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注水井作业施工及现场监督 中国石油 工艺室 目录 一 概述 二 注水井管柱分类 四 常用注水井井下工具 三 分层注水管柱组成 六 降低非地质方案调整率的措施 五 水井作业施工及现场监督 一 概述 杏北油田是一个非均质 多油层砂岩油藏 其层间 平面和层内均存在很大差异 理论研究表明 要提高此类油藏注水开发的整体效果 必须在合理划分开发层系的基础上 发展分层开采配套工艺技术 为什么要分层注水 一 概述 分层注水就是在同一口注水井中 利用封隔器将多油层分隔成若干层段 使之在加强中 低渗透率油层注水的同时 通过调整井下水嘴的节流损失 降低注水压差 对高渗透率油层进行控制注水 以此调节不同渗透率油层的吸水量差异 什么是分层注水 二 注水井管柱分类 笼统注水管柱主要由油管 封隔器 球座 喇叭口组成 管柱结构单一 封隔器 球座和喇叭口变化不大 注水管柱分为笼统注水管柱和分层注水管柱 1 笼统注水管柱 二 注水井管柱分类 分层注水管柱主要由油管 封隔器 挡球 筛管组成 利用不同型号的封隔器 配水器组合 就构成了不同功能的分层注水管柱 2 分层注水管柱 四 常用注水井井下工具 1 封隔器 1 Y341 114MTL封隔器 主要技术参数总长 757mm最大外径 114mm最小通径 55mm工作压力 15MPa坐封压力 8 10MPa工作温度 90 四 常用注水井井下工具 1 封隔器 3 Y341 95MS封隔器 主要技术参数总长 1200mm最大外径 95mm最小通径 50mm工作压力 15MPa坐封压力 8 10MPa工作温度 90 四 常用注水井井下工具 1 封隔器 4 Y341 114 X C4 80 15 7 752 7 封隔器 主要技术参数总长 970mm最大外径 114mm最小通径 54mm工作压力 15MPa坐封压力 13 15MPa工作温度 80 四 常用注水井井下工具 1 封隔器 5 Y341 100 C4 80 15 752 5 封隔器 主要技术参数总长 970mm最大外径 100mm最小通径 54mm工作压力 15MPa坐封压力 13 15MPa工作温度 80 四 常用注水井井下工具 1 封隔器 6 K344 114 475 8 封隔器 主要技术参数总长 850mm最大外径 114mm最小通径 60mm释放压力 1 3MPa 四 常用注水井井下工具 1 封隔器 7 密闭式长胶筒封隔器 主要技术参数总长 820mm最大外径 114mm最小通径 62mm释放压力 0 8MPa洗井压力 1 5MPa 四 常用注水井井下工具 1 封隔器 8 封隔器主要性能特点对比 四 常用注水井井下工具 2 配水器 4 KPQ 95配水器 主要技术参数总长 975mm最大外径 100mm中心孔直径 46mm偏心孔直径 20mm连通孔直径 16mm 四 常用注水井井下工具 3 其它水井工具 4 喇叭口 主要技术参数长度 0 12m最大通径 100mm 四 常用注水井井下工具 3 其它水井工具 5 导锥 主要技术参数长度 0 1m最大外径 89 5mm 五 水井作业施工及现场监督 1 作业原因 1 维护性作业 调整 测试遇阻 测试掉卡 封隔器失效 管柱漏失 管柱结垢 注水异常 堵塞器无法投捞 管柱不密封 其它问题 五 水井作业施工及现场监督 1 作业原因 2 措施作业 试注 试配 试注试配 细分 重划 压裂 强排酸化 补孔 井况调查 大修 五 水井作业施工及现场监督 2 作业主要工序 1 提前24小时通知采油矿关井降压 2 接井 3 施工准备 4 安装调试 5 反洗井 降低拔封负荷 6 试提管柱 封隔器磨封 解封过程 7 起管柱 8 下管柱探砂面 冲砂 9 刮蜡 依设计要求或现场监督临时确定 五 水井作业施工及现场监督 2 作业主要工序 10 下管柱 11 组装井口 12 反洗井 13 释放封隔器 14 收尾 15 交井 16 编写施工总结 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 1 安全环保 是否临近村寨 周围是否有建筑物等 地锚桩是否牢靠 布置方位是否合理 拉力表是否准确 发现现场安全隐患应立即整改 穿戴劳保用品 远离井口指挥 周围是否有土油池 临近路边 家属区或敏感地带防渗布要齐全 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 2 起下油管 检查施工设计 核实油管深度 根数 规格 井下工具是否符合要求 检查下井油管或工具丝扣是否涂丝扣密封脂和密封胶带 油管是否检查 清洗 用内径规通过并按要求摆放 下井短接是否用三防油管 检查油管钳扭距是否在允许范围内 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 3 组配管柱组配管柱是指按照施工设计要求的下井管柱 工具数量和顺序 