工艺技术_偏心管柱投捞测配和验封技术

偏心管柱投捞测配和验封技术 2008 前言 随着油田的不断开发 进入中后期 地层能量不断递减 层间矛盾成为制约原油开发的首要因素 注水是补充地层压力的主要手段 分层注水是减少层间矛盾的重要途径 偏心注水管柱具有可实现多级分层 分层效果好 单层调配方便等优点 一 偏心管柱结构及配套工具简介二 偏心分注井验封工艺简介三 偏心分注井测配工艺简介 内容简介 偏心管柱结构示意图 偏心分层注水管柱主要由封隔器 双导向偏心配水器 扶正器 球座等井下工具组成 偏心注水井管柱结构 A 偏心主体B 扶正体C 出液孔D 主通道E 导向体 偏心注水井井下工具 双导向偏心配水器的结构 技术指标 最大外径 114mm最小内径 46mm 现各作业区主要采用的注水封隔器有两大类 一类是旋转座封式封隔器 由Y221MX与Y111MX封隔器组成 还有采用液压座封式封隔器 由Y241与Y341封隔器组成 偏心注水井井下工具 Y221MX封隔器将锚定器与封隔器设计成一体 与支撑卡瓦配套使用 单向锚定 防止封隔器的蠕动而影响密封性能 技术指标 规格型号 Y221MX 114最大外径 114mm内径 48mm座封力 80 100 KN 工作压差 35MPa工作温度 130 偏心注水井井下工具 Y111MX为支撑座封式封隔器 与Y221MX配套使用 技术指标 规格型号 Y111MX 114最大外径 114mm内径 48mm座封力 80 100KN工作压差 35MPa工作温度 130 偏心注水井井下工具 Y241为液压坐封坐封 上提管柱解封 可有效锚定和扶正管柱 满足注水压力35MPa以上高压井分层注水需要 技术指标 规格型号 Y241 114最大外径 114mm最小内径 50mm座封力 25MPa工作压差 50MPa工作温度 135 偏心注水井井下工具 Y341为液力座封封隔器 特点为低压坐封 上提解封 解封负荷低 能重复座封 可反洗 耐高温 高压 技术指标 规格型号 Y341 114最大外径 114mm最小内径 50mm座封力 15MPa工作压差 50MPa工作温度 150 偏心注水井井下工具 偏心分注井验封工艺封隔器的完好座封是实现分层注水的前提 偏心分注井验封测试是利用堵塞式压力计来验证井下封隔器座封情况 确保封隔器座封完好 偏心分注井验封工艺 偏心分注井封隔器验封所使用的是堵塞式电子压力计 该压力计外形是按照堵塞器的外形进行设计 主要由支撑体 仪器主体 及电池部分组成 最大外径 22mm主体外径 20mm总长 215mm压力范围及精度 0 80MPa0 02 温度范围及精度 0 150 0 02 偏心分注井验封工艺 验封方法 以两级两段分注井为例介绍 分注管柱完成座封后 先将第二级配水器内堵塞器捞出 对油管进行打压5 10MPa 每一点稳定5分钟 打压结束后捞出偏 压力计回放数据 在两层都是空嘴子情况下再次对油管进行打压 通过地面观察套管压力变化情况来判断第一级封隔器座封情况 偏心分注井验封工艺 验封原理 座封后 在偏 配水器中的压力计的两组密封圈将压力计的传压孔上 下部分密封 使其只能感受到由出液孔传来的套管及所对应的地层压力 对油管进行打压时 压力经过偏 配水器出液孔传至套管及地层 偏心分注井验封工艺方法 验封原理 在打压验封时 如果第二级封隔器未座封 油管压力经第二级配水器传至套管 由套管传至第一级配水器内的压力计 压力计所测压力将随地面压力的变化而变化 当第二级封隔器座封完好时 压力计所测压力不随地面压力变化而变化 偏心分注井验封工艺方法 验封原理 验证第一级封隔器座封情况时 油管压力经第一级配水器传至套管 如果第一级封隔器未座封 井口套管压力将随油管的压力变化而变化 当第一级封隔器座封完好时 井口套管压力不随地面压力变化而变化 偏心分注井验封工艺方法 以L27 1井为例 该井于2007年10月4日进行验封测试 第一级封隔器为Y111 114封隔器 第二级封隔器为Y221 114封隔器 封隔器旋转座封后开始对油管进行打压测试 地面压力控制在5 10MPa 各稳定5分钟 捞出压力计后对油管打压10MPa 稳定5分钟 偏心分注井验封实例 A B 压力计下井过程 压力从0MPa上升到33 22MPa C D 验封过程 实测压力为30 57MPa 备注 红色为温度曲线 绿色为压力曲线 打压验封时压力计的压力不随地面压力变化而变化 判断第二级封隔器座封良好 验证第一级封隔器时 地面压力控制在10MPa 5分钟后套管无溢流 证明第一级封隔器座封完好 偏心分注井验封实例 偏心分注井测配工艺偏心分注井测配工艺主要包括堵塞器的投捞及分层流量测试 该工艺可了解井下各层位吸水情况 按地质调配方案对井下各层注水量进行相应调整 偏心分注井测配工艺 地面设备 试井车 防喷管 防喷盒及滑轮组 井下仪器 流量计 投捞器及定量堵塞器 偏心分注井测配工艺 偏心注水井测配设备 存储式超声波流量计组成 1 绳帽2 上扶正器及电池短节3 流量计主机4 导流管组件5 下扶正器 偏心分注井测配工艺 使用方法 该仪器采用超声波相差法 对不同温度压力条件下的超声波速度进行适时补偿 其测试精度高 操作简便 