濮城油田油套分注工艺技术

濮城油田油套分注工艺技术

作者：丁永超 朱美霞 吴岚 陈燕 燕涛 来源：《商情》2013年第31期

濮城油田是中原油田早期投入开发的相对整装的大型油气田，是我国“六五”期间投入的储量亿吨级油气田之一，也是中原油区含油层系最多、含油井段最长、油层层数最多、叠加性最好的油田。

濮城油田分层注水油套分注 一、前言

濮城油田是中原油田早期投入开发的相对整装的大型油气田，是我国“六五”期间投入的储量亿吨级油气田之一，也是中原油区含油层系最多、含油井段最长、油层层数最多、叠加性最好的油田。

1981年3月13日，濮城沙一下油藏濮1-9井下入二级三段分层注水管柱，标志着分层注水工作的开始，1985年至1996年之间实施大规模分注。但在1996年后由于调剖技术的逐步应用，分注井数、分注率均呈逐年下降趋势，1999年下降到最低，当年水井总井数469口，分注井只有32口，分注率仅6.8%。2000年以后，随着油田开发对分层注水的创新认识，分注工艺得到了长足的发展。濮城油田注水工艺技术随着油田开发的不断深入而逐渐进步。从井口单体泵加压注水到注水站系统注水，从笼统注水到五级六段细分注水，从多层段注水到逐层逐段注水。特别是从2007年开始，依据分公司实施的“精细注水”开发思路，根据濮城油田水井的实际情况，濮城油田分注管柱因开发方案进行了适应性调整，坚持简单实用的原则，不断优化管柱结构，分层注水管柱不断配套和完善，管柱适用性、实用性不断提高。目前分注管柱类型主要有常规分注管柱、油套分注管柱、斜井分注管柱、小直径分注管柱（4寸套分注、套变井分注）。截止到2010年12月底，我厂共有水井941口，其中各类分注水井520口，水井分注率55.26%。

二、油套分注技术简介

针对油田常规分层注水工艺普遍存在封隔器密封有效期短、注水管柱蠕动、投捞测试成功率不高、分层计量不准等问题，油套分注技术是用封隔器将注水层隔开为上下两层，地面通过井口流程控制油管套管的注水量，达到分注目的。 1、常用封隔器介绍

Y111封隔器。座封：封隔器下入井筒的预定位置，以卡瓦封隔器或者井底为支点，下放管柱靠管柱重量压缩封隔器胶筒，使其径向胀开，密封油套环空；解封：上提管柱，胶筒回收，恢复原状。

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Y341封隔器。座封：从油管内加液压，液压经下中心管导压孔作用在活塞上，坐封销钉被剪断后，活塞和卡簧挡套带动卡簧上行，压缩胶筒，密封油套环形空间。由于该工具有单向锁紧装置，放掉油管压力，因锁紧机构的作用胶筒不能返回。解封：上提管柱，在摩擦力的作用下，释放封隔器内部的锁紧机构，胶筒复原，封隔器解封。

Y221封隔器。座封：当封隔器下到设计位置后，上提座所需高度，正转管柱，轨道销钉借助摩擦块总成与套管的摩擦力换向进入长轨道，下放管柱，在扶正块与套管内壁摩擦力的作用下，托住卡瓦牙，椎体下移撑开卡瓦，卡在套管壁上，并且在油管的重量作用下使胶筒轴向压缩、径向扩张，从而封隔油套环空。解封：上提油管，中心管上移，转动销钉沿轨道斜壁移至短轨道下死点，胶筒和卡瓦牙收回，从而解封。

Y541封隔器。座封：从油管内加液压，封隔器液缸动作，推动卡瓦和胶筒上行，卡瓦卡住套管，封隔器胶筒密封环行空间。同时，水力锚在液压的作用下锚爪抻出，对管柱进行锚定。解封：油管泄压后，水力锚自动回收，上提管柱，上接头与平衡阀套脱离，剪断定位销钉，打开封隔器上下压力平衡通道，即可解封。 2、管柱构成

原管柱是由Y341封隔器+泄油器+球座筛管丝堵组成，目前采用的管柱比较简单，由Y221封隔器+喇叭口或Y541+定压球篮组成；

优点：管柱结构简单，施工方便，便于管理；节约作业费用，可以节省因投捞失误而造成的重复作业；适合于投捞测配困难的注水井；测试简单，配水计量方便。

缺点：只能实现两个层的分层注水，使用范围小；无法洗井，洗井需先作业解封；常规井口悬挂器密封圈由于高压容易刺漏；由于套管环空注水是一个动态的注入过程，长期套管注水，对套管的损伤大；地面需增加一套计量器具，比常规分注井地面管理复杂；由于同时注两层，管柱渗漏后地面不易判断；如果注入水质易结垢很可能导致井内工具及管柱被卡，必须动管柱洗井；井口采油悬挂井口，增加了费用。 三、油套分注技术在濮城油田的应用

2003年5月20日第一口油套分注井85-12井使用成功实施，φ115×1.8m美国产604-57-521封隔器，该井有效期314天。

2007年之前，油套分注管柱普遍采用Y341封隔器+泄油器+球座筛管丝堵组合，管柱到位后，从油管内加液压使封隔器座封，然后从井口投杆砸开撞击式泄油器，从油管内注水通过泄油器泄压孔进入下部地层，从套管注水进入上部层位。

2007年以后，油套分注管柱采用YM221封隔器+喇叭口组合，到位后上提一定的座封距，扶正块靠与套管的摩擦力不动，旋转管柱使封隔器中心管限位销从扶正块导向槽中脱开，

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下放管柱，锥体撑开卡瓦，卡住套管壁，上接头、中心管下行，推动密封挡环、密封接头、胶筒芯轴等件下行，压缩胶筒密封油套环形空间，封隔器完成坐封。井口采用油套分流计量。 2008年-2009年，油套分注管柱又增加了新的管柱组合：采用Y241封隔器+定压球篮。 2010年以后，又创新一种新的油套分注管柱，采用Y111+Y221+喇叭口组合，严格意义上讲应该是二级三段分注管柱，即跨层桥式油套分注管柱，注上下两层，中间层不注水 四、油套分注井小修中完井统计

油套分注管柱解决了两层分层注水问题，提高了目的层的动用程度，使地质配注方案能得以准确有效地实施，对提高油田注水开发效果以及控水稳油、维持油田稳产高产起到了良好作用。油套分注固然有许多方便、实用之处，但对日常管理要求较高，微小的疏忽可能造成大修事故，而且由于封隔器没有洗井通道，使用时间不能太长。可以看出近几年来油套分注井总井数不断增多，随着注水管柱在井下时间的延长，造成事故井的比例也在不断的增加，从无到有，从少到多。 五、建议

层间差异大，利用常规分注管柱用井下水咀调配水量无法满足地质要求时，可以下入油套分注管柱；井斜比较大（大于300），投捞困难的井，可以下入油套分注管柱；对于个别油套分注井，套管压力特别高，而油管压力低或者地质要求停注的井，建议起出管柱，封下层，下光管单注上层；出盐的井下油套分注管柱要慎重；油套分注井注水要平稳，不能频繁开关；油套分注井套管泄压一定要慎重，控制好排量，防止地层吐砂埋管柱；油套分注井封隔器以上最好用新油管；检封周期控制在400d以内。