液控智能分注工艺调配及分层注水量计算方法

液控智能分注工艺可在地面通过液控管线控制井下配水器的水嘴开度,以达到分层调配的 目的,其缺点是无法监测井下各层的注水量.对于油藏精细注水开发,分层注水量是分析注水受效和评价水驱效果的重要动态参数.利用该工艺可在地面控制井下配水器水嘴开度的优势,在分析分层注水过程中注入水流动阶段的基础上,提出了 一种新的分层调配方法及分...     

分层注水可调水嘴调节能力仿真计算与分析

注水量精确控制是分层注水工艺的难点,特别是低渗透油藏的小水量分层注水控制尤为困难。根据智能注水井可调水嘴的控制机制,建立了二层分层注水的系统水力学模型。应用有限元方法获得了"U"形可调水嘴的流量系数与水嘴开度的关系,在此基础上数值求解二层注水系统水力学模型,模拟计算了注水量和地层吸水压力变化对水嘴开度的影响。结果表明,注水量和异常的地层压力是制约自动水嘴调节能力的最重要因素,过小的注水量和异常的地层吸水压力会导致水嘴开度过小而无法正常工作。     

机械分层防砂分层注水新技术的研究

针对目前埕岛油田注水工艺存在的不足,提出了一种分层防砂分层注水新技术,重点介绍了工艺管柱的结构、工作原理、技术指标及技术特点。分层防砂工艺是将大通径滤砂管和液压封隔器组成的防砂管柱悬挂在油层部位,利用分层封隔器保证注水层间的有效分割,互不串通,滤砂管保证地层砂不反吐到防砂管柱内部。分层注水工艺主要采用小直径的空心配水器和可洗井封隔器,注入水经过配水器芯子的水嘴注入到地层。分层测试调配工艺是采用钢丝投捞方式进行测试和调配。该项工艺技术在现场已实施3井次,成功率100％,能够满足埕岛油田分层防砂分层注水的要求。     

埕岛浅海油田注水管柱及配套工艺技术

根据埕岛浅海油田的开发现状,阐述了注水方案部署及其对注水工艺技术的特殊要求,重点介绍了埕岛浅海油田防砂注水管柱及配套工艺技术构成,即分层防砂工艺、分层注水工艺和测试投捞调配工艺 3大部分。分层防砂工艺是指防砂管柱坐封丢手后留在井中,分层封隔器保证了动态停注过程中层与层之间严密分割、互不串通,特殊结构的金属棉滤砂管与采用单流阀结构的注水阀组成一个密闭空间,保证地层砂不会反吐到防砂管柱内部;分层注水工艺中主要采用了集成式综合封隔配水器,注入水在经过配水器后,各层注水量的调配是通过改变配水器内芯子上的水嘴大小来实现的;测试投捞调配工艺根据海上平台的工作条件及目前注水井测试调配工艺技术现状,采用液力投捞方式进行井下测试和调配。目前该项工艺技术已经在埕岛浅海油田顺利实施 17井次,成功率 10 0%,管柱分层清楚,注水量清楚,对应生产井见到了明显的增油效果     

数字式分层注水流动特性研究与分析

针对长庆低渗透油藏精细分层注水特点,常规分注技术存在实时监控难以及测调过程复杂等问题,提出了数字式分层注水技术。该技术应用配水器集成孔板流量计、一体化可调水嘴、电机、验封短节、井下电源、通信模块及控制芯片等部件,实现了配水器的自动验封、自动调节、数据实时录取与存储和无线通信的功能,极大地提高了注水过程的自动化水平。通过分析油管的沿程流阻、水嘴和流量计的阻力损失,建立了数字式分层注水井注水的流动特性分析力学模型。利用该模型可以计算得出井下各层的注水压力及水嘴开度关系,进而优化注水参数,提高分层注水效果。     

