分层注水与测试工艺

分层注水与测试工艺 前言 分注与测试工艺是针对非均质多油层油田 实施注水开发的一整套系列工艺技术 这套工艺技术应用封隔器 配注器等井下工具 组成井下配注管柱 通过分层调整 测试 对各类油层实行定量注入 经监督 分析 搞好分注工作 这样 既可以提高差油层注入能力 同时对高渗透油层实行定量控制 从而减小油田开发中的层间矛盾 使各类油层都能得到充分 有效地利用 减缓油井含水上升速度 实现长期稳产 一 分注与测试工艺的主要内容 1 2 3 分注与测试工艺主要包含 二 分注与测试工艺之间的关系 井下工艺为基础 分层调测为手段 分注与测试工艺之间互依互存 分注资料监管为措施 井下分注工艺 第一章 一 井下分注工艺分类 井下分注工艺从管柱结构上分为 1 2 二 不同驱油方式的井下分注工艺 从驱油方式上井下分注工艺分为 二 不同驱油方式的井下分注工艺 三 井下分注工艺的主要配套工具 由于井下工艺管柱不同 井下配套工具的结构 原理也有所不同 但是 不论什么结构的分注管柱 其通用的井下配套工具主要有 1 封隔器 5 球座 2 配注器 3 配注堵塞器 4 水嘴 偏心式井下分注工艺 第一节 一 偏心式井下分注工艺 将每一级井下配注器与配注堵塞器设计在配注器工作筒的侧面 偏离中心轴的分注工艺称偏心式分层注入工艺 更换井下水嘴时只需投捞配注堵塞器既可 二 偏心式分注管柱种类 三 偏心式分注工艺井下配套工具 目前 偏心式井下配水工艺有较大变化 除普通式之外 还有 一 普通式偏心分注管柱示意图 以三级三段注水管柱为例 管柱由三级封隔器 三级配水器组成 其结构如图 二 普通式偏心分注管柱井下配套工具 封隔器由型号Y341 114封隔器组成 最上一级为保护封隔器 中间两级为层间封隔器 其结构如图 二 普通式偏心分注管柱井下配套工具 配水器三级655 3配水器分别为井下偏 偏 偏 配水器 其结构如图 二 普通式偏心分注管柱井下配套工具 配水堵塞器每级井下配水器中投放有偏心式配水堵塞器 配水堵塞器下部装有水嘴 对注水层段进行调配 其结构如图 三 普通式偏心分注管柱工作原理 高压水从油管向下经每级井下配水器 通过配水器过水孔 由配水堵塞器中的水嘴调控层段注水量 由堵塞器上部的过流孔进入油套环空 封隔器密封隔开上下层段 防止互窜 干扰 环空中的高压水顺射孔孔道进入油层 向油层补充能量 其原理如图 四 普通式偏心分注管柱的流量测试 使用集流或非集流式流量计从井口下入井内 至最下一级配水器 然后 逐级上提并坐封于配水器工作筒中 停留3 5分钟 测试完最上一级配水器后 起出井口完成一个压力点的分层流量测试 四 普通式偏心分注管柱工艺特点 1 实现多级细分注水 不受级数的限制 一般井分4 6个层段 2 实现在不动管柱情况下任意调换井下水嘴和进行分层测试3 测试任何层段注水量时不影响其他层段的注水 一 桥式偏心分注工艺 桥式偏心分注工艺在普通偏心工艺上发展而来 其主要是配水器有所不同 配水器由原来一个过水通道改造成多个过水通道 形成一个主通道 多个桥式副通道的配水器 其结构如图所示 再由这样的配水器组成的注水工艺就为桥式偏心注水工艺 二 桥式偏心分注管柱示意图 以三级三段注水管柱为例 管柱由三级封隔器 三级配水器组成 其结构如图 三 桥式偏心分注管柱井下配套工具 封隔器由型号Y341 114封隔器组成 与普通偏心工艺相同 最上一级为保护封隔器 中间两级为层间封隔器 三 桥式偏心分注管柱井下配套工具 