分层注水技术--注水工艺讲座ppt课件.ppt

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注水井分注技术基础河南油田工程院2014-4 主要内容一、分注基础知识1、配水器种类及管柱结构2、封隔器种类及管柱结构3、管柱支撑类型二、免投死嘴高压分注技术 分层注水分类、比较按配水器类型分类固定配水管柱空心配水管柱偏心配水管柱组合配水管柱压缩式封隔器配水管柱扩张式封隔器配水管柱按封隔器类型分类按管柱固定方式分类悬挂式配水管柱锚定式配水管柱支撑式配水管柱 固定配水管柱空心配水管柱偏心配水管柱组合配水管柱按配水器类型分类1、配水器种类及管柱结构 注水层注水层球座封隔器节流器节流器节流器注水层测试球座测试球座封隔器1.1固定配水管柱优点：结构简单，维护简便缺点：分层水量难调整，测试工艺复杂，无法细分注水。 1.2空心配水管柱注水层注水层球座撞击筒封隔器封隔器空心配水器甲空心配水器乙空心配水器丙注水层空心配水器 液力助捞：液力助捞器进入相关配水器，配水器芯子与液力助捞器形成临时活塞，此时进行反洗井就可把芯子捞出配水器，由录井钢丝起到地面。胜利油田液力助捞技术 级数/参数甲乙丙总长（mm）540540540最大外径（mm）106106106中心管最小内径（mm）574840芯子最小通径（mm）464030凡尔启开压力（MPa）0.70.70.7空心配水器参数1.2空心配水管柱 优点：1、配水器结构简单2、投捞成功率高缺点：1、分注层数受限（3层）不适合多层细分注水2、不能单独调配任意层1.2空心配水管柱注水层注水层球座撞击筒封隔器封隔器空心配水器甲空心配水器乙空心配水器丙注水层 3、配水器注水芯子上的三角型密封圈在打捞过程中易落井，在以后的投捞工作中可能造成卡阻及投送不到位等现象。4、打捞配水器芯子时，由于液力打捞器密封段上的密封件过盈量较大，钢体配合面加工精度不够，使打捞器密封段插入注水芯子时难度大，易造成投捞作业失败。5、测试调配中，因打捞工具上没有扶正机构，使配水芯子捞获后因磕碰、井斜等因素的影响而落井。密封圈脱落情况 1.3偏心配水管柱注水层封隔器偏心配水器注水层注水层偏心配水器 偏心配水器配水器工作筒配水器堵塞器1.3偏心配水管柱 小直径偏心配水器1.3偏心配水管柱配水器堵塞器 1.3偏心配水管柱绳帽密封圈密封圈螺钉螺钉销钉压簧投捞爪压簧螺钉投捞头投捞体螺钉导向体轴导向爪压簧导向体轴锁轮密封圈轴扭簧锁块锁轮扭簧锁块偏心配水器投捞器 偏心配水器参数常规配水器小直径配水器常规配水器配水器总长/mm995980790最大外径/mm11495114最小通径/mm464646偏孔直径/mm202020工作压力/MPa25，3515，3525堵塞器最大外径/mm222222投捞器总长/mm126512651700投捞器最大外径/mm4545441.3偏心配水管柱 优点：1、分注层数不限，可单独调配任意层；2、内通径一致，便于测试、验封；3、堵塞器下井保护，投捞测试成功率高；4、内通径大、大小一致，有利于吸水剖面测试仪器通过。