浅谈油田定向井分层注水工艺

摘要：文章简述了定向井分层注水环节的工艺进展，同时总结了施工中的常见问题。

关键词：定向井 注水

0前言

定向井技术是目前各国油田勘探常用的先进技术，定向井施工过程是集合了先进的下井设备，测量工具等工艺技术的一个综合过程，定向井的施工程序是预先计算出井眼轨迹。然后按一定方向偏离开口出现一定的角度，完成井体钻探。在分分层注水过程中，虽然可以预先估计出个层的注水量，但是由于密封器有失灵风险，难以理解真实的数据，发生较大的偏差，所以，对注水井实施检验是定向井的重要技术，也是整个施工过程中的关键。

1固定方向分流设备及柱形管道结构

常规的分层注水井中，分层柱形管道主要是偏心和空心配水柱形管道两种类型，在正常的生产过程时，因在注水过程中所产生的压力波动和间断注水，有极大的可能会造成柱形管道产生蠕动，这就导致封闭隔离器的使用寿命会加快缩短；又因为柱形管道内部的会有污垢、死油的存积，这就在原来的基础上加大了水嘴投放和打捞的困难。在井的固定方向中因封闭隔离器的坐封不在中部，这又加大了封闭隔离器密封和水嘴投放打捞的困难。为解决这些问题，在技术研究过程中做了以下几个方面的工作：主要影响封闭隔离器有效密封的原因，有以下的两方面：1）是柱形管道在注水过程中所产生的压力波动下所形成的蠕动，缩短了封闭隔离器的密封期，因此，在柱形管道的结构配置上增设柱形管道锚定设备。2）是在固定方向井中封闭隔离器胶筒压缩时的局部适应力过于集中的问题，对此研发出SCF672-122斜式井的封闭隔离器。隔离机器的胶筒外部设定了金属制成的蝶形支承环。它的用处是可以在在封闭隔离器胶筒压缩的同时，扶正块伸出，封闭隔离器胶筒压缩时居中，使之处于相互套住的柱管中轴线的位置上，这样降低了胶筒的部分结构的应力过于集中，同时可以保证可以对两个方向进行扶正的作用。井的固定方向水嘴投放打捞难，产生这种现象主要有三个方面原因：一是分流井斜度大，使空配的水嘴内芯进入配水器工作筒中时候较为困难；二是油井流注变换方向后，井下柱形管道因为原油存积过多，就增加了投放打捞器下行时的阻力；三是钢丝绳的提升负荷不够，因为不能定期投放打捞，水嘴的内芯又因为长期在井下，配水器内孔已形成硬水污垢，这就可能导致钢丝绳会被拉断，内芯便不能被提上来配水器的工作筒。

2 液力投放打捞分层测试工艺技术

因为现有分层注水技术中，分层流量和压力要分别测取，数据采集的工作量巨大，而且投放打捞水嘴成功率较低，而液体力投放打捞分层测试技术，只需要一次操作，就可以得到分层流量和压力测试结果。分层测试器的结构及技术原理 根据配水内芯的结构特点，研究了两层液力投放打捞分层测试器，数据的处理是由回放器、专业测试应用和计算机等部分共同完成的。技术原理：设置压力计的工作制度，根据现配的注入量的选择再对水嘴进行测试，打捞出原配置的水内芯，然后再将分层测试机投放入井中，随后按照设定的压力的定点进行测试完毕后再行捞出，并把压力计所得到的存储数据利用回放仪存放在计算机内，采集到的各地点的压力数据，要标明具体的井号、所测试的时间、水嘴尺寸和每个压力点的压力数值等。将得到的数据通过处理软件进行运行，然后再行输出得到测试报告。

3封隔层扶正技术

现场操作时需要慎重考虑封隔层在井斜模式下，长时间承重导致封隔器受力不均匀引发的胶筒失效现象。为避免此现象的发生，在地上试验的基础之上，现场需要用封隔器和扶正器配合使用解决问题。为确保正常的使扶正器起到应有的矫正封隔器的功能，把每一级扶正器都下到距封隔器上端2m一下.扶正器使用高强度高硬度材料来完成整个操作步骤.使用此种管柱现场施工相对简单，尚未发生任何机械问题，斜井投捞过程经过地面试验后证实，井斜角在45度左右时需要增加20kg才能实现正常投捞.在现场实施投捞操作时，不管井斜角大小都均应增加到2Okg以上，避免出现不到位现象。实验已经证明，定向井受到倾斜角度的影响，斜井的投捞过程中，角度较大的区域会导致投捞器具速度下降，导致工具不能正常工作。因此在现场施工中，需要把投捞工具按照相依要求加重后才能投入工作。所以，定向斜井配注管柱使用的封隔器加扶正器在倾斜状态可以确保长时间正常使用。定向斜井配注在实施偏心管柱的调配时，井倾斜30度，加重大于20kg。在设计配注计划时，尽可能保证封隔器错开角度较大的地方，减少使用尾管，从而降低管柱重量对封隔器施加的水平压力。

4分层流量数学模型

依据定向井液压投捞分注工艺和井下分层压力与流量检测的需求，经仪器分析采取节流式检测模式比较合理，用该监测模式不尽很好的解决了分层压力测试的技术难题，又实现了测取分层流量。检测的基本原理是，在管路中的流体流经节流装置的时候，液流断面发生收缩，在收缩断面处流速上升，压强下降，使节流装置前后产生压差，在选择相应的节流装置模式下，流量上升节流装置前后的压差也增大，所以通过测量压差来计量流量从而结合当前配水器和液力投捞配水器的特点，使用配水水嘴作为检测节流装置，这样测试结果与实际流量的吻合性好。

5结语

以上可见，国内各大油田企业建设中。定向井分层注水工艺是在原有基础上，结合各油田具体情况已经在工艺应用上已取得了可喜的效果。分层重水工艺作为油田定向井工程的关键，其中的倾斜角度，注水量，流量监测等关节更是重中之重，需要在施工过程中得到应有的重视，为了使定向井完成后得到预期的效果，必须按照相关标准在人员，装备，工序上严格要求。

参考文献

1 李珠玲，杨万友，王维良等.一次投捞可调三层分层注水工艺技术.石油钻采工艺，1997，19（3）：103～104

2 朱士文，邱乐永，丁汝光等.配水嘴嘴损曲线图版制作方法.SY/T5906-93.1994