桥式偏心配水器三级桥式偏心配水器分别为偏 偏 偏 配水器 其结构如图 三 桥式偏心分注管柱井下配套工具 配水堵塞器每级井下桥式配水器中投放有偏心式配水堵塞器 与普通偏心工艺的完全相同 四 桥式偏心分注管柱工作原理 以桥式配水器为例 正常注水时 配水器的主通道与桥式通道同时过水向油层补充能量 测试时 主通道被密封段坐封 非集流式测试时与正常注入相同 只有注入该层段的水经流量计 配水器过水孔 通过堵塞器水嘴 由上部的过流孔进入油套环空 进入油层 而下面层段的注水由桥式通道过流 测试 注水互不干扰 影响 其原理如图 五 桥式偏心分注管柱的流量测试 使用非集流式流量计从井口下入井内 至最下一级配水器 然后 逐级上提至两级配水器之间的油管中 停留3 5分钟 测试完最上一级配水器的流量后 起出井口完成一个压力点的分层流量测试 五 桥式偏心分注管柱工艺特点 1 桥式偏心分层注水工艺是在原偏心工艺基础上研发的 因此 具有普通偏心工艺所有特点 2 桥式偏心主体与测试密封段的创新设计 实现了双卡测单层 3 可测任一单层流量 不改变其它层的正常注水 4 不用递减法计算分层注水量 避免了递减法求流量产生的误差 减少了层间干扰 一 衡流式偏心堵塞器 1 打捞杆 2 压帽 3 压簧 4 支撑座 5 轴套 6 卷簧 7 凸轮 8 销轴 9 密封圈 10 密封圈 11 定压弹簧 12 主体 13 柱塞 14 密封圈 15 水嘴 16 空心螺母 17 密封圈 18 密封圈 19 滤罩 一 衡流式偏心堵塞器 P Pa Pc 当Pa Pc增大时 活塞向上 左 运动 出水口变小 Pb增大 当Pa Pc减小时 活塞向下 右 运动 出水口变大 Pb减小 一 衡流式偏心堵塞器 吸水能力比较强 需要定量注水的层段 恒流配水器有一定的适用范围 完不成配注或注不进水的层段不适合这种配水器 其适用于 特高含水的油层 需要进行限制注水的层段 二 可调式偏心堵塞器 可调式偏心堵塞器图片 1传动组件 2上本体组件 3弹簧座 4弹簧 5下本体组件 6阀芯组件 二 可调式偏心堵塞器 向左旋转90 二 可调式偏心堵塞器 1 扶正器 2 连接测控处理器 3 密封传动机构 4 投捞控制器 5 万向轴器 6 水嘴调节机构 二 可调式偏心堵塞器 可调式堵塞器其配水机构内装有用于调节阀口尺寸的螺旋传动机构 当电机输出的旋转力矩通过万向联轴器传递给水嘴调节机构 并转换成轴向位移带动阀芯作上下移动 从而改变出水孔的大小实现自动调节层段流量 二 可调式偏心堵塞器 可调式偏心堵塞器实现了在井下完成调节水嘴 层段流量自动 快速调节 大幅度地减少调测时间 减轻劳动强度 提高测调效率 目前还存在问题 是 瞬时完成流量调测工作 稳定时间短 调测完成后层段流量变化大 斜井不适用于水量自动调节装置的工作方式 因为井斜 造成仪器的对接困难 分层测试 井下流量计 第一节 一 井下流量计分类 从分层测试方式上 井下流量计可分为 一 集流式井下流量计 流量计需要座封在井下配注器的工作筒内 油管中的流体集中流过流量计内部 经流量计测量出流量后 再流向下面的注水层段 此类流量计称为集流式井下流量计 二 集流式流量计特点 1 测量误差小 2 测量精度高 3 适用水驱分注工艺管柱 四 集流式流量计不足 测试时配有配套的测试密封段 密封段必须坐封在配水器的工作筒内 否则 测量不准确 一 非集流式井下流量计 流量计无需座封于井下配注器的工作筒内 而是悬挂在油管中心或上提过程中 