注水层封隔器偏心配水器注水层注水层1.3偏心配水管柱 缺点：1、投捞测试需要配水器间距大于8米，不适应多个薄夹层细分；2、斜井投捞测试成功率低注水层封隔器偏心配水器注水层注水层1.3偏心配水管柱 固定配水管柱空心配水管柱偏心配水管柱组合配水管柱按配水器类型分 1.4组合配水管柱注水层注水层注水层注水层封隔配水器封隔器配水封隔器组合芯子 1.4组合配水管柱封隔配水器示意图注水层注水层注水层注水层封隔配水器封隔器 常见组合配水器参数型号参数KZH－115DQY341耐压差（MPa）2525耐温（℃）12090配水器总长（mm）1460950配水封隔器总长（mm）1260950配水器芯子总长（mm）1450576配水封隔器最大外径（mm115114配水器芯子最大外径（mm6055、52配水器芯子最小内径（mm28.5、26配水封隔器最小内径（mm56、5260、55、52 优点：1、分注层数4-5层，一次投捞调配多层。2、配注层间距不受限制，适应多个薄夹层细分注水。3、可以采取液力投捞，适应井斜范围大。1.4组合配水管柱注水层注水层注水层注水层封隔配水器封隔器 缺点：1、内通径小或者没有，无法进行吸水剖面检测。1.4组合配水管柱注水层注水层注水层注水层封隔配水器封隔器 分层注水分类、比较按配水器类型分类固定配水管柱空心配水管柱偏心配水管柱组合配水管柱压缩式封隔器配水管柱扩张式封隔器配水管柱按封隔器类型分类按管柱固定方式分类悬挂式配水管柱锚定式配水管柱支撑式配水管柱 封隔器型号表示法耐温／耐压钢体最大外径，mm解封方式代号坐封方式代号支撑方式代号分类代号Y341－115120/252、封隔器种类及管柱结构 封隔器型号表示法分类代号用分类名称第一个汉语拼音大写字母表示。分类名称自封式压缩式楔入式扩张式分类代号ZYXK封隔器分类代号2、封隔器种类及管柱结构 封隔器型号表示法封隔器的支撑方式用不同的阿拉伯数字表示。支撑方式尾管单向卡瓦无支撑双向卡瓦锚瓦代号12345封隔器支撑方式代号2、封隔器种类及管柱结构 封隔器型号表示法封隔器的坐封方式用不同的阿拉伯数字表示。坐封方式提放管柱转管柱自封液压下工具代号12345封隔器坐封方式代号2、封隔器种类及管柱结构 封隔器型号表示法封隔器的解封方式用不同的阿拉伯数字表示。解封方式提放管柱转管柱钻铣液压下工具代号12345封隔器解封方式代号2、封隔器种类及管柱结构 扩张式封隔器主要用于早期的分层注水，目前在用的主要是新型高压扩张式封隔器，可以和固定配水器、空心配水器、偏心配水器组成配水管柱，用于套变井分注。上接头密封圈胶筒座硫化芯子胶筒中心管滤网罩下接头2、封隔器种类及管柱结构 扩张式封隔器主要用于早期的分层注水，目前在用的主要是新型高压扩张式封隔器，可以和固定配水器、空心配水器、偏心配水器组成配水管柱，用于套变井分注。上接头中心管扩张胶筒浮动接头密封圈下接头密封圈2、封隔器种类及管柱结构 压缩式封隔器以水力压缩式为主，多数具备洗井功能，可以和各种配水器组配分注管柱，可多级使用，耐压高（25-35MPa）、有效期长(一年以上），应用广泛。2、封隔器种类及管柱结构 压缩式封隔器 项目DQY141－114－70/15DQY341－114－120/25ZYY341－114－120/25JHY341－114－120/25HNY341－115－120/25最小内径mm5454554850总长mm15601260123511561115坐封压力MPa15～166～88～1214～154～5耐压差MPa1525252525洗井通道cm2910121212反洗压力MPa0.2～0.30.10.4～0.60.1～0.2解封负荷kN20～2510～1525～3025～30耐温℃70120120120120适应套管内径mm117～132117～127120～124117～132121～124胶筒型号YS113－7－15YS113－7－15YS113－12－25YS113－12－15YS114－12－25连接螺纹27/8TBG27/8TBG27/8TBG27/8TBG27/8TBG常见压缩式封隔器参数 