找隔水管柱技术研究与应用

1、al智能找隔水管柱技术研究与应用智能找隔水管柱技术研究与应用前 言 大多数油藏进入中高含水开发阶段，剩余油分布复杂，控制难度大。随着油田的开发，多数油藏地层已形成了固有的水流通道，综合含水程度较高。抽油井普遍存在高含水层与低含水层并存的问题，层间矛盾突出。以往由于找水资料准确问题及隔水井是否具备施工条件等问题影响隔水措施的成功率。针对以上情况，2002年对隔抽技术进行研究，做到工程与地质的紧密结合，形成一套完整的隔水配套技术体系。主要包括水淹层的判断、隔层有效性的判断及措施井施工条件的优选。 目 录一、目前油田堵隔水技术现状一、目前油田堵隔水技术现状 二、机械找隔水技术发展二、机械找隔水技术发

2、展 三、三、al al 智能找隔水管柱技术研究智能找隔水管柱技术研究 四、现场实施效果分析四、现场实施效果分析 五、结论及建议五、结论及建议 一、目前油田堵隔水技术现状一、目前油田堵隔水技术现状 目前国内各大油田油井化学堵水的措施有效率不高，平均在40%左右。准东油田已进入中高含水期开采阶段，油田综合治理的控水稳油工作日益繁重和迫切，治理因边底水、注入水锥进而引起的油井高含水、产量下降的工作十分艰巨。为此准东油田近几年开展了化学堵水的试验，工艺上采用油管笼统注入的方式，堵剂技术主要采用无机类固化体系、粘土冻胶双液法体系。但措施有效率不高，平均不到40%。究其原因，除了井况、堵剂的因素外，工艺技

3、术不配套也是一个重要原因；主要有以下几点：1.单一化学堵水缺乏对出水层的针对性，盲目性很大。由于层间矛盾，堵剂在进入渗透性相对较高的高含水层的同时，也不可避免的污染其它含水层，有些污染是不可逆的，如水泥等。造成油井产液量大幅下降。2.单一化学堵剂由于层间生产压差的差异，工艺技术上对堵剂的性能要求很高，要求具有较高的强度（数千个mpa.s）、耐温（85。c）、耐矿化度（10000mg/l）,为减少机械剪切作用，要求成胶时间长（72h），要求抗10mpa以上的生产压差。符合这些性能要求的堵剂目前很难找到。3.单一化学堵水采用笼统注液方式，缺乏对目的层的选择性，也造成油井堵水的措施有效率不高。1.根

4、据产液剖面资料结合邻井生产动态，若主要出水层清楚，采用机械管柱封堵主要出水层，隔水抽油。或用封隔器卡封化学堵剂封堵主要出水层。针对性强，对堵剂性能要求也好掌握。2.若无产液剖面资料，采用动态分析法，根据同层位邻井生产情况，判断出主要出水层，根据具体井情况，采用机械找堵水管柱进行处理，目前成熟的工艺把小层分成两段或三段，分别卡住，从上而下逐层试采，找到出水层位后，用定压开关封闭出水层位，用原油井管柱生产；或提出找水管柱和原井管柱，用机械管柱卡封出水层位进行选择性化学堵水；若试出三层都高含水，说明该井油层水淹，已无治理必要，应从对应注水井上调剖治理。3.堵剂技术目前强度较高的有超细水泥等固化体系、

5、树脂类体系、中等强度的粘土冻胶类体系、强度较低的弱凝胶类。根据不同需要选择加以组合。 基于以上原因分析，应加强油井找隔水配套工艺技术研究，采用机械管柱找隔水与化学堵水相结合的方式。二、机械找隔水技术发展二、机械找隔水技术发展 2.1机械找隔水原理机械找隔水原理 用封隔器将各层位分开，然后分别求产，确定出水层位，找出出水位置。使用井下封隔器及其配套的井下工具来卡堵高产水层段或注水井高吸水井段。 2.2找隔水选井条件找隔水选井条件 (1)固井质量好，无层间窜； (2)油层单层厚度大，一般要求在3m以上； (3)油层间隔层发育，卡封隔层厚度最小在2m以上； (4)暴性水淹，生产潜力较大； (5)油层

