核心論文發(fā)表期刊推薦《科技管理研究》雜志創(chuàng)刊于1981 年,是經(jīng)國家科技部、國家新聞出版總署批準(zhǔn)出版,向國內(nèi)外公開發(fā)行的綜合性學(xué)術(shù)期刊,月刊。由廣東省科學(xué)學(xué)與科技管理研究會主辦,并與中國科技指標(biāo)研究會 合辦。國際標(biāo)準(zhǔn)刊號:ISSN 1000-7695 國內(nèi)統(tǒng)一刊號:CN 44-1223/G3 郵發(fā)代號:46-120。
【摘要】本文著重介紹了水平井下分注工藝管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和原理,同時(shí)闡述地面部分工藝流程特點(diǎn),重點(diǎn)介紹分層注水控制和測試原理及應(yīng)用,闡明了水平井分注工藝在油田開發(fā)中的重要地位和應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】水平井,分注,工藝,流程,設(shè)計(jì)
一、水平井下部分分注工藝管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(一)兩段分注工藝管柱設(shè)計(jì)
1、組成:油管+安全接頭+壓縮式封隔器+支撐扶正器+定壓注射器+花管+絲堵等組成。2、工藝原理;用壓縮式封隔器作為分成工具,用油管和定壓注射器作為下段分成工具,利用油套環(huán)空作為上部層段分層工具。實(shí)現(xiàn)兩段分層注水。3、特點(diǎn):支撐扶正器確保封隔器水平居中,安全街頭確保管柱起下安全。
(二)三段分注工藝管柱設(shè)計(jì)
1、組成:雙層油管(含內(nèi)襯分注管)+安全接頭+壓縮式封隔器+支撐扶正器+三管分注器+壓縮式封隔器+支撐扶正器+定壓注射器+花管+絲堵等組成。 2、工藝原理:用兩套壓縮式封隔器作為分層工具;利用三管分注器作為下部兩段分注器,實(shí)現(xiàn)三層注水。用內(nèi)襯小尺寸油管、三管分注器水芯子和定壓分注器作為最下部兩段注水工具,油管和內(nèi)襯小尺寸油管環(huán)空作為第二層注水工具,用油套環(huán)空作為最上部層段注水工具。用內(nèi)襯小尺寸油管和三管水芯子實(shí)現(xiàn)下部注水工具。
(三)井下三管分注器
1、組成:由插入式水芯子和分注器本體兩部分組成。分注器由滑套體、注水孔、密封膠圈、剪釘?shù)冉M成。 2、原理:配水器本體隨注水管柱一起下入井內(nèi),打壓漲封后在將水芯子接在內(nèi)襯小管下部下入井內(nèi),然后利用上提水芯子將配水器滑套體下?lián)舸蜷_注水孔建立第二層注水通道,由水芯子內(nèi)通道建立下部注水通道。
二、地面部分工藝流程設(shè)計(jì)
(一)地面兩段分注工藝流程
1、組成:地面分注器和地面管匯(見工藝原理圖)
2、原理:配水器由三路通水孔組成,下部通水孔來水連接注水管匯,中部連接通往油套環(huán)空,上部通水孔連接油管,從而實(shí)現(xiàn)兩段控制注水。也可以在地面分水器出口處按裝恒定量配水器實(shí)現(xiàn)自動控制注水量水。
(二)地面三段段分注工藝流程
1、組成:地面恒定配水器和注水管匯組成,(見工藝原理圖)
2、原理:在注水來水管線上分別安裝三套恒定配水器,配水器入口與注水管匯相連,出口分別連接注水井口三處入水口。其中,上部配水器出口與井口內(nèi)襯小油管連接;中部配水器出口與油管和內(nèi)襯小尺寸油管環(huán)空入口相連接;下部配水出口與油套環(huán)空入口相連接。
(三)恒定量配水器原理(見圖)
1、原理:P1=P3時(shí)無流量,P1 P3時(shí)流體經(jīng)噴嘴小孔進(jìn)入噴嘴內(nèi)腔,再經(jīng)噴嘴和閥芯之間的環(huán)形空隙流入地層。當(dāng)P1增加(P3或減小)的瞬間,△P增加,流量上升,這時(shí)作用在閥芯另一端的P1也同時(shí)增加,推動閥體向噴嘴靠近,間隙減小,導(dǎo)致流量下降,使得△P減至原來的數(shù)值,因而流量也回到原來的數(shù)值。同理當(dāng)P3增加(或P1減小)時(shí),△P減小,定量芯子也做出相應(yīng)的動作來維護(hù)△P不變,使流量恒定不變。
2、參數(shù)說明:P1―進(jìn)口壓力,即注水壓力;P2―噴嘴內(nèi)腔壓力;P3―出口壓力,即地層壓力;△P= P1―P3,注水壓差。
三、分層測試和驗(yàn)封方法
(一)驗(yàn)封方法
1、油套壓法驗(yàn)封
將套管段停注,注油管段。然后逐級提升注入壓力,觀察套管壓力變化情況,如果套壓不跟油壓變化而變化,則封隔器密封良好;如果套壓隨油壓變化而有微小變化,則認(rèn)為封隔器是密封的;如果套壓隨油壓變化而變化,則說明封隔器不密封。應(yīng)先起出井下分注管柱進(jìn)行檢查,查明原因后重新調(diào)配,重新驗(yàn)封。
2、水量疊加法驗(yàn)封
水量疊加法驗(yàn)封就是在同一壓力點(diǎn)下,對全井和各層段注水量分別進(jìn)行測量,測量后將各層段注水量總和與全井注水量進(jìn)行對比。對比結(jié)果相等或接近相等,則為封隔器是密封的。對比結(jié)果相差很大,各層段水量之和遠(yuǎn)大于全井水量,則認(rèn)為封隔器不密封或密封不良,應(yīng)起出分注管柱,檢明原因,重新調(diào)配。
(二)分層測試方式方法
測試方法就是在同一壓力下,關(guān)閉其中一段,測試其它兩段水量,然后與全井水量進(jìn)行差減,得出其中一段的注水量;如果使用恒定量配水器做為分層注水工具時(shí),在地面通過調(diào)整恒定配水器水嘴進(jìn)行調(diào)整配注水量,即可滿足配注要求;如果使用電子取流裝置進(jìn)行分層計(jì)量時(shí),在地面使用手掌機(jī)錄取層段注水量和壓力資料,通過調(diào)整井口微調(diào)閘門即可實(shí)現(xiàn)分層水量的測試。
四、應(yīng)用狀況及應(yīng)用效果
2012年至2013年實(shí)施地面分注5口井,實(shí)現(xiàn)兩段分注4口井;實(shí)現(xiàn)三段分注1口井。目前,注水效果良好,滿足了地質(zhì)開發(fā)的基本需求。
五、結(jié)論與認(rèn)識
水平井分注是近年來開發(fā)出來的一種新型注水工藝,是為了滿自足越來越的水平定向井開發(fā)需求而設(shè)計(jì)的。從近年來實(shí)驗(yàn)效果看相當(dāng)不錯,工藝設(shè)計(jì)能夠滿足井下和地面總體設(shè)計(jì)需求,具有良好的應(yīng)用前景。
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