分层注水分类、比较按配水器类型分类固定配水管柱空心配水管柱偏心配水管柱组合配水管柱压缩式封隔器配水管柱扩张式封隔器配水管柱按封隔器类型分类按管柱固定方式分类悬挂式配水管柱锚定式配水管柱支撑式配水管柱 支撑式配水管柱主要适合于浅井；球座撞击筒KPX-114配水器Y141-114封隔器KPX-114配水器Y141-114封隔器KPX-114配水器注水层丝堵筛管注水层注水层3、管柱支撑类型 悬挂式配水管柱适合于浅井和中深井。注水层封隔器偏心配水器注水层注水层3、管柱支撑类型 锚定式配水管柱主要用于深井和高压井分注。锚定补偿式管柱可以克服管柱蠕动，提高管柱的工作寿命。封隔器补偿器配水器封隔器配水器底+筛+堵配水器注水层1注水层2注水层3封隔器水力锚水力卡瓦3、管柱支撑类型 主要内容一、分注基础知识1、配水器种类及管柱结构2、封隔器种类及管柱结构3、管柱支撑类型二、免投死嘴高压分注技术 前言随着注水开发的深入，注水压力在不断升高，国内各油田不同程度存在一些高压分层注水井，多数采用的是压缩式封隔器分注管柱，压缩式封隔器分层注水管柱具有耐压高、分注有效期长等特点，在国内油田分层注水井广泛应用。 通常高压分注管柱封隔器坐封压力较高，一般在15～25MPa，多级高压分注管柱难以通过水嘴节流实现封隔器坐封，因此分注管柱下井时，要求各级配水器必须带死嘴坐封封隔器，然后通过试井钢丝下入投捞器，捞出堵塞器、换水嘴，然后重新投入，进行分注、测试、调配。分注层数越多，投捞调配工作量越大。前言 两级三段偏心分注，将三级配水器堵塞器死咀调换成初选水嘴，需要起下钢丝投捞6趟。高压分注井多数为中深井和深井，注水压力通常25～35MPa，由于井深和注水压力高等因素影响，投捞时遇阻遇卡现象较多，经常造成堵塞器投不到位、钢丝拉断、仪器掉卡，投捞调配工艺成功率低。前言注水层封隔器配水器注水层注水层 由于注水系统压力较高，坐封封隔器时蹩压高、时间长，在投捞配水器死嘴时压力波动大，管柱蠕动量大，容易导致封隔器解封，分注失效。由于投捞调配困难和压力波动大，使得高压分注井难以正常分注，影响注水时率。前言 针对高压分层注水管柱因投捞调配困难、分注工艺成功率低的问题，从满足封隔器坐封需要和简化投捞调配入手，研制了低压坐封高压注水封隔器和定压开启配水器，不需投捞死嘴即可实现封隔器坐封、分注，并且封隔器坐封、分注均在低压过程中连续完成，注水管柱工作平稳，管柱蠕动量小，施工工艺简便，工艺成功率高，缓解了高压分注难问题。前言 应用范围适用于φ140mm、φ178mm套管井多级多段高压分层注水。 