分隔开，通过配水器进行分层配水，使高渗层注水量得到控制，中低渗透率油层注水量得到加强，使各类油层都能发挥作用的工艺技术。,二连油田分层注水发展历程,1,空心与早期偏心,2,地面油套分注,3,4,同心集成分注,分别于1989年和1999年引进，主要应用于蒙古林和阿南。,2000年为解决井下分注投捞作业复
3、杂，对水质要求较高等问题，应用地面油套分注工艺，并大范围推广。,2010年污水水质改造工程的实施，注入水质有了很大的提高，同时为满足多层分注的需要，引进了同心集成分注工艺。,桥式偏心 桥式同心,2011年，为降低劳动强度， 实现精细分层注水，在二连油田得到大规模应用，尤其建立阿尔分注示范区使二连油田分注工艺达到一个新水平。,1、空心分注,1989年最早在二连油田应用，目前主要应用于蒙古林油田。 原理：地面打压封隔器完成座封和锁紧，配水器活塞在液压作用下沿长轨道上移，打开注水通道，实现分层注水。 管柱组成： Y341-115型封隔器 KHD-110定压配水器 挡球、筛管、丝堵,、分注井,配套工具
4、,KHD-110定压配水器,Y341-115（754-3）型封隔器,1、空心分注,、分注井,调配：将外流式电磁流量计下至各级配水器上部，监测、记录该位置流过的液体数值，测试完毕后，经地面回放，采用递减法求得分层注水量，如达不到地质配注要求，从上之下逐级捞出配水器芯子更换水咀，由小到大投入芯子继续测试。,1、空心分注,、分注井,2、地面油套分注,1999年推广地面定量分注工艺并广泛应用。 原理：安装地面定量配水器，来水通过油管和套管分别注入地层。 管柱组成： Y341-114B型封隔器、球座,、分注井,配套工具,Y341-114型封隔器,地面定量配水器,2、地面油套分注,、分注井,调配：井口更换
5、高压油、套阀门前配水器中水咀，观察油套水表流量显示，直至达到地质分层配注要求即可。 验封：正常注水情况下，随时观察油套压变化量，当油套压接近且单层注水量突升突降时，可初步判断为封隔器失效或管柱漏失，这时关闭高压油管阀门或套管阀门，转入单管注水状态，观察井口油套压及单层注水量变化情况，若油套压仍相等，且单层注水量比正常状态大幅变化，则说明封隔器失效，否则管柱正常。,2、地面油套分注,、分注井,3、同心集成分注,2010年引进，共应用14口，分布在宝力格、赛汉、锡林油田。 原理：以配水封隔器的中心管作为配水器的工作筒，每个配水器有两个注水通道，控制两个层段的分层注水。 管柱组成： Y341-114
6、套管保护封隔器 集成式配水封隔器（含配水器） 挡球、筛管、丝堵。,、分注井,配套工具,同心集成封隔器,同心集成配水器,3、同心集成分注,、分注井,分层流量测试：测试时投入测试堵塞器，靠自重座入配水封隔器中心管定位台阶，使每一出水孔眼对应一个注水层段。流道内安装不同孔径的水咀，并与测试堵塞器上端仪器仓相通，仪器仓上端及侧壁设计有进液孔，一支流量计对应一个流道，进入井筒的高压流体通过仪器仓进液孔，经小直径电子流量计计量，再经过控制水咀进入对应目的层。,3、同心集成分注,、分注井,2011年引进，井下管柱主要由Y341套管保护封隔器+桥式配水器+Y341封隔器+桥式配水器+注水循环阀+筛管+丝堵组成