大庆油田机械分层注水技术回顾与展望

分析大庆油田不同开发阶段注水措施面临的矛盾，论述了随着矛盾的转变．机械分层注水技术不断发展完善，对注入剖面调整的重要作用。封隔器由扩张式逐步发展为可洗井压缩式、免释放封隔器，提高了工艺的密封率和成功率；配水器由固定式配水器逐步发展为同心活动式配水器、偏心式配水器、偏心式恒流配水器、同心集成式配水器，偏心集成式恒流配水器，实现了不动管柱分层调配，降低了作业成本，缩小了卡距，降低了隔层厚度，增加了细分程度；水嘴投捞方式由动管柱投捞发展到钢丝投捞、智能投捞，提高了测试调配效率；分层注入工艺由单一的注入功能向注入、信息采集、测调集成化方向发展。通过分析产量递减阶段分层注水技术面临的矛盾，指出“十一五”期间及以后注水技术应向地面方便重复调层的智能分注技术方向发展。     

井筒管流与地层渗流耦合的注水井分层流量调配方法

油田注水井井下分层注水量的调配工作传统上都是通过钢丝绳作业采用"试凑法"反复测调来实现,为解决传统方法存在的问题提出了一种理论方法用于指导注水井分层调配,可以大幅度降低测调工作强度,缩短施工时间,提高配注精度,提高注水井分层测调效率.注水井分层注入涉及到复杂的流体力学计算,整个过程是一个井筒管流、水嘴节流与地层渗流的耦合流动.在井筒采用柏努利方程描述井筒管流,采用Navi-Stocks(简称N-S)方程计算水嘴节流,以均质无限大地层为例计算地层渗流,得出了在不同水嘴尺寸下的各层流量衰减规律,为注水井分层流量调配提供了科学依据.     

分注井地面分层测试工具

1．地面分层测试工具的研制 根据目前注水分注井检配缺点，研制了地面分注装置。该装置不用投捞车和投捞器，在地面注水井口油、套管进口闸门外侧10cm左右安装地面检配器，井配有匹配的堵塞器。偏。层的注入水经过1号检配器通过套管注入该层，偏。层的注入水经过2号检配器通过油管注入该层，只需在地面更换水嘴，调配各层水量，使分层注水量合格，真实地反应了各层的注水压力，地面装置如图1所示。     

非均质油藏分层配注水嘴优选方法研究

研究了非均质油藏注水井分层配注水嘴与各小层分注量、分注压力及各小层物性的关系,对各小层调配前、后注水量变化规律与调配水嘴选配问题进行分析,建立了适合非均质油藏分层配注水嘴优选的方法。将配水嘴优选软件在39口井上推广使用,测试层段配注符合率91.3%,比原来提高了10.5%,平均测调周期81.1 d,比原来延长了23.8 d。对胡状油田分注水井的32个层段配水嘴进行优化计算,并与实际测试情况进行对比分析。分析结果表明,实际注水量是稳定后的平均日注水量,最大误差10%,最小误差2%,平均误差3.31%。     

多水嘴配注技术嘴损试验研究

空心集成配注技术采用多个水嘴来控制注水井各层段注入量,得到水嘴压力损失与流量的关系,有助于指导作业现场的水嘴选择。通过理论分析可知,空心集成配水器水嘴结构满足薄壁圆形小孔出流条件。设计了水嘴嘴损试验,得到不同水嘴个数和不同直径水嘴的流量系数,验证了理论分析的正确性,并得到可应用于现场的水嘴压力损失与流量的关系式。     

分层注水井配水嘴嘴损曲线规律实验研究

分层注水是解决油田开发中的层间矛盾,实现有效注水,保持地层能量,维持油田长期稳产高产,提高水驱动用储量和采收率的重要手段。通过现场井底注水过程的模拟实验研究,得出了不同内径配水嘴压差和流量之间的关系曲线,并拟合出水嘴管径、压差和流量三个量的嘴损曲线关系方程。在油田分层注水开发中应用嘴损曲线法可以快捷、方便地进行水嘴调配。     

