分注管柱失效原因分析及治理对策探讨

针对分注管柱失效问题,从井筒状况、管柱设计、层段配注、作业施工以及后期管理等方面,结合具体井例进行了详细分析。分析认为,管柱失效的主要原因有井壁结垢、堵剂、套变、管柱设计不合理、层段或动态停注等。因此,提高分注管柱的有效期应从完善配套的井下工具、合理进行管柱设计、作业监督和后期日常管理等方面采取治理对策。WC10-11井的现场应用表明,分注井实施治理对策切实可行,可有效延长分注管柱有效期,减少管柱失效造成的水井作业换封,具有较强的操作性及适应性。     

可捞式验管器

可捞式验管器在满足验管功能的同时具有降低打捞负荷,投杆泄掉管柱内液体介质的功能:验管时可利用钢球与球座密封验证管柱的密封性;可上提打捞,解决了目前验证管柱投钢球后必须上作业起管柱问题,减少了频繁作业井次,节约了注水井作业费用;解决了验管后带液体起管作业的污染问题,改善了作业岗位员工的工作条件;通用性好,可多次使用,降低成本投入;现场实施应用,方便了分注注水井的管理。     

分层与笼统调剖堵剂的智能性作用

在调剖施工中,采用笼统管柱还是分注管柱,争议较大。以中原油田近解远调、絮凝体系为例,通过对2种体系的组成、作用机理、最佳使用配方进行研究,笼统、分层调剖增油效果进行对比,结果表明:由于调剖堵剂的智能性作用,笼统调剖效果好于分层调剖。根据这一结论指导2005年分注井的调剖工作,取得了良好的效果,使水井措施结构更趋合理、科学。     

注水管柱失效分析及改进

针对吐哈某油田注水管柱失效问题,从井筒状况、管柱和工具设计、以及后期管理等方面,结合井例进行了分析。找出管柱失效的主要原因包括注水压力波动导致封隔器失效,反洗活塞关闭不严导致封隔器失效,管柱（油管）存在渗漏,作业质量等等。提高分注管柱的有效期应从加强注水日常管理等方面采取相对应的措施。分析结果及对应措施对该油田及同类注水井延长注水管柱有效期都有积极的指导意义。     

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。     

高膨微粒调剖工艺先导性试验与效果评价

通过对调剖试验区块地质特征的研究，结合试验井注水管柱的现状，设计了YHH高膨微粒调剖施工工艺，阐述了其调剖机理，通过扶余油田西24-9区块内4口注水井的调剖先导性试验取得的成果证实:对应受益井组增油控水效果显著、YHH高膨微粒调剖施工工艺在多段分注管柱内适用，与聚合物交联、黏土、粉煤灰、石灰乳等调剖施工相比具有占井施工周期短、风险小、见效快的优点，为今后调剖工作的开展拓宽了途径。     

高压分注井全过程带压作业管柱

针对高压分注井带压作业过程中存在的管柱内堵塞器投堵位置不确定、油管内密封工具耐压低、分注工具段内无法堵塞密封、不能实现全过程带压作业的问题,研发了高压分注井全过程带压作业管柱。该管柱下入后,无需投捞,双密封洗井阀地面加压即可启动注水阀;通过配套高压自密封配水器和预置式油管堵塞器等工具,解决了油管内分注工具段封堵问题,实现了分注管柱起出过程的整体密封;通过管柱底部配套双密封洗井阀,解决了分注管柱下入过程的密封问题,还可满足反洗井工艺要求。高压分注井全过程带压作业管柱在冀东油田累计应用60井次,最大施工井斜56. 7°,工具最大下深4 285 m,满足50 MPa内分层注水需求和21 MPa内带压作业需求。应用该作业管柱可缩短作业周期,提高作业效率,降低施工成本。研究结果可以为注水井带压作业管柱的设计提供参考。     

海上油田同心多管分注洗井防溢流工艺管柱

针对同心多管分注工艺存在管柱不具备洗井功能和不具有井控保护能力的缺点,研究开发了海上同心多管分注洗井防溢流工艺技术。该技术可实现地面直接调节各层注入量,精确控制各层注水量,有效解决大斜度井无法钢丝作业的分注问题;多通道精确注水,有效解决多介质注入问题;能实现不动井口条件下的管柱提升,建立洗井通道,有效解决海上油田注水井洗井不方便、反洗通道易堵塞、反洗排量小、反洗不彻底等技术难题,通过定期活动注水管柱,避免管柱遇卡,减少大修作业;同时可避免注水井停注时液体返出问题,有效地解决了井下安全控制问题。现场应用结果表明,进行该工艺后,绥中X24井分层配注效果良好,在地面实现精确控制各层流量的同时有效解决了因无法洗井管柱拔不动、注水压力上升等问题。     

胜坨油田问题水井的治理

问题水井是指因管柱问题、井况、路况、测调等因素造成无法分层有效注水或实注量未达到地质配注要求的注水井。凡是高于配注120％的超注层、低于配注80％的欠注层，或无法确定注到哪个层的分注井，均为问题水井。问题水井分洗井类、测调类、增注类、作业类、管柱类五种类型。     

海上油田分层注水反洗井技术研究与应用

为了解决海上油田分层注水井管柱结垢、腐蚀,油层污染、堵塞,注水压力上升等问题,结合海上油田注水井地层条件、完井方式和生产管柱型式等特点,研究设计了提升式、液控膨胀式、插入密封式等3种反洗井管柱,进而提出了3种海上油田分层注水反洗井技术。阐述了提升式、液控膨胀式、插入密封式等3种反洗井管柱的设计原则、设计关键点和管柱组成,以及3种海上油田分层注水反洗井技术的技术原理、技术参数和使用条件。现场应用表明,本文提出的3种反洗井注水管柱技术能够在不动注水管柱条件下实施反洗井作业,达到维护注水井井筒、清洗注水管柱、提高分层注水效果的目的,目前已在绥中、渤西、渤中、辽东、蓬莱等作业区取得成功应用,具有较好的推广应用价值。     

