自升式分层注水技术研究

针对现有分层注水管柱所用扩张式与压缩式2种封隔器存在的问题及其产生的原因,研究了自升式分层注水技术。该技术由分层管柱和注水管柱2部分组成:分层管柱由封隔器和防砂管(或带孔管)组成,注水管柱下部的配水器插入分层管柱,用密封插入实现层间分隔,上部特别设计了可地面控制的提升器,通过提放注水管柱来实现分层注水或洗井。该技术可显著提高分层注水井的分层合格率,对于海上油田还可提高注水井的安全性。     

江汉油田高压分层注水管柱研究

针对江汉油田分层注水工艺存在的,注水管柱、油套管得不到保护,封隔器性能差、工作寿命短、密封效果不好,不能满足高压注水,注水管柱在各种效应的作用下工作寿命短等问题,提出相应的解决方法,即采用高压分层注水管柱工艺及其配套工具,包括:分层注水封隔器、水井锚及管柱伸缩补偿器等。现场应用表明,该工艺可在油田推广应用。     

渤海油田注水井管柱选择浅析

渤海油田是注水开发油田，延长注水井管柱寿命，可以保证井的安全完整性，这对于油田增产和降低成本都至关重要。影响注水井管柱寿命的重要因素为注水水源的水质和注水速率。以渤海A油田作为研究对象，从注水的水质分析结果出发，再通过研究腐蚀机理，从而合理地选择注水井管材。同时通过对临界冲蚀流速概念的理解，计算并制定合理的注水量，可以有效避免注水井管柱冲蚀的发生，提高注水井的完整性。这些措施能够有效保证渤海油田“注好水”、“注够水”、“合理注水”的总原则，为渤海油田增储上产提供有力保障。     

防卡水力锚的研制

常规水力锚的结构如图1。当水力锚内部压力高于外部压力时，液压力会推动活塞将锚爪卡到套管内壁上，水力锚内外压差越大，锚爪锚在套管内壁上的力也越大。水力锚内部压力泄掉后，锚爪在弹簧力作用下缩回。当水力锚用于注水井锚定注水管柱时，注水压力使水力锚实现锚定。水力锚锚定时，     

注水管柱中温度效应的分析与计算

根据注水井管理要求,在分析研究注水管柱在各种工作状态时的温度分布和工作状态变化时所引起的温度变化的基础上,通过井筒的热传导方程和管柱的热效应方程,推导出一套比较精确的注水管柱温度效应求解方法,为合理设计注水管柱提供一定的理论依据。通过计算示例与分析证明了温度效应的影响,指出了封隔器密封失效的原因,以求达到合理设计注水管柱及配套相应工具、延长注水管柱的使用寿命、减少作业次数、提高油田注水开发效果的目的。     

胜利海上油田安全可控长效分层注水技术

为满足胜利海上油田注水井分层注水管柱检修期长、安全、高效的要求,在分析影响分层注水管柱寿命因素的基础上,提出了采用平衡式分层注水管柱改善管柱受力,降低管柱蠕动幅度;采用液压控制方式解决分层和洗井之间的矛盾;研制液控式封隔器解决封隔器提前坐封和满足井控要求的技术思路。通过研制液控压缩式封隔器和液控式环空安全封隔器等关键工具,设计了平衡式分层注水管柱,形成了安全可控长效分层注水技术。液控压缩式封隔器采用液压控制方式始终将其控制在最佳压力状态,洗井时可快速解封,以解决反洗井造成的封隔器寿命不长的问题。液控式环空安全封隔器采用了双液压控制管线,设有安全锁紧机构,洗井和安全通道独立控制,既能满足大排量反洗井要求,又能提高注水管柱长期的安全可靠性。胜利海上油田分层注水井应用安全可控长效分层注水技术101井次,分层注水合格率提高16.6%,注水管柱检修期最长达5年。安全可控长效分层注水技术不仅延长了胜利海上油田分层注水管柱的检修期,满足了安全高效注水的要求,也可以满足水驱开发油田精细分层注水的要求。      

