偏心注水多功能工艺管柱及配套测调试技术简介.ppt

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1、,偏心注水多功能工艺管柱及 配套测调试技术简介,2008年12月,阜新驰宇,1,2,3,4,目 录,概 述,多功能偏心分注工艺和配套技术,同步分层智能调测工艺和配套技术,测试、验封一体化分注工艺和配套技术,5,结论,一 概 述,阜新驰宇石油机械制造有限公司在油田注水工艺技术方面，是集注水井分层注水井下工具、配套测调式工具和注水井测试器，研发制造为一体的国内唯一的一家专业公司。几年来，针对偏心注水工艺管柱及配套技术普遍存在的问题，经过不断的自主创新和发展完善,逐步形成了先进的独具特色的偏心注水多功能工艺管柱及配套测试系列工艺技术.,目前陆上注水开发油田采取的偏心注水工艺管柱及配套技术普遍存在如下

2、问题:,一 概 述,1、在注水井洗井方面应用压缩式可洗井封隔器存在问题：1.1、由于水井油、套管锈蚀严重，技术状况差，反洗井时把锈蚀残渣冲掉卡在洗井滑套内，洗井后滑套不归位，相当于管漏。1.2、部分油管剥落物破坏洗井滑套的橡胶密封环使其漏失。1.3、洗井排量小，冲洗不彻底。2、注水井偏心配水器不能进行免投捞(偏心堵塞器)分层测压和分层定位调剖.,3.偏心配水器不能防砂、防腐。4.压缩式封隔器解封不彻底不能实现分级解封.5.在注水工艺技术配套方面5.1不能实现分层同步测调和流量、验封一体化测试.5.2注水管柱封堵和管柱内配套打捞工具不配套.5.3注水井作业完井后不能实现免投捞恢复注水.,Your

3、 Text here,二、偏心注水多功能工艺管柱 及配套工艺技术特点,偏心注水多功能工艺管柱及配套测试系列工艺技术.,技术特点1、将喷射泵原理应用在注水井洗井工艺上，解决了应用压缩式不可洗井封隔器注水井洗井问题2、改进型的偏心配水器配套专用密封段可实现免投捞(偏心堵塞器)分层测压和分层定位调剖.以及应用电子压力计的定量验封。3、偏心配水器主体在加工材质选择上和结构设计上能够防砂、防腐.4、封隔器特殊的解封机构使压缩式封隔器解封更彻底更可靠,并实现了逐级解封.,技术特点 5、智能型的分层同步测调，实现了分层流量同时自动测调和直接获得，提高了测试质量；自动丢手，提高了测试效率，降低了工人的劳动强度

4、。6、配套注水管柱封堵技术使注水井不泄压作业实现了安全环保和保持了地层能量.7、管柱内配套打捞系列工具延长了注水井免修期.8、机械免投捞技术实现了注水井完井后减免投捞工序,三 偏心注水多功能工艺管柱及配套工艺技术简介,1、偏心注水多功能工艺管柱结构管串连接：（从下到上依次 为）单流凡尔+Y341封隔器（可选配其他型号）+油管（根据层间距离配接）+多功能偏心配水器+油管（1一2根油管）+射流洗井器+油管+（或水力锚）+油管（油管锚定方式的选择和锚定器下的位置应考虑）,2、管柱结构组件及工作原理,2.1封隔器的选择,选择的原则是结构简单合理、解封机构性能可靠、耐层间密封压较高、而解封载荷较小、最小

5、内通径相对较大、中心管抗拉强度较高的封隔器。封隔器的选择建议遵循以下原则：封隔器首先优选压缩式封隔器，再选择扩张式封隔器；当井深大于1500米、注入压力较高、注水压力波动较大或采用柱塞泵注水的分注井，使用压缩式封隔器，同时封隔器的锁紧机构不能采用剪钉方式；对于井深小于1500米、注入压力较低的分注井，采用扩张式或压缩式封隔器；在井况允许的情况下，尽可能的使用大外径的封隔器，保证封隔器的密封寿命；,Text 1,Text 2,Text 3,Text 4,2.2 锚定方式的选择,计算分注管柱是否增设抗弹性伸长和收缩机构，用最大注水压力波动值和最大封隔器胀封压力值以及油层最小压力值与封隔器胀封后的摩

6、擦力进行计算，确定是否增设锚定装置。建议中深井、注入压力较高且注水压力波动较大或采用柱塞泵注水的分注井，其分注管柱采用锚定装置目前锚定方式有五种：用管柱支人工井底、用平衡封隔器、软锚定器、机械卡瓦锚定器和液压卡瓦锚定器。一般情况下，应优选平衡封隔器或用管柱支人工井底的锚定方式，其次选用软锚定器锚定。对于卡瓦类锚定器，尽可能不使用，其卡管柱风险太大。,2.3 射流洗井器,射流洗井器配套管柱由射流洗井器、不可洗井压缩式封隔器和665-2改进型偏心配水器等构成。将射流洗井器安装在不可洗井封隔器分层注水管柱的套保封隔器（最上一级）之上20米，利用射流洗井器产生的压降抽吸地层达到洗井目的，使不可洗井压缩

