《分层注水工艺及工具研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分层注水工艺及工具研究.doc（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要注水是油田开发的一种十分重要的开采方式，是补充地层能量，维持油田较长期高产稳产的有效、易行的方法；注水工艺，特别是分层注水工艺技术，是多油层注水完成分层配注方案，提高注水开发效果的重要措施。对各类注水工艺的深入研究是实施分层注水问题的理论依据。本文针对吐哈油田注水生产实际，分析了目前主要使用的常规偏心管柱注水工艺和配套工具，重点分析了常规偏心管柱工艺的缺点和局限性。通过研究，提出了管柱结构和工艺的改进方法和措施。并进行了大量的现场试验，取得了成功。此外，还针对高压分注、气举解堵分注，套变井分注等难度较大的管柱工艺提出了解决方案。基本完善了注水工艺的含盖面和适应面。本文还提出了一种全新的分
2、层注水工艺模式两管分注和三管分注。这种方式完全取消了井下投捞水嘴的作业，利用完全独立的注水通道，将井下控制转移到地面控制，是分层注水工艺的一次较大的革新。这种工艺在吐哈油田深井高压的恶劣井况下进行了试验并取得了成功。关键词：注水，工艺，工具，两管分注，三管分注目 录第1章 绪论 11.1 引言11.2 分层注水的目的和原则11.3 吐哈油田注水生产现状11.4 研究分层注水工艺及工具的意义11.5 本文所做的工作2第2章 常规偏心管柱分层注水32.1 管柱结构与配套工具32.1.1 管柱结构 32.1.2 管柱特点 32.1.3 配套工具 42.2 管柱蠕动分析 82.2.1 常规偏心分注管柱
3、受力和位移量分析82.2.2 对封隔器位移的实际测定92.2.3 理论计算修正102.2.4 对修正结构的验证102.3 施工工艺112.3.1 录井施工基础数据112.3.2 完井管柱设计说明112.3.3 工具下井前的准备工作122.3.4 完井施工步骤122.3.5 注意事项 122.4 现场试验132.5 小 结16第3章 常规偏心管柱结构改进173.1 悬挂补偿式平衡偏心管柱173.1.1 管柱优点 173.1.2 管柱缺点 173.1.3 平衡补偿器结构173.2 锚定式偏心管柱183.2.1 管柱优点 183.2.2 管柱缺点 183.2.3 锚定形式 183.3 现场试验203
4、.3.1 管柱优点 203.3.2 管柱缺点 203.3.3 几种方法的综合应用203.4 套变井分注213.5 高压分注与气举解堵分注技术223.5.1 高压注水 223.5.2 新型高压分层注水封隔器的研制233.5.3 气举解堵分注技术243.6 定量注水技术253.6.1 研制流量控制器的目的253.6.2 研制流量控制器的意义253.6.3 流量控制器的工作原理253.6.4 主要技术参数263.6.5 定量配水技术现场试验情况263.7 小 结28第4章 两管及三管分层注水294.1 两管注水管柱工艺294.1.1 管柱结构 294.1.2 配套工具 294.1.3 管柱特点 32
5、4.1.4 作业工程 324.1.5 完井工具成本334.1.6 现场实施方案334.2 三管注水管柱工艺354.2.1 目前三层分注管柱的特点 354.2.2 三段分层注水技术方案364.2.3 现场实施方案374.2.4 主要配套工具394.3 小 结42第5章 结论 43参考文献 44致谢 47第一章 绪 论1.1 引 言注水是油田开发的一种十分重要的开采方式，是补充地层能量，维持油田较长期高产稳产的有效、易行的方法；注水工艺，特别是分层注水工艺技术，是多油层注水完成分层配注方案，提高注水开发效果的重要措施。对各类注水工艺的深入研究是实施分层注水问题的理论依据。 1.2 分层注水的目的和