7、。,设有桥式通道，实现单层流量、压力测试,减小层间干扰，提高测试准确度。 采用可调堵塞器，测调时不用投捞。 测调仪采用上、下双导向结构可与堵塞器精确对接。,4、桥式偏心分注,、分注井,高效测调技术,4、桥式偏心分注,、分注井,桥式同心调配技术，是一套全新的注水调配模式。它使用了同心可调式配水 工作筒，和桥式偏心相比可应用于大斜度井和结垢井。使用的工具主要有：同心 智能测调仪、地面控制器。 优点： 1、配水工作筒和可调水嘴一体化设计，不在需要进行水嘴投捞工作； 2、井下调节器与配水工作筒的定位对接和水量大小调节对接均为同心对接 ，对接成功率很高。 3、流量测量和调节注入量大小同步进行，并且可在地
8、面控制器的显示屏上 进行可视化同步操作； 4、具有较大流通面积的桥式过流通道。,5、桥式同心分注,、分注井,配水工作筒水流出口为两个对称的大小可调的窄长型椭圆出口，在保证最大注入量的情况下，实现水流量调节的高分辨率，实现细分精细化注水。,5、桥式同心分注,、分注井,水量调节是通过专用调节器转动工作筒中心位置的同心活动筒，来改变注水流通面积，从而实现注水大小的调节。同心活动筒的关键部位为陶瓷。在关死后，同心活动筒下部为”凸”型密封圈密封，可做到完全关死，无渗漏。,出水口,出水口,同心活动筒,定位爪,防转爪,调节爪,5、桥式同心分注,、分注井,6、套损井分注,小直径地面分注 2000年以后，部分油
9、田开发进入中后期，套损井日益增多，常规注水管柱无法满足要求，在地面分注的基础上，研制了小直径井口配水分层管柱。主要由Y341-100B小直径封隔器+球座+筛管+丝堵组成。 特点：工具可通过套损点或加固管，工具内径可以满足常规测试投捞要求。解决套损井分层注水的问题。,、分注井,小直径桥式偏心分注 2012年应用，主要由Y341-102封隔器、QPPS-96桥偏配水器、挡球、筛管、丝堵组成。 特点：工具内径可以满足常规测试投捞要求，可实现多级多层分注，可以洗井，可进行任意层投捞，测试资料准确，解决套损井分层注水的问题。 目前已应用8口井，最多实现三级三段分注，下步还将继续推广应用。,6、套损井分注
10、,、分注井,汇报内容,第二篇、注水井管理及故障诊断处理,、作业注意事项,分注施工工序,关井扩压起原井管柱通井刮削验窜丈量油管组配工具管柱下分注管柱磁定位校深坐封验封完井试注测试调配,1、为了防止封隔器在下井过程中出现磕碰损坏、中途坐封等问题，封隔器下入速度严格控制在 30根/h 以内，且操作要平稳，严防顿钻。 2、验窜：验窜是利用封隔器封隔分注的各个层段，检验各层之间是否存在连通现象，是分注管柱下入前关键的环节； 1）验窜不合格的井，将不能进行分注施工； 2）验窜点必须进行磁定位校深定位； 3、管柱下井前更换井口油管挂胶圈，更换使用时间超过2年的生产和套管阀门；为方便测调，桥式偏心配水器上部必
11、须连接整根油管或6m以上油管短节； 4、管柱下完之后，必须进行磁定位校深，确保卡点位置，并提供准确的偏心配水器的位置，为后续的验封和测调提供准确数据； 5、测调应在稳压注水后进行，一般稳压时间为7-10天，测调前要进行洗井。,、作业注意事项,设备管理,资料录取,开关井管理,洗井,基础数据及时上传，临时工作量反映在备注内。要求调配资料第二日反馈给地质组资料室，作业区安排定压注水，日报上反映各层注水量。,生产动态 分析管理,严格遵守“注水井开关井规定”进行操作；意外停泵时，要及时关闭井口阀门，待干线压力达到注入压力后再开井注水；长时间关井的分注井，关井之前将井下芯子关死；分注井开井前要进行洗井和重