海上油田防砂完井注水井反洗工艺及配套工具

目前海上油田防砂完井注水管柱不具有洗井功能,注水井长期注水会有污垢、有机沉积、腐蚀物质以及杂质等注入地层,使得注水压力上升、注水量降低,严重影响注水效果;长时间不洗井会出现管柱上提困难,造成大修作业,增加注水井作业成本。鉴于此,将注水管柱配套反洗插入密封工具、防返吐工作筒和配水器工具,可实现注水井不动管柱注水、反洗工艺技术切换,加强海上油田防砂完井井筒维护与管理,提高注水质量,降低注水井反洗成本,缩短施工周期,增强注水效果。现场应用情况表明,经过反洗的注水井注水压力降低,地层吸水指数提高,注水井分层配注量明显增加;井筒及近井地带得到了清洗,井筒内污垢、腐蚀物和杂质均被清除,解决了钢丝作业遇阻问题,改善了注入水质,增强了水驱开发效果。     

胜坨油田注水井测试资料管理模式的建立与应用

针对胜坨油田的生产实际及分注水管柱的复杂性,给注水井分层测试资料的分析带来较大难度.经过深入的探索和实践,逐步形成了适合胜坨油田注水井现状的测试资料管理模式,通过该模式的应用,提高了注水井分层测试的准确性,能科学指导该油田的精细注水工作.     

渤海油田注水井油套带压问题探析

注水井环空带压已逐渐成为渤海油田开发面临的重要问题之一,较高的环空套压对井口设备和作业人员都构成较大的安全威胁。鉴于此,以渤海A作业公司为例,对其环空带压注水井进行了统计与分类,总结了注水井环空带压产生的原因,并通过数值计算、数据统计和室内试验等方法对具体原因进行了剖析。分析认为,注水管柱的变形和注水管材的结垢腐蚀是注水井环空带压的两大主要原因。结合注水管柱变形计算模型,研究了注水管柱变形造成环空带压的两种情况,提出了密封装置临界插拔次数和行程的概念,指出密封工具的疲劳损害是其密封失效的主要原因;通过注水水源的Sl值测量和金属挂片腐蚀试验,证实了地下水源会造成金属材质注水管柱结垢腐蚀。基于注水井环空带压原因分析,从事前预防、管理制度创新和事后补救等3个方面提出了应对措施及建议。研究结果对解决渤海油田注水井环空带压问题具有一定的指导意义。     

高压注水管柱及配套技术的探究

为了满足酒东油田高压注水井的生产需要,本文针对该油田高压注水管柱失效的原因进行分析,研究了一种高压注水管柱及其配套工具,为油田高压注水管柱设计提供一种技术思路。     

海上油田反洗井封隔器工具设计

洗井是注水井日常管理中常用的一种手段, 对维护井筒, 防止腐蚀,减少井下污染, 增强吸水能力等起着重要作用。洗井封隔器工艺技术是一种陆地油田常用的不动管柱完成反洗井工艺的技术,但陆地油田洗井封隔器主要针对139.7 mm 套管,少见针对177.8 mm和244.5 mm套管的可洗井封隔器。此外,现有工具存在反洗排量小、反洗通道易堵塞、反洗不彻底的问题, 无法直接应用于海上油田。对洗井封隔器、顶部锚定器、可反洗工作筒、单流阀等工具进行分析,针对海上油田要求对反洗井封隔器及工具进行改进设计。结果表明,设计的工具解决了现有工具存在的问题,可与海上油田现有注水工艺配合,实现40 m³/h大排量反洗。     

新型分层注水分层测试管柱研究及应用

提出了一种新型的用于大斜度定向井的一级两段分层注水分层测试工艺技术,介绍了其工艺管柱的结构组成、工作原理及所研制的主要工具测试工作岗、空心配水器、水嘴芯子、Y241可洗井封隔器的结构组成。该技术注水调配、测试工艺简单,并可使封隔器有效期延长。该管柱解决了封隔器不居中问题、管柱锚定问题,水嘴调配方便,测试工艺简单,性能可靠。     

定向井分层注水工艺研究与应用

针对定向井分层注水的现状,对定向井分注工具和分注管柱进行了研制和合理配置。在分注管柱中使用JSY341-115斜井封隔器和液力扶正器,解决了常规封隔器在斜井和水平井段中封隔器坐封胶筒不居中的技术难题;配水器的水嘴投捞采用液力投捞原理,解决了配水器在定向井中应用水嘴投捞难的技术难题;分注管柱实施锚定或支撑到人工井底,克服了管柱因注水压力不平稳等原因造成的管柱蠕动现象;分层测试实现了实际工况各单层分测:即测分层注入量和分层压力。     