6、纵向渗透率差异较大 。 2.3机械找隔水技术发展方向机械找隔水技术发展方向 (1)向人工智能化发展，根据产层情况实现各目的层的分采、合采； (2)向作用综合化发展，管柱结构功能强、综合性高，既能实现机械隔水、分层采油，又能根据产层的不同需要，实现分层测试和分层化学堵水； (3)向信息自动化发展，井底采集信息数据通过计算机软件处理，进行回放； (4)向施工简便、管柱结构简单可靠化方向发展，通过一趟管柱，完成封隔器坐封验封，工具工作可靠。 三、三、alal智能找隔水管柱技术研究智能找隔水管柱技术研究 我们所使用的油井机械找隔水管柱能很好地解决油井的高含水问题。该管柱的主要技术特点是：y341自验封

7、封隔器的设计,其结构对传统技术是一个重大突破，多级使用时能自验封，能可靠有效地分隔各生产层系；lhjk找水开关与之配套，能一次管柱完成找隔水作业。该管柱能适应各种性质原油的不同采油方式。可用于二级二层、三级三层找隔水。 3.1 al智能找隔水原理智能找隔水原理 以稀油井三级三层抽油井找隔水为例，找隔水原理如下： 在夹层中间分别下入y341-114封隔器，以便封隔产层，在产层顶部下入y245-114封隔器。y245-114封隔器及泵之间装有特殊筛管。也可实现管柱与抽油泵脱开，检泵作业不影响隔水结构。根据各井不同情况，分层或合层生产，确认出油层，达到找水隔水的目的。 3.2配套管柱研究配套管柱研究

8、 3.2.1管柱组成管柱组成 管柱由y341自验封封隔器、dy245-114（152）悬挂器（丢手封隔器）、y245封隔器、lhjk找水开关等组成。管柱结构如图1所示，井下结构如图2所示。 图1管柱结构 图2 井下结构 丢手接头 抽油泵 y245（114）封隔器 y245（114）封隔器 lhjk找水开关 lhjk找水开关 y341（114）封隔器 y341（114）封隔器 lhjk找水开关 lhjk找水开关 y341（114）封隔器 y341（114）封隔器 lhjk找水开关 lhjk找水开关 3.2.2配套结构用途配套结构用途 使用dy245（5）-114（150）悬挂丢手封隔器、y341

9、-114（150）封隔器、y341-114（150）自验封封隔器，以及偏孔单流阀、adk-150（114）定压开关器，可实现封上采下的a型管柱，封下采上的b型管柱，封中间采两头的c型管柱。管柱可丢手也可不丢手。使用定位器后，可实现卡封2m的簿层。3.3管柱及其配套工具的主要技术参数管柱及其配套工具的主要技术参数3.3.1管柱的主要技术参数管柱的主要技术参数工作压差：25mpa 封隔器最小坐封段：2.0m适应套管内径：5 1/2 7 工作温度：120 160（高温胶筒）3.3.2配套工具的主要技术参数配套工具的主要技术参数(1)y441-150（114）双向卡瓦封隔器液压坐封、下放上提解封双向卡

10、瓦支撑式封隔器总长1690mm最大外径：114mm 150mm 最小通径：50mm 62mm两端连接螺纹：2 1/2 平式扣 坐验封压力：13-15mpa解封负荷：15-20kn 卡瓦解卡负荷：18-24kn(2)y341自验封封隔器全长：1249mm最大外径：115mm 150mm 内通径：50.3mm 62mm 坐封压力：5-10mpa 解封负荷：25-35kn工作压力：70mpa 工作压差：30-35mpa工作温度：120及160 工作寿命：二年适应套管规范：51/2、 7 两端连接丝扣27/8 tbg油管扣 (3)dy241(5)-150(114)悬挂器（丢手封隔器） 7悬挂器技术参数

11、：总长：1050mm最大外径：152mm 坐封压力：23mpa 最小内径：36mm 丢手后同径：100mm工作压力：上压15 mpa，下压10 mpa解封负荷：40-60kn 工作温度：350 可长期使用5丢手封隔器（悬挂器）技术参数：总长：1200mm最大外径：114mm 坐封压力：15mpa最小内径：40mm 工作压力：上压15mpa，下压10mpa丢手后通径：76mm解封负荷：40-60kn 工作温度：120，可长期使用 (4)油管定位器总长：500mm 总重：20kg定位器最大外径：114mm 150mm两端连接螺蚊：21/2平式扣最小通径：32mm 50mm 3.4现场施工工艺现场施

