锚定补偿分注管柱工艺简介

1、胜利油田有限公司采油工艺研究研究院胜利油田有限公司采油工艺研究研究院锚定补偿式分层注水工艺技术 引言引言 管柱组成管柱组成 管柱工作原理管柱工作原理 配套的分层测试、调配工艺技术引言引言 目前我国的大部分多层砂岩油藏基本上都是进行分层注水开发。目前我国的大部分多层系油藏基本上都是进行分层注水开发。所谓分层注水就是在井口压力保持一定的情况下，在井内下入分层注水管柱，控制高渗透层的注水量，加强中、低渗透层的注水量，防止注入水单层突进，使之均匀推进，减少层间矛盾，提高波及系数和水驱采收率。分层注水管柱是分层注水的井下通道，其性能的好坏直接影响注水开发效率。 常规分层注水管柱虽然在作业初期能够满足分层

2、、注水、测试调配等工艺的基本要求，但由于其结构设计上的不尽合理，工具可靠性差，再加上注水工作状态频繁改变引起的温度效应和压力效应的影响，其有效工作期较短，一般不超过一年，从而使许多分注井达不到分注的目的，分注层段合格率很低，严重影响了油田有效注水开发。因此提高分层注水管柱的工作寿命已成为目前亟待解决的问题。锚定补偿式分层注水工艺技术锚定补偿式分层注水工艺技术 引言引言 管柱组成管柱组成 管柱工作原理管柱工作原理 配套的分层测试、调配工艺技术 锚定补偿式分层注水管柱的配套工具主要有：BC-115补偿器、水力锚、Y341-115（ST）分层封隔器、ZJK配水器、SK-115支撑卡瓦及单流阀等工具。

3、1、管柱组成、管柱组成a、坐封： 封隔器下到设计位置后，从油管加液压，液压力推动封隔器上、下两级坐封活塞上行。活塞推动锁套和胶筒压帽上行，释放上锁块，挤压胶筒，封闭油套环空。卸压后，锁套被锁环卡住，防止了封隔件的回弹。完成封隔器的坐封。 1、Y341-115（ST）封隔器）封隔器1）结构组成 封隔器主要由锚定机构、密封总成、坐封锁紧机构三部分组成。2）工作原理b b、反洗、反洗 封隔器坐封后，从油套环空打压，液体封隔器坐封后，从油套环空打压，液体从洗井套中进入，推动洗井活塞上行，打开从洗井套中进入，推动洗井活塞上行，打开洗井通道，洗井液经上中心管和外中心管的洗井通道，洗井液经上中心管和外中心管

4、的环形空间从锁套的出水口流出，再从管柱底环形空间从锁套的出水口流出，再从管柱底部的单流阀进入油管并返至地面部的单流阀进入油管并返至地面，达到反洗，达到反洗井的目的。井的目的。 c c、解封：、解封： 上提管柱，上接头带动上中心管上移，上提管柱，上接头带动上中心管上移，此时，外中心管因封隔件和套管的摩擦力此时，外中心管因封隔件和套管的摩擦力保持不动，解封锁块进入扩孔被释放，锁保持不动，解封锁块进入扩孔被释放，锁紧机构失去作用，封隔件回弹，封隔器解紧机构失去作用，封隔件回弹，封隔器解封。封。2）技术规范）技术规范表1、Y341-115ST上提解封封隔器技术规范表封 隔 器 型 号Y341-115S

5、TY341-115GST总 长（mm）12661266钢体最大外径（mm）115115最小 内 通径（mm）6262适用套管内径（mm）124124两端连接螺纹27/8TBG27/8TBG坐 封 压 差 （MPa）15201520工 作 压 差 （MPa）1530工 作 温 度 （oC）120120重 量 （Kg）46.747.2采用上提管柱解封方式，操作简单方便。设有反洗井通道，可满足洗井要求，不需解封封隔器，提高了封隔器封隔件使用的可靠性。3）特点）特点采用液压平衡原理，双活塞坐封，坐封可靠。1）结构组成 BC-115补偿器主要由密封结构和补偿结构两部分组成。用来补偿油管因温度和压力等因素

6、的变化引起的管柱伸缩，改善管柱的受力状况。 2、BC-115补偿器补偿器2）技术规范）技术规范项 目参 数钢 体 最 大 外 径 ， m m115钢 体 最 小 通 径 ， m m62总 长 ， m m1872补 偿 距 ， m m1000适 用 压 力 ， M Pa35工 作 温 度 ，oC120两 端 连 接 螺 纹27/8TB G表2、BC-115补偿器技术规范表1）结构组成ZJK配水器主要由配水结构和控制机构两部分组成。配水机构主要由芯子和水嘴组成；控制机构主要由活塞、换向轨道和定压弹簧组成。3、ZJK配水器配水器a、ZJK配水器设计有轨道换向机构，工具下井时，可直接携带所需水嘴，不需