φ101.6mm井分层注水管柱的研制与应用

针对φ101.6mm套管内径小,采用常规分层注水管柱无法开展投捞调配的问题,研制成功以配水器与封隔器一体化工具和扶正式小直径水力锚为主体的φ101.6mm井分层注水管柱。这种管柱采用绝对压力自动坐封机构,使管柱下井后直接坐井口注水即可坐封,实现分层注水。该管柱结构简单,密封可靠,有效期长,投捞测试方便,在现场应用25井次,解决了φ101.6mm套管分层注水的技术难题。     

新疆油田几种注水管柱技术的分析研究

国内外进入衰竭期的油田，边内注水和边外注水方法是主要的增产措施，它能提高油田水驱油效率，获得较高的采收率。而分层注水却是最有效的符合大多数地质状况的注水方案之一，新疆油田目前应用的分层注水工艺技术主要有：偏心配水器分注技术，液力投捞井下定量分注技术，轮流注水工艺技术，同心管分注技术，油套分注技术，稠油分层注热水工艺技术。另外还研制了2种可洗井管柱技术，可反洗井注水管柱技术，可保护套管、可多次正、反洗井的深井超深井污水回注管柱技术。文中主要就新疆油田的分注工艺现状和技术做一介绍。     

分层注水管柱的改进及应用

针对空心分层配水管柱工作寿命短,作业换封频繁的现象,通过对原分层注水管柱结构及井下工作状况的分析,对分层注水管柱的结构及配套工具进行了改进,经改进设计后的锚定支撑式分层注水管柱在现场实践中证明密封性能好、使用寿命明显提高,具有良好的经济效益和社会效益。     

101．6mm套管井分层注水工具研究与应用

针对101．6mm套管井分层注水存在的难题,研制了以配水器与封隔器一体化为主的101．6mm套管井分层注水管柱及相应的测试工艺技术。该管枉用扶正式小直径水力锚锚定整体管柱,采用静自动坐封机构,坐封安全可靠,实现分层注水。该管柱具有结构简单。密封可靠,投捞测试方便,有效期长的特点。现场使用实践表明,该工艺解决了101．6mm套管井分层注水的技术难题。     

强密封自控式注水管柱

针对普通注水管柱封隔器密封效果差、密封周期短及停注返吐等问题,研制了强密封自控式注水管柱。这种新型管柱注水时管柱自动锚定,停注时管柱缩短,水嘴自动关闭,锚定自动解除,再次注水时管柱重新锚定。在注水、停注过程中封隔器均处于密封状态;反洗井时封隔器自动解封,洗井液经油套环空到达底球然后经油管返至地面。强密封自控式注水管柱现场试验验封9口井,验封良好率100%;测试调配26口井,成功24口,成功率92.3%。该管柱用于分层注水能较好地解决测试仪器中途遇阻及水嘴堵塞问题。     

集成细分注水管柱研究与应用

为达到缩小封隔器卡距、细分注水的目的,根据国内外分注水管柱的情况,研究开发了集成细分注水管柱。该管柱主要由补偿器、水力锚、封隔器、配水封隔器、机械定位器和底球等组成,根据现场实际情况,管柱的结构可分为套管保护管柱和非套管保护管柱2种形式。现场应用结果表明,该管柱适用井深小于3000m,工作压力小于35MPa,可实现多级细分注水,最小夹层厚度1.2m,定位精确可达0.4m,并具有不动管柱调配的功能,一次可测试5个层位,测试资料准确,调配速度快。施工成功率100%,分注合格率100%。     

可捞式桥塞在水平井分段隔离压裂上的应用

针对国内各油田主要采用填砂+液体胶塞、限流法分段或合压裂工艺进行水平井分段压裂存在的问题,开展了机械桥塞隔离井筒试验。桥塞胶筒主要由内胶筒、端部接头、骨架心子、外胶筒组成。水平井机械隔离分段压裂管柱分为3类,分别是桥塞传送坐封、桥塞打捞和压裂管柱。坐封桥塞管柱结构为丝堵(单流阀)+液压释放工具+油管,桥塞打捞管柱结构为JAY型回收工具+液压扶正器+油管,压裂管柱结构为喷砂器+油管+封隔器+水力锚+油管+井口。2口井压裂施工数据和桥塞打捞作业中可看出桥塞没有漏失和移位现象,说明桥塞起到了良好的封堵隔离作用。