深井分层注水管柱受力变形计算方法改进

针对原高压注水受力分析计算模型的不足之处,提出以下几点改进建议:区分计算完全与部分弯曲管柱的缩短量;细分工作状态,计算温度分布;在多级分层注水中考虑封隔器胶筒摩擦力和配水器水嘴压力与水量损失;增加下入、洗井和停注过程,完整描述整个注水过程中管柱受力变形变化情况。最后,编制深井分层注水管柱受力分析软件进行实例计算。     

海上大排量分注井无缆智能配水器水嘴压力损失数值模拟

与传统钢丝投捞分层调配相比,无缆智能配水器在海上大排量注水井分层配注中的时效有很大提升.但由于行业内还没有形成对海上大排量无缆智能配水器水嘴开度选择的相关标准,现场调配时只能根据现有经验尝试性选择水嘴开度,所以现有分层测调的时效仍有待提升.针对此问题,应用FLUENT软件对无缆智能配水器15级开度及不同流量(0～500...     

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。     

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。     

注水井偏心嘴损测试技术

偏心分层注水是目前采用的注水工艺技术之一。水嘴尺寸选择需要考虑嘴损大小，嘴损数据靠曲线查得，没有实现井下真正的测量。结合目前现状，提出注水井偏心嘴损测试技术，采用堵塞器式嘴后压力（地层吸水压力）测试仪器，直接测出注水过程中水嘴前后的压力，得出准确的嘴损值。还可以准确的测试地层的吸水压力及温度，为更合理的调整注水方案提供准确可靠的依据。     

井下分层注水自动控制装置的研究与应用

水驱是目前油田补充地层能量的常规方式,注水效果直接关乎着油田的产能。在不改变原有封隔器结构的前提下,加入分层注水自动控制装置,采用特殊电机和减速装置逐级控制多套电控配水器,可根据控制指令,分别调控本层位配水器不同流量水嘴的开闭,直到满足层位注水量的要求。该项技术的应用适用于注水井地面反复调配,提高了注水井的科学管理,实现了高效、合理、准确的水驱目的。     

厚油层液力投捞细分注水工艺技术

针对常规分层注水工艺技术在厚层细分注水中的不足,开展了液力投捞细分注水工艺技术的研究。该技术采用液力投捞方式,一次投捞两级配水器芯子和5支井下电子流量计,可同时测试5层注水量、调配5层水嘴,测试调配效率高;通过管柱机械定位使封隔器在最小坐封段仅0.89m的距离上准确卡封,最小卡封距达1.8m,可实现连续的薄夹层和薄注入层的细分注水;管柱类型为井口悬挂式,不仅适合浅井细分注水,同样适合于深井、斜井细分注水。该技术已在现场试验应用15井次,工艺成功率和有效率达100%,达到了细分注水、测试的目的。     

新型投捞式恒流配水器设计与应用

针对偏心配水器存在的问题及中原油田大斜度井分层注水效果差的问题,研制了投捞式恒流配水器。采用固定和活动水嘴双级水嘴节流模型,利用碟簧减少压力波动,使流量保持恒定,实现了带水嘴坐封分注管柱,提高了分注成功率,满足了多级分层开发。现场应用表明,使用该配水器可减少投捞次数,提高注水时效;在工况变化的情况下实现恒流注水;洗井时间比原来缩短1/2,洗井液用量减少50%,成功率100%。     

水平井分层智能注水工艺管柱研究与应用

针对目前水平井分段注水技术中存在着下管柱遇阻风险大、注水合格率低、施工周期长等问题,研制了水平井无缆地面可调分层智能配水管柱。该工艺管柱采用压力脉冲配水技术,实现了各层配注量32级调节,一趟管柱可实现测试、调配、注水、测量记录井下参数等多个作业任务,还可以定时自动修正注水误差。现场试验结果表明:该管柱起下水平井顺利,封隔器坐封、解封容易,能实现地面控制井下配水器水嘴大小,各层注水量误差均保持在±10%之内,能满足水平井分层精细注水的要求。