6、原则油田开发初期的注水工作，由于基本上是按不同性质油层的自然吸水能力进行笼统合注，致使不同渗透率的油层吸水量相差几倍到几十倍，造成注入水单层突进和平面指进。针对这种情况，应用了分层注水工艺技术，通过对高渗透层控制注水，对低渗透层加强注水，有效的控制了油层压力，并在一定程度上控制了油田含水上升过快的局面。随着油田进入中高含水期开发，通过不断加强分层注水，把地层压力始终控制在原始地层压力附近，保证了油井有足够的生产压差和旺盛的产液能力1。分层注水的指导原则是：坚持注够水、注好水，努力提高投捞成功率和配注合格率。 1.3 吐哈油田注水生产现状吐哈主力油田均为层状油田，且层间差异大，为此，要求分层注水
7、，以保持地层能量。吐哈油田目前有注水井648口，其中分注井312口。针对吐哈油田多层系非均质油藏的吸水特点，研究配套了3000m深井高压分层注水技术,目前普遍使用无卡瓦支撑、可反洗井的常规偏心分层注水管柱，该管柱结构简单，对套管无损伤。这套技术在油田大面积推广后，成为保持油层压力、调整层间和平面矛盾、控制油田含水上升的基本技术手段，在油田开发中发挥了重要作用。随着油田进入中高含水期开发，为进一步挖掘中、低渗透率油层的潜力，在加强常规分层注水技术的同时，重点研究了新工艺、新管柱、新工具，以延长管柱寿命2。 1.4 研究分层注水工艺及工具的意义注水直接关系到原油产量和地层压力平衡，关系到油田可持续
8、发展战略的实施。决定油田完成上级指标和职工的切身利益。对分层注水工艺和配套工具的研究在有利于优化地层能量分配，宏观定量控制原油产能分配等方面都有着积极的经济和社会意义。 1.5 本文所做的工作本文针对吐哈油田注水生产实际，分析了目前主要使用的常规偏心管柱注水工艺和配套工具，重点分析了常规偏心管柱工艺的缺点和局限性。通过研究，提出了管柱结构和工艺的改进方法和措施。并进行了大量的现场试验，取得了成功。此外，还针对高压分注、气举解堵分注，套变井分注等难度较大的管柱工艺提出了解决方案。基本完善了注水工艺的含盖面和适应面。本文还提出了一种全新的分层注水工艺模式两管分注和三管分注。这种方式完全取消了井下投
9、捞水嘴的作业，利用完全独立的注水通道，将井下控制转移到地面控制，是分层注水工艺的一次较大的革新。这种工艺在吐哈油田深井高压的恶劣井况下进行了试验并取得了成功。本文的创新点在于：1、针对常规偏心管柱分层注水工艺的局限性和缺点，提出了多种比较全面的改进措施并在实际生产中得到验证，效果良好。2、提出定量注水概念和双水嘴机构原理，并在实践中验证了其优越性。3、研究了全新结构的两管和三管注水管柱和工艺。本文所做的工作在吐哈油田注水生产中产生了巨大的经济效益和社会效益，在全国各油田分层注水技术中可以起借鉴作用。46 第二章 常规偏心管柱分层注水目前，国内各油田多数采用常规偏心管柱实施分层注水。这种工艺简便易行，适应面广，现场操作方便，成本低廉。其配套工具技术成熟、结构可靠。因此，常规偏心管柱分层注水工艺成为现阶段分层注水工艺的主流3。2.1 管柱结构与配套工具采用常规偏心管柱分注时，管柱结构通常是以“Y341封隔器和KPX偏心配水器”两种工具为核心。以两级两段和三级三段结构最为普遍，在整个分注领域中占有很大比例。2.1.1 管柱结构Y341封隔器Y341封隔器KPX配水器KPX配水器水力循环阀图2-1 两级两段分注管柱结构图管柱的结构组成是以油管为中心，在需要进行配注的层段和位置连接分注工具而构成，具体连接工具的数量和形式根据地层配注要求而确定。从理论上，管柱结构的层数可
