胜利油田注水工艺技术现状与发展

1、胜利油田注水工艺技术现状与发展胜利油田注水工艺技术现状与开展胜利油田注水工艺技术现状与开展汇报人：刘海涛汇报人：刘海涛采油工程处采油工程处2021年年9月月胜利油田注水工艺技术现状与发展 分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状 分层注水工艺技术的进展分层注水工艺技术的进展 技术应用情况及效果技术应用情况及效果 开展趋势开展趋势 胜利油田注水工艺技术现状与发展水井开井率：水井开井率：84.4%注采比：注采比：层段合格率：层段合格率：65 年注水：年注水：2.3108 m37440628228382577225602000400060008000总注水井数总注水井数开井数开井数方案分注井数方案分

2、注井数实际分注井数实际分注井数实际分注井开井数实际分注井开井数胜利油田以水驱开发为主。截至胜利油田以水驱开发为主。截至0909年底，分公司共有年底，分公司共有853853个单个单元区块投入注水开发，水驱动用储量元区块投入注水开发，水驱动用储量26.8526.8510108 8t t，占油区动，占油区动用储量的用储量的64.5%64.5%。 胜利油田注水工艺技术现状与发展1 1、分类及应用情况：、分类及应用情况： 1 1分类：胜利油田的分层注水井以一级两段、两级分类：胜利油田的分层注水井以一级两段、两级三段为主，分层注水管柱一般都采取井口悬挂式结构。三段为主，分层注水管柱一般都采取井口悬挂式结构

3、。根据配水器的不同，又分为偏心和空心两种注水管柱。根据配水器的不同，又分为偏心和空心两种注水管柱。分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状类型类型分注一层分注一层分注两层分注两层分注三层分注三层其它其它合计合计数量数量(口口)1941750601322577类型类型偏心分注偏心分注空心分注空心分注其它其它数量数量(口口)8631599115胜利油田注水工艺技术现状与发展1 1、分类及应用情况：、分类及应用情况： 2 2应用情况：通过对应用情况：通过对452452口分层注水井进行作业跟口分层注水井进行作业跟踪统计发现：分层注水管柱踪统计发现：分层注水管柱1 1年内有效井数占年内有效井数占66.7

4、%66.7%，年内有效井数占年年内有效井数占年内只有内只有30.4%, 230.4%, 2年以上有效井数年以上有效井数只有只有16.6%16.6%。分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状问题问题1 1：管柱结构不合理。管柱结构不合理。 常规注水管柱主要由封隔器、配水器及常规注水管柱主要由封隔器、配水器及洗井阀组成，随着注水井工作制度的变化及注洗井阀组成，随着注水井工作制度的变化及注水压力的波动，管柱中产生的温度效应和压力水压力的波动，管柱中产生的温度效应和压力效应引起管柱的蠕动，从而带动封隔器上下蠕效应引起管柱的蠕动，从而

5、带动封隔器上下蠕动，导致封隔器密封件应力松弛，分层很快失动，导致封隔器密封件应力松弛，分层很快失效。效。存在问题：存在问题：封封配配阀阀配配胜利油田注水工艺技术现状与发展存在问题：存在问题：分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状问题问题2 2：封隔器封隔器不能满足深井长不能满足深井长效注水要求效注水要求扩张封隔器扩张封隔器压缩封隔器压缩封隔器胶筒结构：单层帘布式；抗疲劳强胶筒结构：单层帘布式；抗疲劳强度低、寿命短；度低、寿命短；耐温低（耐温低（9090）、停注时层间串）、停注时层间串通通胶筒材料：普通丁腈橡胶；耐温耐胶筒材料：普通丁腈橡胶；耐温耐压技术指标较低（压技术指标较低（125125、