12、新调配。,严格按照注水井洗井相关规定洗井，合理控制洗井压力和排量，防止地层反吐、管柱蠕动等造成洗井凡尔关闭不严和封隔器解封现象。,采油班十天分析一次，判断井下工具是否正常；作业区每月分析一次措施效果，提出调配意见；及时处理、上报现场问题。,每天巡查，保证井口设备齐全、完好；每月定期清理一次高压流量自控仪叶轮；每年检定计量仪表；冬季井口要有保温措施。,、日常管理注意事项,堵塞器滤网堵塞、水嘴堵塞,地层吸水能力下降,水表计量不准、压力表不准,井口闸门闸板掉,洗井、测试,微喷洗井,检查、校验水表和压力表,检查、更换闸门,、故障诊断与处理,1、油压上升或不变、注水量下降,封隔器失效,底部挡球漏失,水嘴
13、刺大或者脱掉,油管漏失或者脱节,地层压力下降,压裂或酸化等措施,管外串槽,层间串通,水表计量不准,萝卜头窜,井口闸门不严,管线穿孔,底球没座严,压力表不准,洗井,重新座封,测试,作业,校验、维修,2、油压下降或不变、注水量上升,、故障诊断与处理,第一级封隔器失效,P1水嘴刺大或者脱掉,P1以上油管漏失,井口闸门内漏,井口萝卜头串,管外串槽,层间串通,压力表不准,洗井,重新座封,测试,作业,效验、维修,3、套压上升,、故障诊断与处理,第一级封隔器失效,P1水嘴水嘴堵塞、堵塞器滤网堵塞,P1以上套管漏失,井口闸门（洗井返出液闸门）内漏,压力表不准,洗井、重新座封、测试验封 、作业换封,测试,作业找
14、漏,换闸门,效验压力表,4、套压下降,、故障诊断与处理,5、P1停注有套压,原因：憋压、井口闸门内漏、地层余压、井口萝卜头串、封隔器失效、P1以上油管漏失、第1注水层和第2注水层层间串通、管外串槽。 处理：首先，要排除是否憋压；其次，检查套管洗井闸门和油管平衡闸门是否内漏。套压是否为地层余压等。若均不是，需上报相关部门安排洗井、测试或者作业换封，对不正常管柱进行整改。,判断 （套管洗井闸门）是否内漏,判断 （油管平衡闸门）是否内漏,判断 （洗井返出闸门）是否内漏,、故障诊断与处理,洗井洗不通原因： （1）倒错流程； （2）地面管线堵塞； （3）闸门闸板脱落； （4）封隔器洗井凡尔打不开； （5
15、）挡球失灵； （6）砂面升高造成砂埋。,6、洗井洗不通和洗井后水量落零,洗井后水量落零原因： （1）水表卡或被堵； （2）水表电路损坏； （3）工艺流程的闸板脱落； （4）全井水嘴或滤网堵死； （5）油层被脏物堵塞，不吸水。,处理：首先，查找地面原因，最简单的办法是摸、看、听，初步判断是否是水表的原因；其次，拆开水表查看、关闭井口总注水闸门和两个套管闸门，对地面管线进行放空、冲洗。若是井下原因，及时安排洗井（微喷洗井）、测试。,、故障诊断与处理,P1和P2吸水能力差异小或没差异的井,油套压变化小,油压略降,套压略升,注水量上升或不变,井况,第一级封隔器失效,P1和P2吸水能力差异大的井,油套压变化大,油压大幅下降,套压大幅上升或下降,注水量上升,P1停注井,油压大幅下降或不变,套压大幅上升,注水量上升,现象,验证方法：投压力计验封（从压力曲线上可直观判断）或P1投死嘴子（根据套压是否随油压的变化而变化判断），P1停注井可直接根据套压是否随油压的变化而变化做判断。,7、封隔器失效,、故障诊断与处理,相邻两层段吸水能力差异小或无差异,油压略有下降或不便变，套压不变，注水量上升或不变,井况,第一级以下封隔器失效,相邻两层段吸水能力差异大,油压大幅下降，套压不变，注水量大幅上升,P1停注井,油压大幅下降或不变,套压大幅上升,注水量上升,现象,封隔器不密封的原因：开关井时操作太猛；
