《注水技术交流》PPT课件.ppt

注水封隔器简介 2004年10月,技术交流材料,一、概述 二、管柱结构 三、技术指标 四、地面试验 五、受力与位移分析 六、实际位移的测定 七、井下验封,介绍提纲,注水是油田开发的一种十分重要的开采方式，是补充层能量，维持油田较长期高产稳产的有效、易行的方法；注水工艺，特别是分层注水工艺技术，是多油层注水完成分层配注方案，提高注水开发效果的重要措施； 注水可以保持油层压力，对于多油层油田，为调整层间矛盾，控制原油含水的上升和提高原油采收率，应实行分层注水。,一、概述,1、管柱结构与主要配套工具： Y341反洗井注水封隔器 KPX-114偏心配水器（堵塞器） KSL-94循环凡尔、筛管,二、分层注水管柱结构,主要配套工具：,1）管柱下井 2）坐封 3）注水 4）反洗井 5）测试调配 6）解封,2、工作原理,二、分层注水管柱结构,1、结构原理图,三、封隔器的技术指标,1、上接头 2、抓簧 3、抓簧座 4、锁套 5、上胶筒座 6、长胶筒 7、中心管 8、隔环 9、衬管10、反洗阀 11、反洗缸 12、活塞 13、下中心管 14、下缸套 15、座封剪钉 16、剪钉座 17、并帽 18、下接头,2、主要技术参数（Y341-115注水封隔器）：,最大刚体外径： 115mm 通 径： 52mm 适用套管内径： 118-126mm 座 封 压 力： 15-18MPa 工 作 压 差： 40MPa 工 作 温 度： 1200C 解 封 方 式： 上提管柱解封，解封力30-50KN 上下连接扣型： 2-7/8 UP TBG,三、封隔器的技术指标,3、主要技术特点, 技术成熟、结构简单； 采用液压坐封、上提解封； 使用寿命长，可反复坐封； 可进行反洗井作业。,三、封隔器的技术指标,四、封隔器的地面试验,1、封隔器的坐封、解封试验 检测内容包括：防坐封压力；坐封压力；液缸有效行程；解封力,四、封隔器的地面试验,2、封隔器的耐压差试验 检测内容包括：封隔器承受上下压差的能力；反洗阀开启压力,四、封隔器的地面试验,四、封隔器的地面试验,3、封隔器的抗拉试验 检测内容包括：封隔器在承受额定抗拉载荷后各部螺纹、密封部位的密封能力；钢体的变形情况,分注管柱受力不平衡，存在上顶力，无支撑锚定机构不能克服管柱蠕动，管柱有效期较短；,上顶力 F顶= P1D2/4-Pd2/4 D：套管内径121mm；d：油管管内径62mm； P：注水压力25Mpa；P1：水嘴节流后压力20Mpa；,五、封隔器的受力与位移分析,五、封隔器的受力与位移分析,温度效应诱发力 P=EAT ：材料的线膨胀系数， =12.5X10-61/ ； E：油管弹性模量206Gpa； A：油管横截面积 。 T：温度变化量， 70 40,五、封隔器的受力与位移分析,鼓胀效应诱发力 F=0.6（PyAi-PtAo) Py：油管压力变化； Pt：环空压力变化； Ai：油管内径面积； Ao：油管外径面积。,五、封隔器的受力与位移分析,封隔器摩擦力 一级封隔器摩擦力约3吨。,计算结果：,五、封隔器的受力与位移分析,根据虎克定律： l=Fl/(EA) 计算出两层两级分注管柱在三种工况下管柱移动情况（2800m）：,正常注水：与完井管柱下到位相比较，封隔器上移2.67m； 测试上层：与管柱正常工作相比较，封隔器下移1.98m； 停注时：与管柱正常工作相比较，封隔器下移2.67m；,六、封隔器的实际位移测定,理论计算的封隔器位移能否真实反应封隔器在井下的实际情况，还需要经过实际测定证实。如果实际测定证明与理论计算相符，那么这种管柱能否继续适应就应该重新认识。如果实际测定的与理论计算不符，则可以修正理论模型和影响因素。,L4-2井,完井:2002-9;测井:2003-3-12,压力:26.2MPa,认识：,正常注水时封隔器比完井时上移1m以上； 缺乏停注后封隔器移动资料； 测试存在误差，有必要应用磁定位校深进行验证；,L16-22井,完井:2003-1;测井:2003-3,压力:26.2MPa,L18-30井,完井:2002-9;测井:2003-3,压力:26.2MPa,L4-7井,完井:2002-9;测井:2003-3,压力:26.0MPa,六、封隔器的实际位移测定,六、封隔器的实际位移测定,磁定位校深测试原理： 应用磁定位校深，根据测试结果，掌握封隔器在不同工况下实际移动距离。磁定位校深的原理是根据仪器经过油管或套管接箍时因磁通量发生变化而判定属于接箍位置的，掌握了油管接箍的准确位置，也就掌握了封隔器的具体位置。,六、封隔器的实际位移测定,为了准确、方便、快速测出封隔器位置，需要建立一个基准，一般下完井管柱时在最上一级封隔器的上部一至二根油管处连接一根12m的油管短接，以此作为基准，这根油管短接通常称为校深短接。由于校深短接的长度远远小于一根油管的长度，也就是校深短接的上下接箍距离远远小于一根油管上下接箍距离，那么较小距离的连续两个油管接箍必然就是校深短接，测试时可以据此较容易、准确判断出校深短接准确位置。,六、封隔器的实际位移测定,掌握不同工况下封隔器的移动距离，就是测量出校深短接上下接箍在不同工况下的位置，比较不同工况下校深短接上下接箍位置的变化，那么它们位置变化的差值就是封隔器的移动距离。 目前还没有这方面的数据，所以也就没有准确的结论。,封隔器在井下正常工作过程中有可能发生解封等失效形式，所以当出现异常情况时就需要对封隔器的密封能力进行检验。 将堵塞式存储电子压力计投入偏心工作筒的阀袋中取代盲阀的位置进行测试。通过对分层压力和温度的测试为封隔器提供一种验封手段。,七、封隔器的井下验封,堵塞式存储电子压力计参数： 长度：230mm 直径：19.8mm 测压范围：0-70MPa 精度：0.2% 工作温度：-20850C 工作时间： 60天 采样点数：8000 采样间隔：1S-99h,七、封隔器的井下验封,七、封隔器的井下验封,验封原理： 分层注水工艺管柱正常工作时，如果封隔器密封可靠，则停注后随着停注时间的延长地层压力会降低、温度会升高；如果封隔器密封不可靠，则停注后随着停注时间的延长地层压力、温度不会发生变化。由此原理可以判断分层注水工艺管柱中封隔器是否工作正常。,封隔器密封完好指示图,封隔器失效指示图,理论测试曲线,实际测试曲线（ W5-46井2002.5.