大斜度偏心分注井测试配套工具的改进与应用

针对目前在用的KPX-114偏心配水器和配套的测试调配工具,在井斜大于30°以上的分注井上出现出仪器遇阻、投送和打捞堵塞器成功率低等问题,对在用的KPX-114偏心配水器、测试仪器进行了优化改进,研制出了新型配水器和配套的测试工具。现场试验5口井,最大投捞井斜为55°42′,投捞成功率100%,缩短了测试调配工期,适应大斜度偏心分注井测试调配的需要。     

新型偏心分注管柱的应用

该管柱主要针对生产上应用的原有分层配注管柱存在的坐封压力高、耐压低、必须投死咀坐封、无法验封和重复坐封等问题而进行研究，设计了管柱缓冲器、Y341-115型封隔器、KPX-114A型配水器等配套工具，在注水井实现了多级多段高压分注、带水咀坐封、不动管柱重复坐封、逐级验封等工艺。     

采用偏心和固定式混合管柱注水

偏心配水器在我部推广使用整整一年了,一年来,使用偏心配水器对我部注水面貌起了很大的影响,现在我部已下偏心配水器井102口,从有测试资料的64口井看,注水合格率达到84%,从使用情况看,偏心配水器有如下优点:(1)使用仪器测试,测试资料准确性高,资料可靠。(2)采油队掌握了调整水嘴主动权,提高水井合理注水的时间。但是任何事物都不可能是绝对的完美,偏心配水器也有它的不足之处。通过一年来我部使用情况归结起来有如下几个不足:     

用于注水井停注层验封的新型偏心配水器

针对目前注水井验封工艺存在投捞次数多、注入压力降低从而影响水井的验封和测试的问题,研制了新型偏心配水器。该配水器不改变常规配水器的基本结构,与偏心测试仪器的配伍性强;该配水器的验封工艺避免了停注层验封时由于停注层段亏空造成的正常注水高压层段返吐,使整个井筒变脏,分水状态发生改变的问题。现场应用结果表明,新型偏心配水器提高了停注层水井验封效率,而且停注层段越多效果越明显。     

SQSPXP-110双导向桥式偏心配水器

南堡油田的注水井大部分为斜井,在实施偏心分注时采用的114 mm偏心配水器通过能力低、投捞成功率低,由于下层无法注水,使得后期测出的流量为非真实流量及流量测试仪起出困难。鉴于此,研制了SQSPXP-110双导向桥式偏心配水器。该配水器上开设了桥式偏心孔,可沟通上、下层注水通道,平衡了密封段上、下压差,提高了测试仪器下井的安全性;由于该配水器测试的流量为单层的真实流量,消除了递减法带来的累计误差,因而测量误差较小。室内试验和现场试验结果表明,SQSPXP-110双导向桥式偏心配水器井下通过能力强,在大斜度井内投捞成功率高,配注性能良好。     

双调配方式偏心配水工艺技术

针对常规配水工艺存在流量测试误差大、桥式偏心配水工艺存在管柱找漏困难和验封成功率低等问题,研究了一种双调配方式偏心配水工艺,在不改变常规配水器和桥式配水器测调工艺的前提下,将桥式配水器的桥式通道设计在测试密封段上,使常规和桥式测调方法都能完成测调。大庆油田2口井的现场试验结果表明,双调配方式偏心配水工艺技术可以实现常规配水和桥式配水工艺双测调功能,能够发挥常规测调工艺成熟、验封可靠和桥式配水工艺配水精度高、测压资料准确的优点,并提高了测试效率。     

P_2Y341-115型细分层封隔配水器的研制与应用

针对现有的偏心分注工具不能满足薄互层油藏小卡距细分注水、原K344型偏心封隔配水器不适应大斜度注水井分注的问题,研制了P2Y341-115型细分层封隔配水器。该工具将1个压缩式封隔器与2台偏心配水器的功能集成一体,实现多个连续薄夹层注水井的分注,并大幅提高测试调配效率。现场应用7口井,封卡最薄油层4.4 m,最大井斜31.75°,均完成了分层验封、分层流量测试及水嘴投捞,平均配注符合率达到89.8%,平均使用寿命达到1 a以上。     

