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。     

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。     

注水井高效测调一体化技术研究与应用

为解决渤海油田大斜度注水井无法分注测调的问题,研发了注水井高效测调一体化技术,实现了注水管柱分层注水与测试、调配功能的集成一体化,分层注水测试与调配无需额外的钢丝电缆投捞作业,且不受井斜的影响,彻底解决了大斜度井和水平井分层注水测试与调配的难题。该技术中的主要设备包括井下分注自动测调配水器、钢管电缆和地面测调控制器,它们共同构成一个分层注水集散式测调系统。分注测试调配时,仅需地面测调控制器向井下各自动测调配水器发送控制指令,即可实时监测分层注水动态、快速调整分层注水量。该技术目前已在渤海油田成功实施82口井,最大井斜87.62°,实现了大斜度井和水平井的分层注水高效测调一体化。注水井高效测调一体化技术的开发成功为井下注水安全和油藏注水动态监测提供了技术支持。     

超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱研究

常规偏心分层注水会导致区块欠注严重,难以满足超深双台阶水平井分层注水及不动管柱分层注水分层酸化要求。为此,研制了超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱和配套工具。管柱主要由封隔器和注水酸化一体化配水器等组成。测调过程中测调仪器与管柱中的配水器采用同心对接,投捞成功率高,通过与特制酸化芯子配合可实现不动管柱分层酸化。利用WELLCAT软件模拟注水、酸化和停注时各封隔器的受力、管柱伸缩长度以及管柱整体强度。现场试验结果表明:超深双台阶水平井分注及酸化一体化管柱及配套工具设计合理,施工成功率100%,层段之间注水合格率100%,能够满足超深双台阶水平井的分层注水及酸化要求。研究结果可为封隔器及伸缩管的选择提供理论依据。     

偏心分注验封及分层测试技术的应用研究

偏心分注验封及分层压力测试技术,能够在正常注水状态下同步测试录取偏心分注井分层水嘴压力降落和流量变化结果,通过分层吸水量进行压降曲线分析,准确判断各层段吸水能力变化情况,能够实现分层注水、分层测压,达到调整注水井层间矛盾。通过对偏心分注井投捞测配状况及存在的问题进行分析,对该技术进行改进完善,使偏心分注管柱在油田得到广泛推广和应用。     

免投捞实时测控精细注水技术

分注井各层注水量通过下入测调仪器进行分层测试,注水量仅季度性监测,不能实时测控,同时受井斜和注水管柱内结垢等因素影响,测调仪器下井容易遇阻。为此,开展了免投捞实时测控精细注水技术研究。该技术将水量调节和测试装置集成于井下配注器中,通过井下电缆将配注器采集的数据传输至地面控制装置,处理后再发出指令对井下配注器进行调控。现场开展了3井次的试验,数据传输采集成功率达到100%,层段合格率90%以上,有效期已突破600 d。免投捞实时测控精细注水技术免去了投捞测调工作量,实现了油藏开发动态实时调整,进一步提高了水驱油藏开发水平。     

同心管分层注水技术在南堡大斜度井的应用

针对南堡油田的注水井段斜度大于40°、分注层数≥2层的井,偏心分注工艺投捞比较困难,投捞成功率不高,常发生投捞器下不到位或捞不到的现象,以及分注层数为3层的注水井,油套分注无法实现的问题,开发了同心管分层注水技术。该技术可以满足大斜度井、层间差异较大井的分注要求,可以实现大排量、精确分注。在地面进行调配测试,无需投捞,操作简便,计量准确,便于管理。管柱耐腐蚀,对水质要求低,具有使用寿命长和分层可靠性高的特点。现场2口井的应用表明,采用该分注技术,封隔器最大下入深度3 124 m,最大井斜52.89°,施工成功率100%,实际注水量全部达到地质配注要求,管柱从投注到现在工作正常。     

新型免投捞堵塞器设计与试验研究

针对现有堵塞器漏失量大、出口形状及尺寸不合理、流量调节精度低以及必须投捞死嘴的问题,采用室内试验研究与现场施工测试的方法,研制了新型免投捞堵塞器。新型免投捞堵塞器的密封性能和调节性能得到了提高,并实现了堵塞器1次投捞到位。有效地提高了分注测调效率,缩短了测调周期。具有测试精度和效率高的优势,且能够很好地适应长庆油田分层注水测调技术的发展。     

偏心分层注水井堵塞器的电动投捞工具研制

现阶段应用的高效测调工艺大幅提高了注水井流量测试效率。但是,在投捞测试方面仍采用钢丝投捞堵塞器方式,投捞效率和成功率低,并且不能满足细分层注水井小卡距投捞测试要求。研制了偏心分层注水井堵塞器的电动投捞工具。该工具通过地面系统控制导向机构和投捞机构的动作,一次下井可同时完成任意一个层位堵塞器的打捞和投送。现场试验结果表明,该工具无需原有6m以上冲距,解决了小卡距投捞问题。全投捞状态实时监测,安全性高、适应范围广,投捞测试效率较原钢丝投捞工艺提高1倍以上。电动投捞工具是对分层注水测调技术新的完善和发展,实现了偏心注水井测试全过程的电缆控制,进一步提高测试效率及分层注水技术水平。     

套管水平井多级多段分注工艺技术与应用——以红河油田A井为例

水平井分注存在解封困难、有效期短、无法投捞测试等问题,为此,引入逐级、逐段解封理念。采用反洗和平衡机构,减少管柱蠕动,延长管柱的有效期;利用无线测调工艺,实现井下流量和压力的分层测试以及地面对井下分层流量的调配,从而实现水平井多级多段注水的目的。室内实验显示,带有逐级解封可洗井注水封隔器性能指标为耐压25 MPa、耐温120℃、解封负荷50 kN。无线测试调配技术监测5段注水井下流量,流量精度误差小于5.0%,压力精度误差小于0.3%,有效期可达2年。现场应用表明,多级分注技术分注效果良好,测调简便,提高了精细注水程度。