注水井分層調(diào)配常見問題分析及對策

1、摘要近年來，在分注井調(diào)配過程中不斷發(fā)生遇阻、遇卡或無法投拔水嘴等現(xiàn)象，甚至卡斷試井鋼絲，而造成分注井不能正常調(diào)配，影響正常注水。問題井出現(xiàn)頻次的增加，制約著分注井調(diào)配的覆蓋率，嚴(yán)重影響油田的開發(fā)政策的執(zhí)行。測試隊(duì)在近4年的工作中不斷總結(jié)問題發(fā)生原因，配套、改造投撈工器具，修訂、完善投撈調(diào)配工藝，在分注井調(diào)配工作上取得了一定的效果。關(guān)鍵詞：分注井 調(diào)配 問題井目錄一、概述1二、偏心分注及投撈調(diào)配主要原理1三、調(diào)試中存在的主要問題2四、各類問題的處理對策4五、取得認(rèn)識7六、分注井調(diào)配思路與建議：8一、概述油田開發(fā)中利用分層注水來解決層間吸水不均造成的層間矛盾，目前我廠采用的分注形式有: 偏心分注、

2、油套分注、壓控開關(guān)分注等，其中偏心分注又分為傳統(tǒng)偏心分注和橋式偏心分注。我廠能夠自主進(jìn)行投撈調(diào)配的主要是偏心分注井。油套分注由地面控制配注無需井下調(diào)配，壓控開關(guān)目前廠家負(fù)責(zé)進(jìn)行調(diào)配，我廠只負(fù)責(zé)配合起下工具。二、偏心分注及投撈調(diào)配主要原理偏心分注的主要原理：通過封隔器使不同層位隔離開，利用偏心配水器堵塞器通道（水嘴直徑）大小來控制分層水量，來滿足地質(zhì)配注要求。下圖為配水器結(jié)構(gòu)示意圖和配水器中心管實(shí)物圖。圖1 配水器結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 配水器中心管實(shí)物圖投撈調(diào)配：利用流量計(jì)測試井下分層流量，判斷井下吸水情況，結(jié)合地質(zhì)配注對配水器堵塞器進(jìn)行水嘴更換，來達(dá)到滿足地質(zhì)配注要求。應(yīng)用器具：試井絞車、井口高壓

3、防噴管、流量計(jì)、回放儀、投撈器；主要工用具：計(jì)算器、管鉗、手鉗、扳手、螺絲刀、機(jī)械振蕩器、安全器材等。圖3 投撈器實(shí)物圖 圖4 機(jī)械振蕩器實(shí)物圖投撈調(diào)配作業(yè)過程：1、組裝流量計(jì)測試井下分層流量；2、分析分層吸水情況；3、確定分層水嘴大?。?、組裝投撈裝置進(jìn)行投拔作業(yè)；5、重新測試分析井下分層吸水情況；6、重復(fù)以上操作直至分層吸水達(dá)到配注范圍或無法調(diào)整為止。分注井調(diào)試操作不是簡單的工具起下，由于井斜、投撈工具、井筒狀況等因素的影響，堵塞器投拔不上、投撈工具遇阻、遇卡等情況屢有發(fā)生，如在調(diào)試過程中操作不當(dāng)，極易產(chǎn)生井下調(diào)試事故。為此，我們對近年來我廠所發(fā)生的問題井進(jìn)行井況調(diào)查、原因分析、工具改進(jìn)、

4、明確制度，使分注井調(diào)試事故發(fā)生率明顯下降，在預(yù)防調(diào)配問題發(fā)生上也卓有成效。三、調(diào)試中存在的主要問題（一）、投撈工具與配水器契合度不夠造成無法正常更換水嘴。1、導(dǎo)向滑塊前緣尖角撞擊在導(dǎo)向環(huán)臺階上，投撈爪無法接觸堵塞器抓頭。圖5 無尖角導(dǎo)向塊 圖6 配水器導(dǎo)向環(huán)2、導(dǎo)向塊彈簧倔強(qiáng)系數(shù)不夠或?qū)驂K尖角角度過大，投撈器導(dǎo)向滑塊與配水器導(dǎo)向槽無法契合，造成投撈臂與堵塞器不同線。圖7 開啟高度不夠的導(dǎo)向塊 圖8 未達(dá)到滿開啟高度的投撈臂3、投撈臂開啟彈簧或支撐彈簧倔強(qiáng)系數(shù)不夠，投撈臂開啟高度過低，打撈頭無法坐入堵塞器抓頭。4、堵塞器抓頭被垢片或銹片填實(shí)，投撈臂打撈頭無法坐入堵塞器抓頭。圖9 堵塞器抓頭被垢

