錨定補償分注管柱工藝簡介

1、勝利油田有限公司采油工藝研究研究院勝利油田有限公司采油工藝研究研究院錨定補償式分層注水工藝技術(shù) 引言引言 管柱組成管柱組成 管柱工作原理管柱工作原理 配套的分層測試、調(diào)配工藝技術(shù)引言引言 目前我國的大部分多層砂巖油藏基本上都是進行分層注水開發(fā)。目前我國的大部分多層系油藏基本上都是進行分層注水開發(fā)。所謂分層注水就是在井口壓力保持一定的情況下，在井內(nèi)下入分層注水管柱，控制高滲透層的注水量，加強中、低滲透層的注水量，防止注入水單層突進，使之均勻推進，減少層間矛盾，提高波及系數(shù)和水驅(qū)采收率。分層注水管柱是分層注水的井下通道，其性能的好壞直接影響注水開發(fā)效率。 常規(guī)分層注水管柱雖然在作業(yè)初期能夠滿足分層

2、、注水、測試調(diào)配等工藝的基本要求，但由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計上的不盡合理，工具可靠性差，再加上注水工作狀態(tài)頻繁改變引起的溫度效應(yīng)和壓力效應(yīng)的影響，其有效工作期較短，一般不超過一年，從而使許多分注井達不到分注的目的，分注層段合格率很低，嚴重影響了油田有效注水開發(fā)。因此提高分層注水管柱的工作壽命已成為目前亟待解決的問題。錨定補償式分層注水工藝技術(shù)錨定補償式分層注水工藝技術(shù) 引言引言 管柱組成管柱組成 管柱工作原理管柱工作原理 配套的分層測試、調(diào)配工藝技術(shù) 錨定補償式分層注水管柱的配套工具主要有：BC-115補償器、水力錨、Y341-115（ST）分層封隔器、ZJK配水器、SK-115支撐卡瓦及單流閥等工具。

3、1、管柱組成、管柱組成a、坐封： 封隔器下到設(shè)計位置后，從油管加液壓，液壓力推動封隔器上、下兩級坐封活塞上行。活塞推動鎖套和膠筒壓帽上行，釋放上鎖塊，擠壓膠筒，封閉油套環(huán)空。卸壓后，鎖套被鎖環(huán)卡住，防止了封隔件的回彈。完成封隔器的坐封。 1、Y341-115（ST）封隔器）封隔器1）結(jié)構(gòu)組成 封隔器主要由錨定機構(gòu)、密封總成、坐封鎖緊機構(gòu)三部分組成。2）工作原理b b、反洗、反洗 封隔器坐封后，從油套環(huán)空打壓，液體封隔器坐封后，從油套環(huán)空打壓，液體從洗井套中進入，推動洗井活塞上行，打開從洗井套中進入，推動洗井活塞上行，打開洗井通道，洗井液經(jīng)上中心管和外中心管的洗井通道，洗井液經(jīng)上中心管和外中心管

4、的環(huán)形空間從鎖套的出水口流出，再從管柱底環(huán)形空間從鎖套的出水口流出，再從管柱底部的單流閥進入油管并返至地面部的單流閥進入油管并返至地面，達到反洗，達到反洗井的目的。井的目的。 c c、解封：、解封： 上提管柱，上接頭帶動上中心管上移，上提管柱，上接頭帶動上中心管上移，此時，外中心管因封隔件和套管的摩擦力此時，外中心管因封隔件和套管的摩擦力保持不動，解封鎖塊進入擴孔被釋放，鎖保持不動，解封鎖塊進入擴孔被釋放，鎖緊機構(gòu)失去作用，封隔件回彈，封隔器解緊機構(gòu)失去作用，封隔件回彈，封隔器解封。封。2）技術(shù)規(guī)范）技術(shù)規(guī)范表1、Y341-115ST上提解封封隔器技術(shù)規(guī)范表封 隔 器 型 號Y341-115S

5、TY341-115GST總 長（mm）12661266鋼體最大外徑（mm）115115最小 內(nèi) 通徑（mm）6262適用套管內(nèi)徑（mm）124124兩端連接螺紋27/8TBG27/8TBG坐 封 壓 差 （MPa）15201520工 作 壓 差 （MPa）1530工 作 溫 度 （oC）120120重 量 （Kg）46.747.2采用上提管柱解封方式，操作簡單方便。設(shè)有反洗井通道，可滿足洗井要求，不需解封封隔器，提高了封隔器封隔件使用的可靠性。3）特點）特點采用液壓平衡原理，雙活塞坐封，坐封可靠。1）結(jié)構(gòu)組成 BC-115補償器主要由密封結(jié)構(gòu)和補償結(jié)構(gòu)兩部分組成。用來補償油管因溫度和壓力等因素

6、的變化引起的管柱伸縮，改善管柱的受力狀況。 2、BC-115補償器補償器2）技術(shù)規(guī)范）技術(shù)規(guī)范項 目參 數(shù)鋼體最大外徑，mm115鋼體最小通徑，mm62總長，mm1872補償距，mm1000適用壓力，MPa35工作溫度，oC120兩端連接螺紋27/8TBG表2、BC-115補償器技術(shù)規(guī)范表1）結(jié)構(gòu)組成ZJK配水器主要由配水結(jié)構(gòu)和控制機構(gòu)兩部分組成。配水機構(gòu)主要由芯子和水嘴組成；控制機構(gòu)主要由活塞、換向軌道和定壓彈簧組成。3、ZJK配水器配水器a、ZJK配水器設(shè)計有軌道換向機構(gòu)，工具下井時，可直接攜帶所需水嘴，不需投撈死芯子即可一次性完成封隔器的坐封，并轉(zhuǎn)入正常注水，大大簡化了施工工藝。2）結(jié)構(gòu)