6、25MPa25MPa）；）；无肩部保护机构，接触应力和肩部无肩部保护机构，接触应力和肩部防突能力低；防突能力低；洗井活塞工作可靠性差洗井活塞工作可靠性差, ,有效期短有效期短, ,胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状问题问题3 3：配水器配水器结构形式单一，结构形式单一，工作可靠性差工作可靠性差空心配水器空心配水器偏心配水器偏心配水器作业时要投捞死芯子，作业工作业时要投捞死芯子，作业工序复杂；序复杂；凡尔抗刺性差。凡尔抗刺性差。采用常开式结构，停注时产生采用常开式结构，停注时产生管内串通，调配时堵塞器投捞管内串通，调配时堵塞器投捞成功率较低。成功率较低。存在问

7、题：存在问题：胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状问题问题4 4：随着油田开发后期精细韵律层投入开发，分注层数增随着油田开发后期精细韵律层投入开发，分注层数增加、层间距缩小，封隔器卡距减小，现有分层注水技术不能加、层间距缩小，封隔器卡距减小，现有分层注水技术不能满足细分层系注水开发的需求。满足细分层系注水开发的需求。 问题问题5 5：出砂井分注技术有待完善，水井出砂造成测调遇阻、出砂井分注技术有待完善，水井出砂造成测调遇阻、注水井欠注问题日益严重。注水井欠注问题日益严重。存在问题：存在问题：胜利油田注水工艺技术现状与发展 胜利油田的注水井测试最初采用聚流式流量

8、计进行，胜利油田的注水井测试最初采用聚流式流量计进行，测试时需要反复投捞调配，测试时间长，效率低；测试时需要反复投捞调配，测试时间长，效率低； 全油田共有全油田共有测试车测试车127127台，实际运行台，实际运行108108台，新度系数；台，新度系数；注水井监测仪器设备注水井监测仪器设备362362套，完好套，完好271271套，完好率套，完好率。问题问题6:6: 测试仪器精度低测试仪器精度低，测试数据的可靠性差，测试数据的可靠性差，装备老化装备老化。分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状存在问题：存在问题：胜利油田注水工艺技术现状与发展 分层注水工艺技术现状分层注水工艺技术现状 分层注水工

9、艺技术的进展分层注水工艺技术的进展 技术应用情况及效果技术应用情况及效果 开展趋势开展趋势 井下工具井下工具分层注水工艺技术分层注水工艺技术测试调配技术测试调配技术胜利油田注水工艺技术现状与发展深入调查分析，强化科技深入调查分析，强化科技攻关，攻关，工作可靠工作可靠性不断提高性不断提高分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之一之一1 1、封隔器、封隔器压缩式：压缩式：优选氢化丁腈橡胶作为胶筒材料，优选氢化丁腈橡胶作为胶筒材料，采用采用铜护罩肩部保护及双胶筒密封结构。提高了接触铜护罩肩部保护及双胶筒密封结构。提高了接触应力和肩部防突能力，耐温应力和肩部防突能力，耐温160,160,耐压耐压35

10、MPa35MPa以以上上 扩张式：扩张式：采用钢骨架三层结构胶筒，胶筒的密封采用钢骨架三层结构胶筒，胶筒的密封压差提高到达压差提高到达35MPa35MPa以上，抗疲劳强度提高以上，抗疲劳强度提高5 58 8倍。倍。 （1 1）胶筒）胶筒压缩式：压缩式：设计了液压反馈式反洗井机构，解设计了液压反馈式反洗井机构，解决了洗井阀关闭不严造成的层间窜通问题，决了洗井阀关闭不严造成的层间窜通问题，提高了密封可靠性。提高了密封可靠性。 扩张式：扩张式：设计了密闭锁紧机构，解决了停注设计了密闭锁紧机构，解决了停注时层间窜通问题，优化设计了解封方式，提时层间窜通问题，优化设计了解封方式，提高了解封可靠性。高了解