多功能偏心封隔配水器的研制与应用

针对江苏油田没有适合薄夹层分层注水配水器的问题,研制了一种多功能偏心封隔配水器。该配水器将2台偏心配水器与1个扩张式封隔器集成为一套工具,堵塞器内设置双水嘴,工作筒主体上设置有与中心线平行且贯通的辅助通道,具有停层不停井功能。工具维持常规偏心工艺的投捞和分层测试方式,实现多个连续薄夹层细分层注水与测试,同时提高测试准确率和调配效率。多功能偏心封隔配水器共在现场应用4口井,完成了分层验封、分层流量测试及水嘴投捞,分注合格率达到83.3%,平均使用寿命已超过15.2月。     

直捞防堵偏心配水器研制与应用

针对传统的分注井偏心配水器存在的问题，研制开发了一种直捞防堵偏心配水器可有效提高水嘴投捞成功率，防止井下水嘴堵塞，大幅度减少井下水嘴解堵投捞工作量，降低酸化解堵投入，延长注水管柱使用周期，提高注水井分层测试工效，减轻测试工作强度，减少分注井作业，降低油田注水成本。     

桥式同心分层注水工艺的研究与试验

由于常规偏心分注技术、桥式偏心分注技术存在着测调成功率低、效率低、工作量大、作业风险大等诸多问题,提出了桥式同心分层注水工艺技术。该技术将可调式水嘴与配水器一体化集成,实现配水器中心通道内免投捞配水作业模式,通过地面可视化直读方式操作井下测调仪与配水器同心定位对接,实现流量测试与调配同步进行,具有较高的测调成功率和工艺效率。桥式同心分层注水工艺在长庆油田现场应用1 664口井,施工成功率100%,分层测调合格率96.8%,平均单井测调时间4~6 h,具有一定的推广价值。     

双通路偏心分注技术适应性改进与试验

针对大港油田常规偏心分注二级三段及其上部无法验封问题,引入双通路偏心分注技术,并在现场先导试验的基础上,进行针对性改进和扩大试验。设计了双通路偏心配水器液压制动机构,实现了双通路配水器免投捞;改进进水口下沿倾角、加宽进水口和防砂帽进水槽、增加过流孔、改进堵塞器投头和扶正体导入角、装导流片等,使改进后的双通路偏心配水器集防砂、防卡功能于一体,不仅结构合理,而且提高了工艺适应性,减少了投捞测配工作量。     

直读测调偏心恒流配水器研制

冀东油田大斜度井分注中,常规偏心配水器存在投捞困难、测调成功率低的问题,普通同心配水器则存在小注水量配注合格率低、注水量难恒定、测调扭矩大等问题。为此,研制了一种新型直读测调偏心恒流配水器。该配水器设计了V形水嘴、小直径陶瓷柱塞和偏心调节阀,采用齿轮传动方式调节水嘴开度,降低了漏失流量,提高了注水量调节精度;设计了恒流控制机构,可消除注水压力波动影响,实现恒流注水;设计了桥式通道,可在不同工况下持续提供水流通道。该配水器具有小流量精准配注、连续测调、测调效率高、注水量恒定等特点。在冀东油田大斜度井成功应用25井次,测调成功率为97.6%,配注合格率为92.7%,实现了高效精确测调和恒流注水。该技术可满足大斜度井多级分注及高效测调的需要,提高注水效果。     