流体从流量计的外部或内部流过 在一定条件下 测量出流体的流速而得到流体的流量 此类流量计称为非集流式井下流量计 二 非集流式流量计特点 1 测量范围大 2 操作简便 3 适用水驱 聚驱多种分注工艺管柱 4 在油管中 可以测量任一点的流量 三 非集流式流量计不足 1 测试时下井速度不可太快 否则 会使逆向流过大 2 测试斜井时 对仪器扶正器要严格 不然 测量误差大 分层流量调测方法 第二节 一 分注工艺 流量计 测试方法之间关系 二 分层流量调测方法 油田驱替方式不同 分层流量调测方法也有所不同 主要分 水驱分层流量调测方法 一 水驱分层流量调测方法 随井下分注工艺的不同 流量计的不同 水驱分层流量调测方法也有所不同 分别为 二 分层流量调测方法讲座重点 目前 现场大部分都采用非集流式流量计测试分层流量 其方法都熟悉 这里不作介绍 我们重点介绍部分井下分注工艺的调测方法 既 二 测试桥式偏心分层管柱的流量计 测试桥式偏心分层管柱可以使用的流量计有 一 桥式偏心管柱分层流量调测步骤 调测桥式偏心管柱分层流量的步骤 三 桥式偏心管柱分层流量调测方法 投捞器 回放仪 水嘴若干 流量计一支 测试密封段 它由两段四道密封圈及过水通道组成测试密封段 如示意图 下部的定向抓及自锁机构与普通密封段相同 使用非集流式流量计测试不需组装密封段 三 桥式偏心管柱分层流量调测方法 投放仪器 安装防喷管 测试井口压力 组装仪器 检查注水状况 流量计下井前的准备 三 桥式偏心管柱分层流量调测方法 在井下注水状况不变的情况下进行的分层流量测试称检配测试 主要用于检查目前注水状况 再根据各层状况进行调配 三 桥式偏心管柱分层流量调测方法 分层流量检测 根据检测情况 将完不成配注或超注层段的堵塞器拔出 调整堵塞器中的水嘴 再将堵塞器投入井下 然后 待注水稳定后进行分层流量检配 此项工作需反复多次 直到各层段调配合格为止 三 桥式偏心管柱分层流量调测方法 分层流量调配 各层段水量调配合格 再进行不同压力点的分层流量测试 一般测试三个压力点的分层流量 应与配注相近即完成测试工作 否则 还应继续调配 三 桥式偏心管柱分层流量调测方法 分层流量测试 桥式偏心管柱的一大特点是可以测试任一层段的流量 只要将流量计下过该层段 然后上提座入配水器中既可测出该层流量 不需再逐层测试 然后减去其它层水量才能求出该层流量 三 桥式偏心管柱分层流量调测方法 单层流量测试 解释 绘制分层水量曲线 调整 恢复全井注水 打扫卫生 收拾工具 三 桥式偏心管柱分层流量调测方法 绘解 收尾 解析分注井分注资料 第三章 一 解析分注井资料的目的 解析分注井资料主要的目的 1 2 3 第一节 注入井资料录取 一 了解注入井层段性质 由于注入井各层段 渗流条件 压力系统不同 吸入能力及油井 层见效 含水上升速度也不同 根据不同情况对注入井 层的性质 分 二 分析注入状况变化 注入状况反映了一个时期内在一定注入压力下的注入状态 反映注入状况的主要参数有 二 分析注入状况变化 注入状况变化说明某时期内 因某些因素引起压力 注入量的变化 是指在原注入状况上出现的变化 其变化分两种状况 三 录取注入井资料及相互关系 注水井资料既综合反映了注入状况 而任一项资料变化既可反映注入状况的某个方面变化 注入井需录取的资料 泵 管 压是为注入井提供注入能量 其变化主要受开泵台数及管网的影响 三 录取注入井资料及相互关系 油压为注入井所需能量 