稳定性好 能实现无阻流 无压损测试 将仪器停在油管中的任何位置 避开内径不等于62mm的井下工具 均可测出通过该处的水量 技术指标 该仪器全长1615mm 外径为36mm流量测量范围为2 300m3 d 精度为2 F S温度测量范围为0 125 精度为 1 压力测量范围为0 60MPa 精度为0 5 MPa 偏心注水井测配工艺 偏心定量堵塞器 偏心定流量堵塞器其外部结构主要由打捞头 支撑座 凸轮 密封段 出液孔 滤罩组成 定量堵塞器规格有10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150等型号 最大外径 22mm主体外径 20mm总长 215mm 偏心注水井测配工艺 出液孔 密封段 凸轮 虑罩 支撑座 打捞头 偏心定量堵塞器结构 内部结构 主要由阀体 喷咀 阀芯 平衡弹簧 调隙垫片组等组成 偏心注水井测配工艺 偏心定量堵塞器工作原理 P1 进口压力 也就是注水压力 P2 喷嘴内腔压力 P3 出口压力 也就是地层压力 P P1 P2 当P1 P3时无流量 P1P3时 流体经喷嘴小孔进入喷嘴内腔 再经由喷嘴和阀芯之间的环形间隙注入地层 当P1增加 或者P3减小 的瞬间 P增加 流量上升 这时作用在阀芯另一端的P1也同时增加 推动阀芯向喷嘴靠近 间隙减小 导致流量下降 使得 P减至原来数值 因而流量也回到原来数值 同理当P3增加 或者P1减小 时 P减小 ZDL井下偏心定流量堵塞器也能作出相应动作 来维持 P不变 流量恒定 偏心注水井测配工艺 投捞器结构 主要由主体 锁定凸轮 投捞爪 导向爪等组成 总长 1250mm最大外径 43mm投捞爪打开时尺寸在96 106mm 偏心注水井测配工艺 偏心注水井的调配 先在没有水嘴时进行各层位吸水量测试 根据配注要求及各层吸水量来制定调配方案 在需限制层位投入定量堵塞器 偏心注水井测配工艺 偏心注水井堵塞器投捞方法 堵塞器的投捞 单层注水量是由定量堵塞器控制的 投堵塞器时要先检查好堵塞器的各个连接部分 不能有松动现象 凸轮转动 回位要正常 堵塞器密封圈无破损 首先将试井钢丝穿过防喷盒与投捞器的绳帽连接好 将堵塞器与投送头用销钉连接好后 固定在投捞器的投捞爪上 将投捞爪合至投捞器的凹槽内 将锁定凸轮转至锁定状态 将导向爪的凸轮转至锁定状态 连接好绳帽后放入高压防喷管内准备下井 投捞器下过配水器工作筒后 上提到工作筒上部 锁定凸轮被打开 投捞爪和导向爪向外张开 再下放投捞器 导向爪沿工作筒导向体的螺旋面运动 进入导向体的缺口 投捞爪进入工作筒扶正体的卡槽 堵塞器正对偏心孔 即可将堵塞器投入 偏心注水井测配工艺 分层流量的测试方法 以两层井简介 1 按地质方案要求对地面流量进行控制 2 1 将流量计下入第一级配水器以上停点测试 避开内径不等于62mm的井下工具 测试全井水量 2 再将流量计下入偏 配水器以上 偏 配水器以下米进行测试 测试偏 吸水量 3 再将流量计下过第二级配水器20米进行测试 测试球座是否存在漏失 3 利用递减法算出各层吸水量 偏心注水井测配工艺 调配过程 1 用流量计在井下测试各层吸水量 2 根据各层的吸水情况及各层的配注要求在吸水能力强的层位投入相应型号的定量堵塞器 3 投完定量堵塞器后测各层的吸水量 若有达不到要求的层位需将定量堵塞器捞出后重新投入新的定量堵塞器 符合要求后调配完成 4 上报测试资料 偏心注水井测配工艺 以L90 14井为例 该井于2007年11月17日进行测试 要求两层都控制在60m3 d 捞出井内堵塞器后在两层都是空嘴子的情况下进行水量测试 地面流量控制在120m3 d 注水压力为4 5MPa 流量计分别停在2940m 全井水量 2990m 偏 水量 3015m 验球座 偏心注水井测配工艺实例 A为总水量 124 6m3 d B为偏 水量 37 2m3 d C为球座漏失情况测试 0m3 d 红色为压力曲线 蓝色为流量曲线 绿色为压力曲线 总水量124 6m3 d 偏 水量37 2m3 d计算出偏 水量87 4m3 d调配前该井偏 吸水量为87 4m3 d 偏 吸水量为37 2m3 d 两层都不能达到配注要求 偏心注水井测配工艺实例 将偏 投入60方定量堵塞器后 地面注水量控制在120m3 d 压力为6MPa 流量计分别停在2940m与2970m A为总水量 127 2m3 d B为偏 水量 62 9m3 d 红色为压力曲线 蓝色为流量曲线 绿色为压力曲线 调配后该井偏 吸水量为64 3m3 d 偏 水量62 9m3 d 两层均达到配注要求 偏心注水井测配工艺实例 常见问题 投捞堵塞器时发生投捞器遇卡问题 原因分析 1 长期注水使配水器中心孔内产生水垢或有杂物 投捞时杂物落在投捞器和中心通道之间使其遇卡 2 捞住堵塞器时 由于堵塞器的限流 有时会使油管与套管压差较大 拔不出 需进行反洗井或油管放压解决 偏心注水井测配工艺 常见问题 2 堵塞器不能顺利投入配水器中 原因分析 1 长期注水使偏心孔内产生水垢或偏心孔内有杂物 加大注水量或洗井解决 2 由于井斜使得投捞角度不合适 可通过适当调整投捞爪角度解决 偏心注水井测配工艺 常见问题 3