7、式封隔器管柱能够洗井，可用在所有分注井上。,射流洗井器工作原理：,喷 嘴,动力液,低压区,封隔器,喉管,射流洗井器原理：射流洗井器应用射流原理，利用从套管注入的高压来水作动力液，经过洗井器的入口进入喷嘴，在喷嘴出口处形成高速射流，使周围的压力降低形成低压区。近井地带地层中的井液携带堵塞物在地层压力的作用下，流入低压区与动力液混合进入喉管，经过扩散管流速降低转变成势能，从油管返出到地面，达到洗井解堵的目的。,2.4、阶梯桥式磁控偏心配水器,阶梯桥式偏心配水器，主要由偏心配水器阶梯桥式工作筒、偏心配水堵塞器、专用配套测试密封段（测试验封时用）组成。工作筒主体上开有20mm偏孔，用于坐入配水堵塞器；

8、偏孔外壁开有宽12mm的通液孔；偏孔的下部内壁同样开有通液孔，与工作筒中心46mm主通道相通，主通道是投捞器及井下测试仪器的通道。46mm中心孔内璧周围布有个1mm和个mm阶梯桥式注水通道。（结构原理示意图）,实现了,2.4.120偏心孔的进液通道改为侧向进液和46mm中心孔内璧周围分布的阶梯桥式通道的结构设计可是分别实现三种形式的流量测试：一是常规的差减法逐层流量测试；二是逐层单层流量测试（应用集流流量计），可直接获得单层流量，测试时全井工作制度不改变，误差不叠加但是由于测试稳定时间短影响测试资料有效期三是分层同步自动测调，即应用丢开式边测边调流量计并配套机械可调水嘴，可实现分层同步进行测调

9、实现免投捞分层测压、分层定位调剖,桥式偏心配水器,FX-KPJX多功能偏心配水器与同类产品比较,阶梯桥式偏心与常规偏心区别,全井工作制度改变无法实现单层测试地面压力难控制绝对误差的传递和叠加无法测出单层的油层压力测试效率低、工作量大,但阶梯桥式偏心同样能够实现常规测试,FX-KPX多功能偏心配水器结构特点,绝对误差不传递、不叠加,分层同步测调试、互不干扰稳定时间长测试资料有效期长提高注水质量仪器采用丢开式分层同步测试，提高测试效率降低了工人劳动强度,不锈钢制造的主体和扶正体,主体46孔及偏20堵塞器孔，以及扶正体内表面，采用磨加工工艺，光洁度达到9，1.25以上表面光洁程度达到抽油泵衬套内表面

10、，除大大的提高抗腐蚀能力外。也使测调试时配套工具的密封性能和投捞率大大提高，提高了测调试的可靠性。,磁控阶梯桥式偏心配水器,普通偏心配水器,磁控阶梯桥式偏心配水器主体,不锈钢制造扶正体采用环流结构 使得正常注入的水，在扶正体外围形成一个斜60的环流，在接近堵塞器的上部时，可以将沉淀在堵塞器上部的积砂冲掉，从而有效的避免了砂卡堵塞器无法投捞堵塞器现象的发生，收到了显著的效果。,扶正体主体,Text 2,Text 3,Text 4,FX-KPJX多功能偏心配水器 技术参数：,外径尺寸95mm-114mm；内通径46mm 偏孔公称尺寸20 mm；长度 1130mm；适用套管内径102-127 mm；

11、耐压35 MPa；阶梯桥式通道公称尺寸610 mm；抗滑脱能力45KN。,Text 1,Text 2,Text 3,Text4,Text 6,Text 5,效率提高 倍,2,原有技术投捞4次,3配套测调试技术,3.1免投捞分层测压技术,原理：当进行分层测压时，应用一拖二压力计与三皮碗密封段连接，分别控制双通路即可实现注水井分层测压，测压时可用丢手方式每隔一个注水层段下入一套分层测压工具串，这样分六段注水井下入三套测压工具串既可。当采用双碗密封段连接压力计测某一注水层段的油层压力时，注入水经角型注水通路进入下级偏心配水器，不影响测试层段下部的层段注入。,3.2、验封、流量一体化测试技术,同步测试

12、验封仪结构如右图所示。仪器组成：电机、电路板、流量计、双探头电子压力计、位置感应器、磁铁、上、下皮腕、定位装置、加重杆等组成。,原有技术,验封和流量测试分别进行,现在技术,验封、流量测试一次性完成,年减少2次验封工作量,3.3分层定位调剖技术,分层注水井常规的分层调剖工艺是：除调剖的目的层外，其他层段的注入水嘴应全部捞出，需重新投入死水嘴，增加了投捞的测试工作量。同时如果调剖的层段下部还有注水层段，则堵剂很容易在管柱里沉积，造成堵管柱事故,原理：利用多功能偏心配水器的特定结构配套导流密封段，在调剖时将目的层以上其他层段全部投入死水嘴，将导流密封段坐入对应层段的偏心配水器内并丢开，调剖液从导流口