注氮气驱油技术在雷64-28-K22井的应用

雷64区块为巨厚块状稀油油藏,自2008年注水开发至今,地层亏空加大,含水上升速度较快且水窜严重,而通过水井停注或下调配注控制含水上升的效果并不明显。为此,针对水驱效果较差问题,开展了老井再利用注氮气气顶驱试验。研制了1种注氮气完井管柱。该管柱主要使用了Y521封隔器以满足井底注气压力较高的需求。管柱坐封后,在油套环空内灌清水至井口以下100 m左右,起到平衡封隔器下压差作用;此外,严格对老井进行套管试压及固井质量检查,尽可能避免试注过程中的安全隐患。现场应用结果表明,该管柱性能可靠,注氮气试验期间井口始终无刺漏,受效油井单井增油可达9 t/d,初步实现了稳油控水的目的,为后期注氮气驱试验及设计提供了可靠的依据。     

油套分层注水井注水剖面测井新技术

中原油田高压注水井越来越多,其注水剖面测井技术的完善是亟待解决的技术难题,而地面油套分层注水井测井新技术能够解决这一问题?该技术对井口进行优化设计,安装活塞式同位素投放器,根据油套分注情况给出不同的施工工艺及相应的资料解释方法,并在中原油田进行了13口井的测试,其中测试成功11口井,测井成功率达85％,资料合格率为100％,解决了高压油套分层注水井注水剖面测井难的问题。     

海上热采注汽管柱设计方法及应用

渤海油田石油资源以稠油为主,多元热流体吞吐是动用海上稠油资源的有效技术手段.现场注汽井多以水平井、大斜度井为主,井身结构复杂.注汽管柱在下入、注汽生产以及上提解封过程风险大.热采井注汽管柱设计是保证管柱下井安全及顺利施工的关键.本文通过空间双向弹簧元模型建立了海上热采井注汽管柱力学模型,并针对渤海油田某区块注汽井进行了...     

埕岛油田油水井安全控制系统

为了确保海上油田油水井的安全生产 ,在胜利油田埕岛浅海油田的 2 31口井上都安装了安全控制系统。这种控制系统的地面部分由地面控制盘、井口安全阀、温度控制装置和压力控制设备等组成 ;井下部分由液控管线、井下安全阀、各种环空封隔器、排气阀和定压阀等组成。其原理是利用连续液体压力传递方式 ,将地面控制盘的液压力通过特殊管线传给井下安全阀等控制装置。紧急情况下 ,由控制系统关闭油管和油套环空的油流通道 ,达到安全控制的目的。该控制系统可用于注水井、电动潜油泵井、螺杆泵井和自喷井 ,现场使用成功率达 10 0 %。其配套装备与国外产品相比 ,具有操作简单、适应性强、维护方便和价格低廉等优点     

投球式多功能抽油泵研制与应用

稠油生产井在冲砂、堵水、蒸汽吞吐等措施作业中需多次起下管柱,存在措施成本高、生产时率低的问题。为此,结合现场实际需要,研制了投球式多功能抽油泵。在常规管式抽油泵的基础上,研制了开放式固定凡尔总成,对滑块套、支撑弹簧、固定凡尔座等核心部件结构进行优化设计,形成了3种规格的投球式多功能抽油泵。投球前带泵管实施油井相应措施,措施后投入固定凡尔球,下抽油杆及活塞即可直接转抽生产,省略了起管柱再次下泵这一作业环节,满足了油井注汽、冲砂、堵水等工艺一次管柱完成的现场需求。该工艺累计应用29井次,成功率为100%。投球式多功能抽油泵可有效简化作业施工工序,降低作业成本,提高油井生产时率,可为稠油油井高效生产提供技术支持。     

稠油井封层分注一次管柱

按照稠油井的封堵层位,设计相应类型的工艺管柱,在稠油井中实施封层分注一次管柱技术,对无效油层进行封堵,改善注汽生产效果;介绍了封底层、封夹层、封上层一次管柱及封层注气工具的结构特点和工艺原理.该技术有效地提高了稠油油层纵向动用程度,增加了油井产量,是稠油注汽井机械调剖的一种有效措施,具有广泛的推广前景.     

分流沉积的井下进液器及其在措施管柱中的应用

单流阀作为分层注水、分层调驱、防污染等管柱底阀时，往往存在上部固相颗粒无处沉积并卡死阀球的现象，造成措施管柱失效。为此，研制了具有侧向进液、分流沉积通道、单向球弹簧扶正等机构的分流沉积井下进液器，该进液器具有侧管进液、分流通道沉砂、阀球不易砂卡等功能，与措施管柱组合，能够起到卡封管柱的侧向进液、分层注入管柱的反洗井、分层调驱和防污染管柱的固相颗粒沉入下部尾管的作用，提高了措施管柱的可靠性，增强了措施管柱在出砂、斜井条件下的适应性。     

液控式同心双管分层注水技术

为了解决大斜度定向井分层注水投捞困难、分层注水分不开、测不准以及可洗井封隔器可靠性差、分层合格率低等问题,研制了液控式同心双管分层注水管柱。管柱由外油管、内油管、水力锚、液控封隔器、带孔管、密封插入、丝堵和液控管线组成。该注水技术具有免测调、可进行分质分压注水、停注时层间不窜流以及无需验封、分层可靠等特点。4口井的现场应用表明,在139.7mm套管井内,最大井斜63.7°,封隔器控制压力12MPa,单井最大注入压差8.8MPa,配注合格率与分层合格率均为100%。