其变化一方面受管压影响 另一方面受井下注入状况影响 三 录取注入井资料及相互关系 套压是注入井油套环空的剩余压力 正常状态不受其他压力影响 其变化反映井下封隔器状态 三 录取注入井资料及相互关系 注水量反映的是某压力下注水的多少 其变化受油压影响 还受油层吸入能力变化的影响 三 录取注入井资料及相互关系 层段流量反映的是某压力下层段注入量的多少 其变化受油压 水嘴 吸入能力变化的影响 三 录取注入井资料及相互关系 第二节 解析分层流量测调资料 一 解析分层流量测调资料的内容 解析分层流量调测资料内容主要包括 一 识别测试流量卡片 目前 不同的井下分注工艺及流量计 测试出的流量卡片也有所不同 识别卡片主要 二 识别分层测试流量卡片的用处 准确判别卡片属性 分析不合格卡片及原因 一 识别不同管柱的分层流量测试卡片 这是一张集流式流量计测试出的流量 压力原始卡片 如果采用非集流式流量计测试 其卡片与电磁流量计的流量卡片相同 这是一张使用超声波集流式流量计测试出的流量 压力原始卡片 如果采用非集流式流量计测试 其卡片与电磁流量计的流量卡片相同 一 识别不同管柱的分层流量测试卡片 一 识别不同流量计的分层测试卡片 这是一张测试普通偏心分注管柱流量 压力 温度的原始卡片 目前 不论是水驱 聚驱分注管柱 只要使用此类流量计测试 其卡片就如此 使用不同流量计测试出的卡片也不相同 如 这是一张使用集流式流量计测试普通偏心管柱的流量 压力原始卡片 流量台阶清晰 属合格卡片 而压力线两端 两次所测井口压力不一致 说明井口压力有所变化 一 不合格分层流量卡片 这是一张使用非流式电磁流量计测试分层注聚井的流量卡片 从流量曲线 看不出流量台阶无法计算分层流量 属不合格卡片 一 不合格分层流量卡片 分层流量曲线标准1 分层流量曲线上打印内容包括 井号 测试日期 压力 流量计编号 注水压力 测试层段 视流量 分层流量 前压 后压 流量压力曲线 2 使用降压法测试 降压时以0 5Mpa或0 3Mpa为标准 对能完成配注的井使用降0 5Mpa测试 对完不成配注的井根据测试情况采用降0 5Mpa或0 3Mpa测试 3 对完不成配注的井高张卡片的压力距允许压力至少0 2Mpa 4 测试卡片基线平直 起落线垂直于基线 落点与基线重合 5 流量 压力曲线台阶宽度不小于5mm 曲线台阶平直且闭合 6 流量台阶不允许爬坡现象 如果出现爬坡现象 只允许最后一个台阶爬坡 7 流量台阶出现阶梯状 以台阶最宽处计算水量 流量台阶出现坡状 以坡度中值计算水量 流量台阶出殃锯齿状 以锯齿中值计算水量 8 正常井测试时必须有检查卡片 检查卡片每层座两次 对作业井不要求有检查卡片 9 不同卡片的层段流量不能出现倒水或流量持平现象 卡片上的视流压不允许出现倒压力或压力持平现象 10 同一卡片的流量台阶出现倒水量 最大值不大于3方 天 11 前压 后压最大误差不大于0 2Mpa 油压与前压后压最大误差不大于0 3Mpa 一 注入井分层检测资料 用于检查 调配注入井分层注入状况的流量测试就为检配测试 检配测试时所录取的压力 分层流量数据为检测资料 二 注入井分层检测资料分类 注入井分层流量检测资料分 三 分析注入井检测资料的用处 检查目前实际分层注入状况 不论是正常测试 还是方案调整井在调测前都必须进行检配测试 并与调测资料一起上交 根据目前分注状况 检查配注完成情况 为调整井下水嘴提供依据 三 分析注入井检测资料的用处 在调整井下水