11、封可靠性。 （2 2）结构）结构胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之一之一2 2、配水器、配水器空心式：空心式：设计液压换向轨道，实现免投捞一次设计液压换向轨道，实现免投捞一次作业完井；作业完井； 将芯子密封件改为双联防脱密封件，减少将芯子密封件改为双联防脱密封件，减少了密封件脱落现象，提高分层配水可靠性；了密封件脱落现象，提高分层配水可靠性；出水凡尔和凡尔座采用硬质合金材料，提高抗出水凡尔和凡尔座采用硬质合金材料，提高抗刺性能。刺性能。 偏心式：偏心式：研制了防逆堵塞器，防止层间串通，研制了防逆堵塞器，防止层间串通，减少地层返吐出砂引起的地层堵塞；减少地层

12、返吐出砂引起的地层堵塞； 引进桥式偏心配水器，提高测试精度和资引进桥式偏心配水器，提高测试精度和资料录取量。料录取量。 深入调查分析，强化科技攻关，深入调查分析，强化科技攻关，工作可靠工作可靠性不断提高性不断提高胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之一之一深入调查分析，强化科技攻关，深入调查分析，强化科技攻关，工作可靠工作可靠性不断提高性不断提高3 3、洗井阀、洗井阀砂埋底球、底球砂埋底球、底球漏失影响配水准漏失影响配水准确性、水力冲击确性、水力冲击造成封隔器中途造成封隔器中途坐封等坐封等 研制了定研制了定压沉砂底压沉砂底球、定压球、定压洗井阀和洗井阀和平衡洗

13、井平衡洗井阀等工具阀等工具解决了砂埋底解决了砂埋底球的问题，提球的问题，提高了一次作业高了一次作业成功率。成功率。 胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之二之二通过技术创新与集成配套，形成了通过技术创新与集成配套，形成了 针对不同类型油藏特点和不同井况的需求，在常规针对不同类型油藏特点和不同井况的需求，在常规分层注水管柱根底上研究形成了六套分层注水工艺配套分层注水管柱根底上研究形成了六套分层注水工艺配套模式，满足了目前油田注水开发的需要，在一定程度上模式，满足了目前油田注水开发的需要，在一定程度上提高了油田分注工艺技术水平。提高了油田分注工艺技术水平。胜利油田

14、注水工艺技术现状与发展锚定补偿式分层注水管柱锚定补偿式分层注水管柱补偿式分层注水管柱补偿式分层注水管柱长效防蠕动分层注水管柱长效防蠕动分层注水管柱锚定式分层注水管柱锚定式分层注水管柱层间差异大油藏层间差异大油藏出砂油藏出砂油藏分层防砂分层注水管柱分层防砂分层注水管柱防返吐分层注水工艺管柱防返吐分层注水工艺管柱低渗储层夹层较薄低渗储层夹层较薄剩余油动用程度差剩余油动用程度差多级集成细分注水工艺管柱多级集成细分注水工艺管柱桥式偏心分层注水工艺管柱桥式偏心分层注水工艺管柱套变井套变井小直径分层注水管柱小直径分层注水管柱大通径防砂二次完井分注管柱大通径防砂二次完井分注管柱滩海油藏滩海油藏非均质严重油藏

15、非均质严重油藏双管分层注水工艺管柱双管分层注水工艺管柱防蠕动分层防蠕动分层注水技术注水技术韵律层挖潜韵律层挖潜分注技术分注技术 分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之二之二胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之二之二1 1、管柱防蠕动分注技术管柱防蠕动分注技术 锚定补偿分层注水工艺管柱锚定补偿分层注水工艺管柱 补偿器补偿器 水力锚水力锚 Y341Y341封隔器封隔器 水力卡瓦水力卡瓦 配水器配水器 配水器配水器注水层注水层注水层注水层 Y341Y341封隔器封隔器 底底+ +筛筛+ +堵堵封隔器封隔器配水器配水器封隔器封隔器 配水器配水器沉砂底球沉砂底球注