13、注入直接进入目的层，防止分注管柱沉有调剖液,4 注水井带压封井、堵漏技术,4.1在主体46孔的和下部50形成的环形台肩及阶梯式桥式通道可实现系列封堵和测试配套工具定位.鉴于环境保护的要求，以及地层能量的保存，修井越来越多的采用不压井作业，配套使用封井器，修井作业时先将其投入配水器中，实现封堵井下工艺管柱进行无污染作业。,4.2当出现底部凡尔漏失的情况，使最下层的注水量无法控制，将堵漏密封段投入管柱的底部配水器中，即可堵住底部凡尔漏失。堵漏密封段上的可调堵塞器，可以满足更换水嘴，调整水量的需要。,针对测试过程中出现的堵塞器打捞杆弯、断，压盖脱，偏孔堵，堵塞器调等情况，研制堵塞器系列打捞工具进行打

14、捞：堵塞器打捞头1堵塞器打捞头插胀式打捞头；偏孔刮削器；扶正锚。,5 注水井分层注水管柱内配套打捞技术,四、分层同步智能测调技术,1、背景技术：注水井在验封、测流量过程中，目前现场所使用的智能测调仪无论是储存式还是有线信号传输式都需要从下至上逐层测调，当测调完一层后，当上提测调第二层时，该层水咀尺寸一但发生变化，全井压力系统也要发生变化，已调完层的注水量也跟着变，这样需反复起下仪器测调水量才能实现单层水量测调合格，同时逐层测调即便是当时已经调试合格，由于测试稳定时间较短（一般分钟）严重影响了测试资料有效期大庆和吉林两个油田对注水井测试资料有效期的调查结果表明，测试后的第三个层段注水合格率只有左

15、右,四、分层同步智能测调技术,1、分层同步智能测调工作原理,测调时，每一层内都投放一支智能测调仪，由导向体经过偏心配水器内的扶正体准确导向，当智能测调仪经过偏心配水器中心孔后并上提，上锁紧机构打开转动臂，下锁紧机构打开定位卡块，上提一定距离，再下放控制器的控制臂在导向爪的作用下自动与水嘴对接，同时定位爪座入定位套上，当下放无载荷时，井口停5分钟上提，电子丢手会自动丢开，钢丝绳和丢手接头起出平衡式自密封上皮碗与下皮碗分别密封在偏心配水器内壁进水孔的上下密封面上，仪器测试筒的出水孔与偏心配水器上的进水孔贯通；,在电子丢手自动丢开的同时，智能测调仪控制电路开始启动，调节装置采用闭环控制。利用流量计测

16、试注水层的实际注水量，根据实际注水量和设定的配水期望值的差值大小，利用转动臂上的伺服电机带动螺旋副调节水嘴的开度量，直到各层注水量满足配水方案要求为止。,在达到全井配注量的井口注入压力稳定后（稳定时间可根据各油田实际确定仪器在井下工作时间），从上至下依次捞出智能测调仪，把计算机与回放口连接回放压力曲线和流量曲线，从而完成整口井的流量测试及测调过程。这样只需起下一趟仪器便完成了各层段测流量及调流量的全过程，即省时又省力，使测调资料更加准确；,2、智能测调仪的工作原理,智能测调仪采用闭环控制。利用流量计测试注水层的实际注水量，根据实际注水量和设定的配水期望值的差值大小，利用伺服电机带动螺旋副调节水

17、嘴的开度量，使各层注水量满足配水方案要求。主要特点为边测边调。能在0200m3/d范围内实现无级连续调配,3、分层同步智能测试工艺技术特点,1、测试目的层段，调试过程中水量压力可储存；2、实时储存：在现场测试时数据会储存于井下储存卡，起出地面直接将储存卡与电脑相连流量、压力、温度曲线一目了然；3、CPU板通过电磁信号可以直接控制调节臂收放，可以直接控制丢手丢开，每层同步测调，有效防止由于层间干扰带来测试的诸多不便；4、提高了测试效率和测试质量；5、现场资料详实：改变传统的配水资料手工处理方式为自动，并引用测试资料解释方法；使资料更详实；6、实现多层同步测调试，大大减小了作业时间。,3、分层同步

18、智能测试工艺技术特点,可调式堵塞器通过投捞控制器可实现井下水量调整；对于层间轮注井可实现井下直接关闭,提高效率；对于周期注水井和开发调整区早期注水井,注水压力恢复期进行实时监测调整,提高有效注水质量；对于新投注水井在封隔器胀封前可以将其关闭,待封隔器胀封后在井下直接打开,实现真正意义的免投捞。,4、分层同步智能测调试操作规程,1、采用测调一体工艺技术时，井下偏心配水器应为阶梯桥式配水器，堵塞器应更换为可调堵塞器；2、捞出每层偏心配水器里的堵塞器，投入可调堵塞；3、智能测调仪设置。详见智能测调仪操作手册；4、用电子自动丢手把智能测调仪投入相对应的各层偏心配水器里，开始测调水量；5、根据各层测调需要稳定时间的长短，确定捞出各层智能测调仪的时间；6、回放各层的测调数据，打印出测调曲线；7、核对井口水量与各层水量是否符合，上报资料；,Thank You!,阜新驰宇,