7、特點）結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點b、ZJK配水器設(shè)計有新式的過孔密封盤根，停注時能保證配水器的密封，可防止因洗井液由配水器進入油管而導(dǎo)致的洗井不徹底現(xiàn)象。c、該工具操作簡單，密封可靠，開關(guān)靈活，可廣泛用于井深6000米以內(nèi)，井溫小于160C的水井中。 ZJK配水器為軌道式空心配水器，下管柱時，可攜帶配好的水嘴直接下井。封隔器坐封前配水器處于關(guān)閉狀態(tài)，保證封隔器坐封。坐封完成后，配水器在注水壓差作用下自行開啟向地層直接注水，簡化了作業(yè)工序。配水器有401、402、403、404、405五種規(guī)格,可滿足注水層數(shù)少于5層的分層注水要求。3）工作原理）工作原理4）技術(shù)規(guī)范）技術(shù)規(guī)范配 水 器 型 號40

8、1402403404405總 長（mm）634634634634634鋼體最大外徑（mm）115115115115115最小 內(nèi) 通徑（mm）6262626262兩端連接螺紋（TBG）27/827/827/827/827/8開 啟 壓 差 （MPa）0.90.90.90.90.9工作壓差 （MPa）3535353535工 作 溫 度 （oC）120120120120120表3 配水器技術(shù)規(guī)范表SL-115D水力錨和SK-115水力卡瓦一并用來固定管柱，避免管柱的蠕動，保證封隔器的密封性能，延長封隔器的使用壽命。3、SL-115D水力錨和水力錨和SK-115水力卡瓦水力卡瓦表4、SL-115D水

9、力錨技術(shù)規(guī)范表1）水力錨技術(shù)規(guī)范型 號SLM-115鋼體最大外徑，mm115鋼體最小通徑，mm62總長，mm355工作壓力，MPa35工作溫度，oC120兩端連接螺紋27/8TBG表5、SK-115水力卡瓦技術(shù)規(guī)范表2）水力卡瓦技術(shù)規(guī)范）水力卡瓦技術(shù)規(guī)范項 目參 數(shù)鋼體最大外徑，mm115鋼體最小通徑，mm62總長，mm609工作壓力，MPa35工作溫度，oC120兩端連接螺紋27/8TBG錨定補償式分層注水工藝技術(shù)錨定補償式分層注水工藝技術(shù) 引言引言 管柱組成管柱組成 管柱工作原理及性能特點管柱工作原理及性能特點 配套的分層測試、調(diào)配工藝技術(shù)二、管柱工作原理二、管柱工作原理 錨定補償式分層注

10、水管柱按有無保護套管封隔器可分為兩種類型。如圖所示：底篩堵補 償 器Y341-115G 封 隔 器配 水 器水 力 卡 瓦注水層位注水層位水 力 錨人 工 井 底配 水 器Y341-115G 封 隔 器Y341-115G 封 隔 器注水層位配 水 器圖圖1、錨定支撐式注水管柱圖、錨定支撐式注水管柱圖（套管保護）（套管保護）底篩堵補 償 器Y341-115G 封 隔 器配 水 器水 力 卡 瓦注水層位水 力 錨人 工 井 底配 水 器Y341-115G 封 隔 器配 水 器注水層位注水層位圖2 錨定支撐式注水管柱圖（無套管保護）1、工作原理、工作原理 1）封隔器坐封）封隔器坐封從油管內(nèi)打入高壓液

11、，水力錨和支撐卡瓦在液壓作用下?lián)伍_，整個注水管柱被下端的支撐卡瓦和上部的水力錨支撐錨定。同時各級Y341封隔器在液壓作用下同步完成坐封。ZJK配水器的活塞在液壓作用下進入短軌道的上死點，坐封完畢后，油管泄壓，此時，封隔器仍然保持密封狀態(tài)，ZJK配水器的活塞在彈簧力的作用下沿軌道換向。2）注水 水力錨在液壓作用下張開，錨定管柱，同時ZJK 配水器的活塞在注水壓力下沿長軌道上移，打開注水通道，順利實現(xiàn)注水。3）反洗井）反洗井 從油套環(huán)空進入洗井液，在液壓作用下，Y341封隔器的反洗通道被打開，注入水沿此通道經(jīng)底部的篩管和底球從油管中返出，達到洗井的目的。 封隔器解封時，直接上提管柱，釋放封隔器內(nèi)的

12、鎖緊機構(gòu)，即可實現(xiàn)封隔器的解封。4）解封）解封2、性能特點、性能特點1）采用了補償溫度、壓力效應(yīng)下管柱伸縮的補償器，可改善管柱的受力條件；2）采用了水力錨和支撐卡瓦，對管柱進行錨定和支撐，與補償器配套使用，避免了封隔器坐封及注水過程中的管柱蠕動，可有效提高管柱的使用壽命；3）ZJK配水器采用了軌道換向機構(gòu)，可直接攜帶所需水嘴下井，坐封后自動換向，可直接轉(zhuǎn)入正常注水，減少了投撈死芯子的作業(yè)工序；4）水力錨設(shè)計有擋垢襯套，能有效防止結(jié)垢對水力錨性能的影響；5）為延長管柱的使用壽命，管柱中的所有配套工具均采用了鎳磷鍍防腐處理；6）在高壓分層注水井中，為保護油層以上套管，該管柱還在油層的上部設(shè)置了一級套管保護封隔器，以實現(xiàn)管柱的無套壓生產(chǎn)。1、測試 采用井下流量計進行分層測試（推薦采用電磁流量計），測試時借助井口測試防噴器將流量計下入井內(nèi)，由下層開始逐步向上進行注水量測