各工具的下入深度等参数 在地面丈量 组配的过程 试注 试配 试注试配 细分等要下入不同结构的管柱 需重新组配管柱 调整井只需要更换短接 短接长度有变化或油管有问题时才会重新组配 组配管柱一般要求 射孔井段以上10 15米下一级保护封隔器 挡球下在射孔井段以下10 15米 两级配水器距离 4米 封隔器下不能直接连配水器 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 3 组配管柱 封隔器卡距小于2米井必须报磁定位 卡点避开套管接箍深度 按设计要求组配管柱 记录下井油管根数及深度 单独摆放问题油管 核实下井工具是否与设计相符 是否通知采油队提前配水嘴 752 7和752 5封隔器需要投死嘴子用水泥车释放 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 4 探砂面 冲砂 下入探砂面管柱核实井内砂面的高度 管柱遇阻后 连探三次 悬重下降20KN 30KN为砂面 冲砂管柱根部连接冲砂器 采用正冲砂方式 冲砂必须到人工井底 检查出口液体含砂量 油管下至距砂面2m处 开泵循环 并逐渐提高排量 冲砂接换单根时 动作要迅速 防止沉砂卡管柱 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 4 探砂面 冲砂如X3 D3 313井 2011年11月5日井下205队压裂施工 2011年12月22日作业13队细分 完井时遇阻 打印落实为砂印 在冲砂过程中管柱被砂埋 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 5 刮蜡 通井 选用小于套管内径6mm的刮蜡器 一般使用 118mm刮蜡器 刮蜡深度一般为射孔井底底界10m 刮蜡至设计深度后 用不少于井筒容积2倍的热水 温度不低于70 洗井 反循环洗井 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 6 洗井 作业后洗井 目的是把蜡 死油 铁锈 杂质等带到地面 检查出口水质无杂质 污物 洗井液数量为井筒容积的2倍 30方 以上 执行安全环保要求 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 7 找窜 验窜 检查管柱丝扣是否漏失 油管是否涂密封脂或缠密封胶带 封隔器深度是否符合 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 7 找窜 验窜 工艺是否合适 单级封隔器找漏特点 查找范围大用途 全井找漏双级封隔器找漏特点 查找比较准确用途 精确查找 局部点查找 双级找漏 五 水井作业施工及现场监督 3 现场监督重要工序及监督要点 8 释放封隔器 检查封隔器型号 确定是干线水释放还是投死嘴 水泥车打压释放 释放时打开套管放空闸门 再打开注水闸门 稳压10分钟 重复三次 套管无溢流为合格 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 砂影响 一是井底出砂比较严重 一般3年未动管柱井或长期未冲砂井沉积砂比较严重 二是压裂后分层井 压裂砂容易反吐回井筒 三是局部井段成砂桥 在井筒内悬空造成管柱未到完井深度即遇阻 属不可预测情况 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 砂影响 作业时未冲砂 或者冲砂不彻底 容易出现砂影响完井管柱遇阻 如X2 321 34井 即属于砂影响 此井是大修井 但间隔2个月才完井 大修未发现套变 大修后分层作业时管柱离完井深度差2m 分析后认为井底出砂可能性较大 于是重新用水泥车反洗冲砂 后完井 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 砂影响 在作业时应该先查看历次作业施工记录 初步预判遇阻原因 再针对此采取相应的措施 对于前两种情况 可以在封隔器磨封后加深油管探底 落实人工井底深度 减少完井管柱遇阻概率 对于第三种情况 在完井时上提下放管柱 若是砂影响 应是软遇阻 起下管柱时遇阻深度会有变化 可以先通过反洗井预处理 不要着急打印落实 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 套管变形 引起套管变形的原因很多 但从工程的表现形式来看 初步可以归为三类 一是不可预测套损井 随机发生 虽然可以通过目前大修组统计的高套损区块初步判断 但预测把握不是太大 二是磨铣后未加固井 磨铣段套管壁厚变薄 且强度受到损害 注水后套损几率更大 这种情况主要发生在2003年之前的井 三是加固井 注水一段时间后在加固井段以上或以下重新发生套损 加固井段重新套损占比例较小 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 