16、水层注水层注水层注水层人工井底人工井底防蠕动器防蠕动器 长效防蠕动分层注水工艺管柱长效防蠕动分层注水工艺管柱 主要解决了高温高压深主要解决了高温高压深井油藏管柱蠕动问题，延长井油藏管柱蠕动问题，延长了分层注水有效密封寿命。了分层注水有效密封寿命。主要技术指标：主要技术指标：耐温：耐温：160耐压：耐压：35MPa分注层数：分注层数：4层层应用井深：应用井深： 3500米米分注有效期：分注有效期：2年以上年以上胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展分层注水工艺技术的进展之二之二2 2、韵律层挖潜分注技术韵律层挖潜分注技术 特点：特点： 配水器和封隔器配水器和封隔器一体化设计，一体化

17、设计，可实现可实现1m1m夹层的细分注水夹层的细分注水，一次测试调配同时完一次测试调配同时完成成2-32-3层，提高了测调层，提高了测调效率。效率。注水层注水层注水层注水层注水层注水层注水层注水层注水层注水层配水封隔器配水封隔器分层封隔器分层封隔器配水器套管保护封隔器定位工具多级集成式细分注水管柱多级集成式细分注水管柱多级集成细分注水工艺管柱多级集成细分注水工艺管柱桥式偏心分层注水工艺管柱桥式偏心分层注水工艺管柱胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展分层注水工艺技术的进展之二之二射流洗井器射流洗井器 Y341-114 Y341-114不可不可洗井封洗井封桥式偏心桥式偏心配水器配水

18、器Y341-114Y341-114不可洗不可洗井封井封桥式偏心配桥式偏心配水器水器桥式偏心分注管柱桥式偏心分注管柱3 3、解决了注水井测试时测试密封、解决了注水井测试时测试密封段过孔段过孔“刮皮碗刮皮碗和和“憋压憋压问题。问题。1 1、分注层数不受下井工具级数限、分注层数不受下井工具级数限制；对某一层进行投捞或测试时，制；对某一层进行投捞或测试时，对其它层影响小。对其它层影响小。2 2、分层压力测试不需投捞堵塞器，、分层压力测试不需投捞堵塞器，减少了投捞工作量和井口开关次数，减少了投捞工作量和井口开关次数，提高了注水井的测压效率。提高了注水井的测压效率。特点特点2 2、韵律层挖潜分注技术韵律层

19、挖潜分注技术 胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展分层注水工艺技术的进展之二之二 对于出砂严重油藏采用分对于出砂严重油藏采用分层防砂注水一体化管柱。该管层防砂注水一体化管柱。该管柱可有效防止地层出砂，提高柱可有效防止地层出砂，提高出砂油藏注水井工作寿命。出砂油藏注水井工作寿命。3 3、出砂油藏分层注水技术出砂油藏分层注水技术分层防砂分层注水一体化管柱分层防砂分层注水一体化管柱防返配水器密闭封隔器 注水层 注水层定压单流阀人工井底 防返配水器防返吐分层注水工艺管柱防返吐分层注水工艺管柱 对于出砂轻微油藏及注聚转对于出砂轻微油藏及注聚转后续水驱的分注井采用防返吐分后续水驱的分注井采

20、用防返吐分层注水管柱。当停注及解封时，层注水管柱。当停注及解封时，防反吐配水器和定压洗井阀能防防反吐配水器和定压洗井阀能防止油套环空内的水进入油管，防止油套环空内的水进入油管，防止各层串通，防止地层反吐出砂，止各层串通，防止地层反吐出砂，可顺利进行测试调配等施工。可顺利进行测试调配等施工。胜利油田注水工艺技术现状与发展主要特点：主要特点： 解决了层间差异大，分层注解决了层间差异大，分层注水量难以满足调配的要求。水量难以满足调配的要求。 各层水量分别通过不同的注各层水量分别通过不同的注水通道注入，不用进行井下测水通道注入，不用进行井下测试调配，后期管理简单。试调配，后期管理简单。 封隔器密封性可