7、投捞死芯子即可一次性完成封隔器的坐封，并转入正常注水，大大简化了施工工艺。2）结构特点）结构特点结构特点结构特点b、ZJK配水器设计有新式的过孔密封盘根，停注时能保证配水器的密封，可防止因洗井液由配水器进入油管而导致的洗井不彻底现象。c、该工具操作简单，密封可靠，开关灵活，可广泛用于井深6000米以内，井温小于160C的水井中。 ZJK配水器为轨道式空心配水器，下管柱时，可携带配好的水嘴直接下井。封隔器坐封前配水器处于关闭状态，保证封隔器坐封。坐封完成后，配水器在注水压差作用下自行开启向地层直接注水，简化了作业工序。配水器有401、402、403、404、405五种规格,可满足注水层数少于5层

8、的分层注水要求。3）工作原理）工作原理4）技术规范）技术规范配 水 器 型 号401402403404405总 长（mm ）634634634634634钢体最大外径（mm ）115115115115115最小 内 通径（mm ）6262626262两端连接螺纹（TBG）27/827/827/827/827/8开 启 压 差 （MPa）0.90.90.90.90.9工作压差 （MPa）3535353535工 作 温 度 （oC）120120120120120表3 配水器技术规范表SL-115D水力锚和SK-115水力卡瓦一并用来固定管柱，避免管柱的蠕动，保证封隔器的密封性能，延长封隔器的使用寿

9、命。3、SL-115D水力锚和水力锚和SK-115水力卡瓦水力卡瓦表4、SL-115D水力锚技术规范表1）水力锚技术规范型 号S L M -1 1 5钢 体 最 大 外 径 ， m m 1 1 5钢 体 最 小 通 径 ， m m6 2总 长 ， m m3 5 5工 作 压 力 ， M P a3 5工 作 温 度 ，oC1 2 0两 端 连 接 螺 纹27/8 T B G表5、SK-115水力卡瓦技术规范表2）水力卡瓦技术规范）水力卡瓦技术规范项 目参 数钢 体 最 大 外 径 ， m m1 15钢 体 最 小 通 径 ， m m62总 长 ， m m609工 作 压 力 ， M P a35工

10、 作 温 度 ，oC120两 端 连 接 螺 纹27/8T B G锚定补偿式分层注水工艺技术锚定补偿式分层注水工艺技术 引言引言 管柱组成管柱组成 管柱工作原理及性能特点管柱工作原理及性能特点 配套的分层测试、调配工艺技术二、管柱工作原理二、管柱工作原理 锚定补偿式分层注水管柱按有无保护套管封隔器可分为两种类型。如图所示：底筛堵补 偿 器Y341-115G 封 隔 器配 水 器水 力 卡 瓦注水层位注水层位水 力 锚人 工 井 底配 水 器Y341-115G 封 隔 器Y341-115G 封 隔 器注水层位配 水 器图图1、锚定支撑式注水管柱图、锚定支撑式注水管柱图（套管保护）（套管保护）底筛

11、堵补 偿 器Y341-115G 封 隔 器配 水 器水 力 卡 瓦注水层位水 力 锚人 工 井 底配 水 器Y341-115G 封 隔 器配 水 器注水层位注水层位图2 锚定支撑式注水管柱图（无套管保护）1、工作原理、工作原理 1）封隔器坐封）封隔器坐封从油管内打入高压液，水力锚和支撑卡瓦在液压作用下撑开，整个注水管柱被下端的支撑卡瓦和上部的水力锚支撑锚定。同时各级Y341封隔器在液压作用下同步完成坐封。ZJK配水器的活塞在液压作用下进入短轨道的上死点，坐封完毕后，油管泄压，此时，封隔器仍然保持密封状态，ZJK配水器的活塞在弹簧力的作用下沿轨道换向。2）注水 水力锚在液压作用下张开，锚定管柱，

12、同时ZJK 配水器的活塞在注水压力下沿长轨道上移，打开注水通道，顺利实现注水。3）反洗井）反洗井 从油套环空进入洗井液，在液压作用下，Y341封隔器的反洗通道被打开，注入水沿此通道经底部的筛管和底球从油管中返出，达到洗井的目的。 封隔器解封时，直接上提管柱，释放封隔器内的锁紧机构，即可实现封隔器的解封。4）解封）解封2、性能特点、性能特点1）采用了补偿温度、压力效应下管柱伸缩的补偿器，可改善管柱的受力条件；2）采用了水力锚和支撑卡瓦，对管柱进行锚定和支撑，与补偿器配套使用，避免了封隔器坐封及注水过程中的管柱蠕动，可有效提高管柱的使用寿命；3）ZJK配水器采用了轨道换向机构，可直接携带所需水嘴下井，坐封后自动换向，可直接转入正常注水，减少了投捞死芯子的作业工序；4）水力锚设计有挡垢衬套，能有效防止结垢对水力锚性能的影响；5）为延长管柱的使用寿命，管柱中的所有配套工具均采用了镍磷镀防腐处理；6）在高压分层注水井中，为保护油层以上套管，该管柱还在油层的上部设置了一级套管保护封隔器，以实现管柱的无套压生产。1、测试 采用井下流量计进行分层测试（推荐采用电磁流量计），测试时借助井口测试防喷器将流量计下入井内，由下层开始逐步向