套管变形 对于前两种情况 在起管柱时会有所表现 若套管变形严重 在起管柱时负荷会较大 一般打印落实后交由大修队处理 在打印时可以在铅模上连接2个旧偏心配水器 起到通井作用 套管轻微变形且不能立即上大修作业时可以直接完井 对于第三种情况 一定要精确计算遇阻深度 核实是否为加固段 若在加固段以上 打印即可落实 若在加固段以下 一般都交由大修队落实 因为打印只能得到膨胀管上端面铅印 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 加固段 目前我厂注水井套损井较多 全厂套损比例在30 左右 从2003年开始 我厂逐步试验推广膨胀管加固技术 因此 在管柱遇阻时需要准确落实遇阻点 防止因数据错误导致误判 对于加固点的遇阻问题 在作业时可以通过两种方式解决 一是提前在筛管底端加一级导锥 能起到扶引完井管柱的作用 避免管柱不居中而遇阻 二是遇阻时在井口用管钳旋转管柱 或者上提油管 旋转管柱后再下放 防止因为管柱不居中或其它原因导致管柱在加固管上端面遇阻 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 落物影响 作业队在施工过程中由于不慎会导致作业工具或其他井口工具落入井内 落入油管内会引起测试遇阻 如二矿X井 测试遇阻后通井处理 打捞出油管护丝 落入油套环空容易引起管柱能下放不能上提或者直接卡死在套管内 因此 在现场发现管柱只能下放或者卡死的情况下 一定不能大负荷作业 分析清楚情况后再处理 防止后续大修处理更加困难 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 封隔器影响 一是封隔器选择错误导致管柱遇阻的 如X3 311 18井 大修后加固 但在设计上未标明加固和通井工具 导致出现在套损井上下入Y341 114MTL封隔器 完井时在加固井段遇阻 二是管柱下放速度过快 引起封隔器中途坐封 尤其是目前的逐级解封封隔器 下放速度太快更容易引起封隔器坐封 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 1 遇阻 管柱结垢注水井注入压力较高 结垢一般较薄 且难处理 对于长期未动管柱井或易结垢井 完井管柱容易遇阻 打印后容易误判断为套管变形 因此 对于铅模有轻微变形的 一定要工艺室大修组进行铅模鉴定后再决定下步措施 避免因误判导致大修 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 2 拔不动对于水井作业过程中出现的安全负荷350KN拔不动的情况 可逐步采取以下措施 一是卸下油管挂 萝卜头 安装油管短接 上提350KN后下放 重复磨封 现场监督保证15分钟以上 二是在油管上做个标记 如系条绳子 看看每次起下深度有没有变化 如果有 说明拔出的几率较大 如果没有 在一定负荷下 小于350KN 拉伸 就是所说的 闷 重复几次 现场监督保证15分钟以上 三是如活动仍无效 上拔管机 最高负荷不超过500KN 仍拔不出则终止施工等大修 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 2 拔不动在拔负荷前 先要了解以下几项内容 然后判断井下情况 以便采取更有针对性的措施 封隔器型号 级数 常规的Y341 114MTL封隔器5级及以上时 拔不动时尽可能多次活动 因目前井下油管基本都是修旧三防油管 大负荷拔封或上拔管机容易导致管柱拔脱 逐级解封封隔器单级拔封负荷不超过100KN 2011年试验X1 4 B41井 9级逐级解封封隔器 初始拔封负荷240KN 最高拔封负荷340KN 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 2 拔不动 拔封负荷大小 一般上提管柱在300KN左右即可解封 超过350KN时先分析原因 再决定下步措施 管柱起出多少米 起管柱时 管柱正常伸缩量在1 6m左右 这种情况下拔不动一般为封隔器未解封 若管柱上提超过1 6m拔不动 且加短接后能下放 多数情况下为套变 若原井是套变井 则有可能是工具卡在加固井段 落实清楚加固管离封隔器 配水器的距离后再采取下步措施 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 3 拔脱 拔脱时负荷多大 目前悬重 鱼顶是什么 接箍或油管 拔封负荷过大或管柱承载能力较低时 可能会造成管柱拔脱 拔脱时需要了解上面几项内容 然后确定是待井况调查还是二次打捞 以及使用什么打捞工具 五 水井作业施工及现场监督 4 现场主要出现问题及解决措施 4 打捞 鱼顶为接箍 大部分情况下拔脱是因为丝扣连接不紧或丝扣腐蚀等导致油管承载能力低 使用滑块捞矛就可打捞 鱼顶为油管 油管因腐蚀或原本有缺陷导致局部承载力小 拔封时容易拔出接箍 或者在下放过程中速度过快