5、掩埋圖 圖10 中心管與管套間隙的殘留垢片5、配水器堵塞器滑道與導(dǎo)向槽不在同一條直線上，造成無法投拔水嘴。（二）、投撈工具在管串中遇阻，影響正常調(diào)試作業(yè)。1、涂料油管防腐涂層脫落，造成工具遇阻。2、封隔器破碎膠皮在洗井時(shí)由球座返入分注管串內(nèi)，造成工具遇阻。3、配水器、封隔器中心管結(jié)垢縮徑，造成工具遇阻。4、分注管串內(nèi)形成垢橋或砂橋，造成工具遇阻5、地層吐砂注水管柱砂面上升，造成工具遇阻。（三）、投撈工具在管串中遇卡，造成工作時(shí)間加長，工作量加大。如果說遇阻是下放過程的遇阻，遇卡也可以認(rèn)為是上起過程中的遇阻，在遇阻情況下，解決方法選擇不當(dāng)或操作不當(dāng)很容易轉(zhuǎn)化成遇卡。如：在遇阻時(shí)強(qiáng)行靠投撈器下放速

6、度穿過遇阻位置，造成工具上起時(shí)無法起出，卡在遇阻位置，甚至卡死。其他遇卡情況：1、投撈工具檢查不到位，造成部件螺絲松動，上起工具時(shí)遇卡。2、井下附件連接管柱長度不夠，或下井操作時(shí)，工具未完全通過井下附件上起，造成鎖緊凸輪與井下附件遇卡。（四）、井筒內(nèi)較臟或解卡方法不當(dāng)，拉斷鋼絲，造成井下調(diào)配事故。遇卡和井下事故只有一步之遙，在遇卡情況下，稍有不慎就容易造成拉斷鋼絲的井下事故，井下事故又分為可打撈和無法打撈兩種，一般情況下，工具卡落能夠進(jìn)行打撈作業(yè)解決；而工具卡死或被垢片堵實(shí)情況下無法進(jìn)行打撈作業(yè)，只能通過檢串作業(yè)解決。如：分注井管柱結(jié)垢，調(diào)配工具卡死。投撈器外徑44mm，配水器內(nèi)徑46mm，只

7、有2mm的公差：投撈器下井過程中與管柱臂相互摩擦，造成垢片脫落，投撈器上起至配水器處時(shí)，垢片將投撈器卡死在配水器內(nèi)。圖11 投撈器被垢片卡死在配水器中 圖12 用榔頭砸出的堵塞器布袋內(nèi)裝滿垢片四、各類問題的處理對策（一）進(jìn)行工器具改造和零件加工，加大投撈器與配水器契合度，提高投拔水嘴成功率。圖13 改造后導(dǎo)向塊正面圖 圖14 改造后導(dǎo)向塊側(cè)面圖1、在研究中發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)向滑塊無角度和角度大于60情況下，導(dǎo)向塊正確導(dǎo)向的幾率較低。無角度情況下，打開鎖緊凸輪后，投撈器能坐在配水器內(nèi)，但無法抓住堵塞器；度角大于60時(shí)，投撈器幾乎無法在配水器內(nèi)坐住，最終確定導(dǎo)向塊尖角斜度在30-45之間，確保導(dǎo)向塊正確導(dǎo)

8、向，提高投撈器與配水器契合度。2、研究中還發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)向塊及投撈臂開啟彈簧及支撐彈簧倔強(qiáng)系數(shù)不夠而軟化，造成無法正常導(dǎo)向或無法坐入堵塞器抓頭，影響分層堵塞器的投拔。此類問題發(fā)現(xiàn)后，通過加強(qiáng)導(dǎo)向塊開啟彈簧、投撈臂開啟彈簧及支撐彈簧檢查和更換力度，確保導(dǎo)向塊及投撈臂達(dá)到滿開啟高度，提高投撈器與配水器契合度。3、對檢串后配水器進(jìn)行解剖發(fā)現(xiàn)，堵塞器抓頭位置被垢片及銹片填實(shí)，投撈臂打撈頭無法坐入堵塞器抓頭。經(jīng)分析和研究后專門加工了方形打撈頭、堵塞器挖垢鏟及鉛模，三件工具結(jié)合作業(yè)，可解決堵塞器抓頭輕微的垢埋問題。圖15 堵塞器挖垢鏟、鉛模、方形打撈頭實(shí)物圖（二）、制作了通井工具、油管砂面探測工具、小直徑投撈器

9、等工具，做到了輔助工具系列化，為疑難井探測、解除提供了保障。1、在新中33井、西33-28井調(diào)配過程中發(fā)現(xiàn)投撈器遇阻，起出工具后未發(fā)現(xiàn)工具有撞擊痕跡，初步判斷是軟體物質(zhì)遇阻。經(jīng)研究分析后，制作了軟體物質(zhì)打撈矛，對兩口井進(jìn)行打撈在新中33井撈出物為防腐涂層脫落物，西33-28井為封隔器膠皮碎片，判斷是在洗井過程中碎片及軟體物由球座返入管串內(nèi)部。圖16 軟體物質(zhì)打撈矛實(shí)物圖 圖17 軟體物質(zhì)打撈矛設(shè)計(jì)圖2、在我們進(jìn)行流量測試和分層水量調(diào)配時(shí)，由于超聲波流量計(jì)與投撈器直徑差別（流量計(jì)直徑38mm,投撈器直徑44mm），致使超聲波流量計(jì)可順利通過封隔器、配水器進(jìn)行流量測試，投撈器卻在該處遇阻，分析原因

