大斜度井的注水井技术管理

[摘 要]大斜度井注水开发是提高油井产能的重要举措，而井眼净化是提高注水开发成效的前提，本文对大斜度井井眼净化技术和注水开发工艺技术进行了探究。

[关键词]大斜度井；注水技术；井眼净化

中图分类号：TE358.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0076-01

大斜度井在钻井开发中因存在井斜角，有时岩屑携带比较困难，容易堵塞油井导致注水开发困难，所以要对井眼净化工作进行探究。同时，大斜度井常规注水方法为偏心注水，而对井斜角较大的油井，这一技术在实施中容易出现测调成功率低的问题，无法满足分层注水的需要。因此，有必要对同心测调分层注水技术进行探究，解决大斜度井的注水开发难题，提高大斜度井注水开发效果。

一、大斜度井的井眼净化

1、大斜度井井眼岩屑堆积的原因

石油钻井是注水开发的前提，在常规油井的钻井中，钻头钻碎的岩屑会随钻井液携带出油井，而大斜度井井斜角大，钻具因其自身重力等原因靠近井壁下沿，形成偏心环空现象，改变了岩屑的沉积和运移，使钻井液环空流速呈现不均匀变化，导致钻井液携带岩屑困难。而岩屑一旦堆积又容易加大钻具的摩擦，增加钻具遇阻和卡钻的可能性，特别是井斜角大于45度的油井容易发生井下复杂状况和钻井事故，影响石油钻井和后期的注水开发。

2、大斜度井的井眼净化技术

在大斜度井的钻井开发中，一般通过以下措施提高钻井液携带岩屑的效率。一是提高钻井排量和环控返速，通过钻井软件对无线随钻钻具、井下动力钻具、地层冲刷钻具等钻具组合和钻井参数进行优化，并根据现场条件适当调整；要确定合理的环控返速，一般2cm的岩屑厚度是实现大斜度井安全钻进的安全厚度，所以以实现此厚度的环控返速为最佳速度。二是优化钻井液性能，在考虑性、井眼稳定性等钻井液基本性能的基础上，钻井液的选用要坚持以有利于油井井眼的净化和井壁的稳定为原则，选用平板层流、高动塑比、高动切力的钻完井液体系，并严格钻井液的初始切力和终切力差值，间歇使用紊流段塞或重塞配合高转速、大排量的钻井，提高携岩效果。三是优化钻具配合，综合使用钻头+无磁钻杆或钻铤+定向仪器+螺杆+钻杆的钻具组合，发挥各钻具优势，综合采用滑动钻进和复合钻进，实现增、降、稳斜功能，并尽量选用PDC钻头，控制疏松地层的钻速，减少岩屑产生，提高携岩效果。四是综合运用除砂器、离心机、除泥器、振动筛，提高油井井底净化效果。

二、大斜度井的注水技术

1、桥式偏心分层注水技术

桥式偏心分层注水技术的工作原理是将桥式偏心配水器和分层注水封隔器下入油井目的位置，通过管线连接至油管，并连接注水设备进行注水，实现注水开发的目的。应用该技术可以在地面直接控制实施机电一体化高效测调工艺，提高了测调效率；通过可调式堵塞器的使用，实现了无极调节，提高了注水和配水精准度；通过使用双流量测调仪，扩大了技术工艺的应用范围和应用成效。

但是，因为桥式偏心分层注水技术采用的偏心配水器在测调仪与水嘴对接成功后才能测调成功，从而调节注水量，在井斜角过大特别是大于30度后对接比较困难，也就无法调整注水了。

2、同心测调分层注水技术

为解决桥式偏心分层注水技术不适合大斜度角油井注水的问题，可以通过同心测调分层注水技术进行注水，该技术主要由井下测调仪器、地面控制器和同心配水器等设备组成，利用支撑臂和调节头在井下的调节和同心工作筒对配合来实现有效的对接，信息传输由单芯电缆实现，在地面可以实现注水控制。具体注水中，地面工作人员通过控制器、井下测调仪器实现对配水情况的监视，井下测调仪器根据操作指令在井下进行张臂、收臂以及增大或减小可调配水器出水口开度等动作，并持续的向地面控制系统发送井下注水流量、压力、和温度等参数，将实际注水效果发送到地面控制器。测调结果以曲线和数字的形式在地面控制器显示，测调人员可以直观的进行观察和分析，并根据流量值变化对测调进行干预，从而完成油井的测调配注工作。其中，同心配水器工作原理是通过电缆传输信号控制同心测调仪进行径向旋转，实现对配水器内部水嘴开启和关闭以及具体开度的控制；同心测调仪的工作原理是在油井下利用支撑臂和调节头完成可调同心工作筒的有效对接，并利用单芯电缆与地面控制器进行双向的信号传输。

同心测调分层注水技术的管柱设计主要是由封隔器、同心配水器和防砂球座等设备组成，但是，在大斜度井的注水应用中，存在封隔器的密封寿命短、测试成功率低、洗井球座易砂堵等问题，需要专门研制特定的大斜度井分层注水管柱。管柱利用扶正式分层注水封隔器实现对不同油气储层的分隔，并将管柱置于居中的位置；同心配水器可以对不同油气储层实现分层注水；防砂球座通过反循环洗井和沉砂作业保证了注水效果。该系列管柱的独特优势是封隔器自带扶正装置，有效解决了管柱居中的难题，可以提高密封效果与密封寿命。

在具体实施中，同心测调仪通过电缆牵引下入井底，需要通过防喷管辅助进行注水，普通的测调用防喷管一般承压为15MPa左右，并且在使用中需要人工爬高的方式下测调仪，作业效率不高，且存在一定的安全隐患。现在一般选用液压防喷管，其最大承压可达40MPa，打压效率大大提高，并且无需人工爬高的方式进行作业，降低了作业风险和测试风险，有效解决了大斜度高压油井无法测调的难题。同心测调的主要技术优点是在实现单层的油气储层注水测试时，不会影响其他油气储层的水量注入；可调水嘴和配水工作筒实现了一体化的设计，无需水嘴投捞工作；油井下的仪器定位对接和调节对接都是同心对接的方式，所以测调成功率比较高，比传统的分层注水方式更适合配水工作的对接调试。

三、结论

综上所述，大斜度井的注水开发较常规油井注水更加复杂，需要对井眼净化以及注水技术管理等进行探究，从而全面提高大斜度井的注水开发成效，实现油田更好的勘探开发的目的。

参考文献

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