配水器外密封装置研制与应用

针对注水井带压作业过程中,配水器水嘴密封难度大等问题,研制了一套能够与带压作业机协同使用的高性能配水器外密封装置。对装置的结构组成、工作原理及主要技术参数进行研究,并根据配水器上注水嘴位置的不同,分别设计了结构相近的外密封装置,以提高密封装置的通用性。阐述了装置中的单向自锁式防窜卡瓦组件结构原理,并对其力学性能进行分析,进一步提升防窜卡瓦的夹持性能,从而避免配水器离开带压作业机防喷腔后,因管内压力过大,造成外密封装置窜飞事故的发生,为注水井实现全程带压作业提供了全新的解决方案。现场应用表明,该装置具有良好的密封性能,推广应用价值高。     

中导向偏心注聚器及配套工具的研究与应用

为提高偏心注聚器的投捞成功率,综合考虑上、下两种导向方式的优缺点,开展了中导向偏心注聚器及配套工具的研究。该注聚器在常规偏心配水器结构基础上,将导向体上移至偏心工作筒中部,并可依据不同驱替介质分注要求更换根据不同功能设计的堵塞器,同时通过改变降压槽的规格来改变节流压差,减少能量及压力损失。室内实验表明,采用该偏心注聚器的分注管柱的一次投捞成功率达到98%,节流元件在70 m3/d流量范围内,最大节流压差可达到2.5 MPa,对聚合物溶液黏损率小于9.2%。现场应用表明,应用该注聚器的分注管柱一次投捞成功率95.6%,较原有技术提高6.9%,2~3层分注井投捞、验封和流量调配有效用时1.5 d左右,较原有技术提高40%。该偏心注聚器的性能可完全满足二、三类油层聚合物驱分注的要求。     

大斜度井偏心双管高压分注工艺技术

张店油田主要以大斜度注水井为主,受井斜、压力、水质等因素的影响,大斜度井分层注水钢丝投捞测试的问题日益突出。现有工艺技术在大斜度井分注中效果不理想,严重制约了大斜度井的细分注水,为此,开展了大斜度井偏心双管高压分注工艺技术研究。通过管柱组配后,偏心配水器可下在直井段或井斜较小的位置,常规的钢丝投捞就能满足测试调配的需要,不会受到高压和井斜的影响,同时管柱避免了沉积机杂、水垢等堵塞工具和管柱的问题,解决了大斜度井投捞测试的难题。     

大斜度井偏心分注钢丝投捞工具的改进与应用

针对大斜度井偏心分注过程中存在钢丝投捞工具无法下入到位、投送和打捞堵塞器成功率低等问题,研究了钢丝投捞减阻器,并改进了偏心配水器和投捞器的导向机构。介绍了改进后钢丝投捞工具的结构、原理、技术参数和技术特点,改进后的工具目前在现场进行了8口井的应用,应用中最大投捞井斜为67.28°,投捞成功率100%。同时表明,该工具既降低投捞器起下过程中的阻力,又提高了投捞堵塞器的成功率,可以满足大斜度井偏心分注钢丝投捞测试的需要。     

塔器内偏心套筒式气体分布器折流板研制

大型塔器内需要装备低压降、分布性能良好的气体分布器。介绍了 1种塔器内偏心套筒式气体分布器 ,并计算出其折流板展开图的曲线方程。     

分层调剖注水一体化管柱的研制与应用

为提高油藏水驱开发效果,注水井需要采用调剖措施改善吸水剖面,提高水驱波及系数。冀东油田采用偏心分注管柱进行调剖后部分水井出现测试仪器下放遇阻、偏心配水器水嘴无法投放、堵塞器打捞失败、封隔器反洗阀开启失效等难题。为解决上述难题,采用隔离地层定点调剖的思路,研制了分层调剖注水一体化管柱及调剖开关、单流偏心配水器两种配套井下工具,现场应用15口井,其中6口井实施了调剖作业。现场应用证明,该一体化管柱有效降低了测试仪器遇阻率,提高了调配成功率,同时封隔器反洗功能正常,满足了一趟管柱既能分层调剖,又能分层注水的工艺需求,有效节约了生产成本,缩短了生产周期,具有广阔的推广应用前景。