21、以通过井口封隔器密封性可以通过井口压力、流量变化直观判断。压力、流量变化直观判断。 配套应用了同心双管分层注配套应用了同心双管分层注水工艺技术，井口采用套管四通水工艺技术，井口采用套管四通和两个小四通连接方式。大四通和两个小四通连接方式。大四通内坐悬挂器连接悬挂外管，两个内坐悬挂器连接悬挂外管，两个小四通中间装内管悬挂器连接悬小四通中间装内管悬挂器连接悬挂内管，形成两个独立的注入通挂内管，形成两个独立的注入通道。道。 4 4、非均质严重油藏分层注水技术非均质严重油藏分层注水技术分层注水工艺技术的进展分层注水工艺技术的进展之二之二胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展分层注水工艺技

22、术的进展之二之二5 5、滩海油藏分层注水技术滩海油藏分层注水技术开发了大通径防砂二次完开发了大通径防砂二次完井分层注水管柱井分层注水管柱 特点：特点：u防砂注水管柱独立，注防砂注水管柱独立，注水检管或增注工艺措施时，水检管或增注工艺措施时，只起出注水管柱；只起出注水管柱；u管柱二次完井后，油层管柱二次完井后，油层部位井径较大部位井径较大, ,易实施分层易实施分层注水、测试和调配。注水、测试和调配。油层1油层2油层3下注水内管下注水内管油层1油层2油层3悬挂丢手封悬挂丢手封分层封隔器分层封隔器分层封隔器分层封隔器油管锚油管锚滤砂管滤砂管滤砂管滤砂管滤砂管滤砂管下防砂外管下防砂外管可洗井封隔器可洗

23、井封隔器可洗井封隔器可洗井封隔器可洗井封隔器可洗井封隔器反反 洗洗 阀阀402配水器配水器403配水器配水器404配水器配水器胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术的进展分层注水工艺技术的进展之二之二6 6、套变井分注技术套变井分注技术 小直径封隔器小直径封隔器配水器配水器人工井底人工井底配水器配水器小直径封隔器小直径封隔器配水器配水器平衡底球平衡底球注水层注水层注水层注水层注水层注水层项目项目指标指标适应套管内径，适应套管内径，in51/2，7工作温度，工作温度，125工作压差，工作压差，MPa25使用条件使用条件轻微出砂轻微出砂分注层数分注层数23工具最大外径，工具最大外径，mm1

24、05特点：特点： 工具尺寸小，胶筒膨胀率大。工具尺寸小，胶筒膨胀率大。主要用于套变井的分层注水主要用于套变井的分层注水。胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之三之三加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高 1 1引进多参数水井测试仪器，提高测试了精度和效率引进多参数水井测试仪器，提高测试了精度和效率 仪器精度：仪器精度：由由2.5%2.5%提高到提高到1.0%1.0%。 测试效率：测试效率：仪器一次下井测取各层注水量，淘汰了需要反复仪器一次下井测取各层注水量，淘汰了需要反复投捞、反复坐封的分层测试工艺技术，提

25、高了测试效率投捞、反复坐封的分层测试工艺技术，提高了测试效率( (提高提高3 3倍倍以上以上) )。项目项目指标指标电磁流量计电磁流量计超声波流量计超声波流量计流量流量0 700m3/d0 700m3/d温度温度0125-2125工作工作压力压力60MPa60MPa胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之三之三加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高 2 2引进了封隔器在线验封技术，确保分注管柱可靠、有效引进了封隔器在线验封技术，确保分注管柱可靠、有效 把普通验封仪上部的压力计用三参数流量计代替，可以准确判断密