技术组成注水层HNY341封隔器KPX-114A配水器缓冲器注水层注水层压缩式胶筒封隔器液压坐封上提解封坐封压力7MPa耐温120℃耐压25MPa解封负荷25kN 上接头胶圈解封销钉锁爪反洗套释放套销钉挡环胶圈上内管胶筒隔环胶筒外管坐封座密封件胶圈反洗活塞连接套坐封套下内管上活塞胶圈活塞顶套缸套下活塞胶圈螺钉下接头胶圈 注水层HNY341封隔器KPX-114A配水器缓冲器注水层注水层技术组成偏心配水器带水嘴坐封堵塞器开启压力12～15MPa耐温120℃耐压35MPa 堵塞器工作筒胶圈暂堵活塞销钉水嘴打捞头压盖胶圈压簧轴扭簧凸轮主体胶圈水嘴胶圈滤罩 注水层HNY341封隔器KPX-114A配水器缓冲器注水层注水层技术组成液压开启伸缩短节开启压力8～10MPa耐温120℃耐压35MPa伸缩距离0.4m 接头护帽密封圈内管外管缸套密封圈密封圈活塞剪钉密封圈锁钉锁环锁球挡环 工艺原理坐封下管柱注水层注水层注水层测试验封水嘴打开正常注水 注水层注水层注水层测试验封多级分注管柱带水咀坐封时，当某个配水器定压开启销钉剪断，水咀通道打开,注入水进入对应的地层。如果封隔器密封，注入水不进入相邻层，相邻层压力不会升高，该层对应的配水器内外压差随着注水压力的升高而增大，堵塞器定压开启销钉剪断，水咀通道将打开。 注水层注水层注水层测试验封如果封隔器不密封，注入水将进入相邻层，相邻层压力会升高，该层对应的配水器内外压差将达不到设定开启压力，堵塞器销钉不会剪断，水咀通道堵死。因此，进行分层流量测试时，如果各层均有水量，表明封隔器密封；如果某个层没有水量，排除该层不吸水因素，表明该层上下封隔器有不密封（或套管窜）。 注水层注水层注水层测试验封二级三段分注管柱测试验封分析配水器1配水器2配水器3验封结果有无无封1、封2漏有有无封2漏有有有密封无有有封1漏无有无封1、封2漏无无有封1、封2漏注：表中“有”和“无”是指该层配水器有无水量。 注水层注水层注水层生产过程验封首先将注水井停注，下入带打捞爪的双作用投捞器，把封隔器附近配水器堵塞器捞出，下入带定压开启的堵塞器，然后打开闸门，油管憋压15MPa以上，注水10min，将双作用投捞器起出，判断定压开启堵塞器是否开启，如果开启，表明封隔器密封，反之封隔器不密封。 坐封压力：7~8MPa耐压差：25MPa耐温：120℃反洗流量：≤35m3/h重复坐封：5次以上技术指标 2、流量测试验封1、带水嘴坐封3、高压分注4、不动管柱重复坐封技术特点定压开启配水器，可实现带任意大小水咀坐封封隔器，避免了更换死咀的投捞调配工作，提高了注水时率。 技术特点2、流量测试验封1、带水嘴坐封3、高压分注4、不动管柱重复坐封通过分层流量测试，判断配水器的开启状态，判断多级封隔器的密封性，减少无效注水。 技术特点2、流量测试验封1、带水嘴坐封3、高压分注4、不动管柱重复坐封采用耐高压注水封隔器，提高了分层配注管柱的耐压性能，实现了高压分注。 技术特点2、流量测试验封1、带水嘴坐封3、高压分注4、不动管柱重复坐封封隔器采用了重复锁紧机构，可实现不动管柱重复坐封，减少作业施工量。 限压单流阀防返吐偏心配水器注水层割缝筛管可控底堵注水封隔器注水层注水层管柱组成：由防返吐偏心配水器、注水封隔器、限压单流阀、底部球座、割缝筛管等组成。缺点：降压超过限压阀开启压力，返吐。防返吐分注管柱一： 控制洗井防砂阀防返吐偏心配水器注水层丝堵注水封隔器注水层注水层管柱组成：由防返吐偏心配水器、注水封隔器、控制洗井防砂阀、丝堵等组成。捞出活塞时，有压降才会返吐。管柱下井时，油管内空置，套压高于油压。防返吐分注管柱二： 防倒流防返吐偏心配水器胶圈暂堵活塞销钉水嘴防返吐分注 防返吐分注胶圈暂堵活塞销钉水嘴暂堵活塞顶住水嘴：配水器外部压力大于内部压力一定值时，销钉不被剪断。带压作业井同样道理。 堵塞器工作筒胶圈暂堵活塞销钉水嘴打捞头压盖胶圈压簧轴扭簧凸轮主体胶圈水嘴胶圈滤罩防返吐分注