10、主要是由于配水器結(jié)垢縮徑所致。針對這一問題，根據(jù)以往的直筒通井規(guī)改造加工了螺紋通井規(guī)，更好的對配水器及封隔器進(jìn)行除垢作業(yè)。圖18 螺紋通井規(guī)實(shí)物圖 圖19 螺紋通井規(guī)設(shè)計(jì)圖3、2009年有部分井，反復(fù)進(jìn)行通井作業(yè)，均在同一位置遇阻，利用鉛模探測無法確定遇阻類型，根據(jù)這一情況，現(xiàn)場判斷是砂阻，利用自制撈砂筒進(jìn)行撈砂后，確定為吐砂嚴(yán)重，造成管串內(nèi)砂埋。圖20 自制撈砂筒實(shí)物圖（三）、強(qiáng)化責(zé)任、環(huán)節(jié)控制、規(guī)范操作，將分注井遇卡發(fā)生率降到最低，避免井下調(diào)配事故發(fā)生。遇阻遇卡井下事故是逐步進(jìn)化的過程，而遇卡和井下事故的發(fā)生除井況問題外，判斷不清、措施不當(dāng)、操作失當(dāng)、操作人員的責(zé)任心也是不可忽視的原因。根

11、據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)問題類型和井下事故類型明確以下制度：（1）加強(qiáng)工器具下井前檢查，由原來的單人檢查改成井口操作崗、井口配合崗和中間崗三人全面進(jìn)行工器具檢查。（2）投撈器下井作業(yè)起下5-8次時(shí)，起出工具檢查固定螺絲或投撈器桿體固定螺絲孔表面處理，防止絲桿脫出。（3）嚴(yán)格落實(shí)解卡管理的“三個(gè)禁止”，即禁止車組“私自解卡、超壓解卡、反沖解卡”，在測試過程中如有遇卡事故發(fā)生，隊(duì)干部必須親臨現(xiàn)場指導(dǎo)解卡。（4）堅(jiān)持隊(duì)干部跟班作業(yè)制度，消除測試過程中的不安全行為。凡復(fù)雜問題井的解除施工、分注井初次調(diào)試、情況不清井，必須有隊(duì)干部跟班作業(yè)，確保測試安全。（5）明確工具下井速度配水器內(nèi)不大于20m/min，管串內(nèi)不大于

12、120m/min。（6）出現(xiàn)問題情況下，必須分析制定方案后，進(jìn)行問題解除，嚴(yán)禁車組私自進(jìn)行問題解除作業(yè)。（7）初調(diào)井第一次必須探測核實(shí)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行投拔作業(yè)，并且第一次探測數(shù)據(jù)必須使用通井工具進(jìn)行，嚴(yán)禁直接使用投撈器，避免井下管串長度不夠造成遇卡。（8）分注井初次調(diào)試、水量調(diào)整井，必須堅(jiān)持“以防為主，解、防結(jié)合”的原則，重點(diǎn)實(shí)施以“通井、洗井、校深、投拔、調(diào)試”等工序?yàn)橹鞯倪^程管理，減少調(diào)試問題出現(xiàn)，提高調(diào)試成功率。除了制度上進(jìn)行規(guī)范外，對投撈器鎖緊凸輪進(jìn)行加長處理，室內(nèi)模擬試驗(yàn)規(guī)定舌頭部位桿體直徑為50mm能滿足投撈器附件正常開啟，確保投撈作業(yè)正常工作，避免其在配水器內(nèi)遇卡。（1）凸輪舌頭直徑

13、小于中心管直徑46mm，開啟舌頭無法動作，投撈爪及導(dǎo)向滑塊無法打開，投撈失敗。（2）凸輪舌頭直徑等于（或相近）中心管直徑46mm，舌頭在中心管中遇卡，即工具遇卡。圖21 凸輪改造示意圖五、取得認(rèn)識近幾年通過不斷的對分注井測試調(diào)配的研究發(fā)現(xiàn)：1、通過工器具的加工、改造，能夠較為準(zhǔn)確的分析、判斷分注井問題原因，在井下事故預(yù)防上取得的效果也比較明顯，但仍無法對于井筒狀況較差及造成井下調(diào)配事故的井進(jìn)行事故排除。2、部分問題井形成后只有結(jié)合檢串才能成功治理，因此保持良好井筒狀況和避免發(fā)生井下事故，是提高投撈質(zhì)量的根本。3、另外，投撈工具解卡和井下工器具打撈是投撈調(diào)配工作的薄弱環(huán)節(jié)，在前面的工作中，主要側(cè)重于事故的預(yù)防和問題類型判斷，今后的投撈調(diào)配工作，從預(yù)防為主，井下事故的處理為輔，爭取做到