26、封把普通验封仪上部的压力计用三参数流量计代替，可以准确判断密封圈是否漏失。利用压力和流量的变化趋势判断分析封隔器的密封性。圈是否漏失。利用压力和流量的变化趋势判断分析封隔器的密封性。 封隔器封隔器配水器配水器配水器配水器配水器配水器封隔器封隔器油管油管套管套管地层地层地层地层验封仪器验封仪器地层地层三参数流量计密封段压力计偏心管柱验封仪器总成偏心管柱验封仪器总成空心管柱验封仪器总成空心管柱验封仪器总成三参数流量计密封段压力计胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之三之三胜利油田注水工艺技术现状与发展分层注水工艺技术进展分层注水工艺技术进展之三之三加强测试技术改进

27、与配套，注水井监测水平不断提高加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高 测调一体化智能调配技术测调时测调一体化智能调配技术测调时利用流量测控仪测试注水层的实际注利用流量测控仪测试注水层的实际注水量，根据实际注水量和设定配水量水量，根据实际注水量和设定配水量的差值大小，通过万向连轴器实现井的差值大小，通过万向连轴器实现井下对接，自动调节水嘴的开度量，使下对接，自动调节水嘴的开度量，使各层注水量满足配水方案要求。各层注水量满足配水方案要求。 3 3引进测调一体化智能调配技术引进测调一体化智能调配技术提高测试调配效率提高测试调配效率胜利油田注水工艺技术现状与发展 分层注水工艺技术现状分层注水工

28、艺技术现状 分层注水工艺技术的进展分层注水工艺技术的进展 技术应用情况及效果技术应用情况及效果 开展趋势开展趋势 胜利油田注水工艺技术现状与发展技术应用情况及效果技术应用情况及效果 从从2006年开始，依托胜利油田水井专项治理工作，年开始，依托胜利油田水井专项治理工作，加大了新技术的推广完善力度，加大了新技术的推广完善力度，2006年年2021年四年间共年四年间共实施了以防蠕动分层注水技术为主导工艺的分层注水工实施了以防蠕动分层注水技术为主导工艺的分层注水工艺技术艺技术1325井次，注水层段合格率提高了井次，注水层段合格率提高了5.66%，分层，分层注水管柱的平均寿命由注水管柱的平均寿命由1年

29、延长到年延长到2年以上。年以上。分层注水新技术分层注水新技术胜利油田注水工艺技术现状与发展技术应用情况及效果技术应用情况及效果序号序号技术名称技术名称应用井次应用井次日增注日增注实施成功率实施成功率措施有效率措施有效率1 1防蠕动注水技术防蠕动注水技术80880818023m18023m3 396%96%92%92%2 2集成细分注水技术集成细分注水技术14314395%95%85%85%3 3防砂注水技术防砂注水技术30630697%97%90%90%4 4滩海大通径二次完井注水技术滩海大通径二次完井注水技术3232100%100%92%92%5 5小直径注水技术小直径注水技术1313100

30、%100%96%96%6 6双管注水技术双管注水技术2323100%100%100%100%合计合计1325132596.3%96.3%90.3%90.3%胜利油田注水工艺技术现状与发展 通过对优化设计的通过对优化设计的452452口分层注水井进行跟踪测试：配套改进后分层注口分层注水井进行跟踪测试：配套改进后分层注水管柱两年内平均有效率到达水管柱两年内平均有效率到达76.2%76.2%，注水管柱寿命明显延长，能够满足不，注水管柱寿命明显延长，能够满足不同井况分层注水的需要。同井况分层注水的需要。技术应用情况及效果技术应用情况及效果胜利油田注水工艺技术现状与发展技术应用情况及效果技术应用情况及效果 截止到截止到20212021年，分公司共配套电磁、超声波流量计年，分公司共配套电磁、超声波流量计106106套，仪器精度由套，仪器精度由2.5%2.5%提高到提高到1.0%1.0%。 配套超声波和电磁流量计验封仪配套超声波和电磁流量计验封仪5858套，填补了多层套，填补了多层封隔器无法验封的技术