12、工工艺 (1)管柱定位，通过定位器定位，将封隔器卡在设计位置。 (2)管柱坐封、验封。管柱定位后，从地面向油管内打压13-14mpa，封隔器坐封。 (3)丢手。继续打压15mpa，稳压10min，压降不超过0.5mpa，说明管柱密封。确认各级封隔器密封良好后，同时剪断悬挂销钉，内支承套下行，锁球失去销紧力，丢手接头内、外管相互脱开，完成管柱丢手。起出丢手管柱再下生产管柱生产。 (4)解封，下入打捞管柱，采用下放上提方式解除双向卡瓦锚定（y441或y245），各级y341可逐级解封，可安全起出丢手管柱。 (5)找水管柱，根据生产需要，设在17-19mpa、20-21mpa、24-25mpa不同的

13、开关压力，实现不同层位的开启。 四、现场实施效果分析四、现场实施效果分析 油井机械找隔水管柱2002年共试验了3井次。其中沙南油田试验了2口井，为sq2311和sq2402；彩南油田试验了1口井，为c2285。 4.1总体效果总体效果 3口井的措施前后效果分析如表1所示： 从下表可以看出，sq2402井的找隔水效果比较显著。 c2285井和sq2311井虽然增产不明显，但措施前后井的生产情况明显不同，说明管柱正常工作，之所以含水率仍然较高，是因为油井已经水淹。 措措施施前前 措措施施后后 累累计计 日日产产 日日产产 井井号号 施施工工日日期期 液液量量 (t/d) 油油量量 (t/d) 含含

14、水水 (%) 沉沉没没度度 液液量量 (t/d) 油油量量 (t/d) 含含水水 (%) 沉沉没没度度 m 增增产产水水平平 有有效效天天数数 d 增增油油 t 降降水水 t 备备注注 12.2 0.244 98 6.9 六六月月 9 0.3 96.90 31 七七月月 9.6 0.2 98 30.8 八八月月 4.5 0.1 97.8 30 九九月月 3.2 0.2 92.3 7.4 十十月月 c2285 02.06.19 计计关关 计计关关 十十一一月月 21.72 6.08 72 2004.6 4.4 25 136 89 八八月月 19.7 5.336 72.90 643.2 3.7 2

15、3.8 248 138 九九月月 13.29 3.32 75.00 391.9 2.8 31 335 171 十十月月 sq2402 02.08.05 27.53 0.56 97.96 1704.3 13.81 4.28 69.00 17.4 3.8 29.9 448 195 十十一一月月 9.21 0.67 92.76 2000 16.5 九九月月 6.93 0.36 94.86 55.4 30.9 十十月月 sq2311 02.09.09 12.3 1 99.00 203.6 5.99 0.47 92.18 49.2 29.9 3 38 十十一一月月 表表1 总体效果分析表总体效果分析表4

16、.2典型井分析典型井分析下面，我们以sq2402井为例来说明设计施工及资料录取和分析结果。 4.2.1井基本情况井基本情况 (1) 井组图（见上页图3） (2)sq2402井开发曲线和产液剖面 2 5 8 12 5 8 22 5 8 32 5 8 42 5 8 62 5 8 72 5 8 82 5 8 92 5 9 12 5 9 22 5 9 32 5 9 42 5 9 62 5 9 72 5 9 82 5 9 92 6 0 12 6 0 22 6 0 32 6 0 42 6 0 62 6 0 72 6 0 82 6 0 92 6 1 12 6 1 22 6 1 32 6 1 42 6 1 6

17、2 6 1 72 6 1 82 6 1 92 6 2 12 6 2 22 6 2 32 6 2 42 6 2 62 6 2 72 6 2 82 6 2 92 5 8 02 5 8 52 5 9 02 5 9 52 6 0 02 6 0 52 6 1 02 6 1 52 6 2 02 6 2 52 6 3 0r ir t11 01 0 0r x o012345s q 2 4 0 2 电 性 出 液 剖 面 图p 3 w t 1 3 2p 3 w t 1 3 32 5 9 6 .52 6 0 2 .52 6 1 3 .52 6 0 8 .02 6 2 2 .02 6 2 6 .5p 3 w t1

18、3 12 5 9 6 .52 6 0 2 .52 6 0 8 .02 6 1 3 .50 .5 72 .3 92 0 0 0 .1 0 强 度 (3)同层邻井生产状况 同层邻井sq2429、sq2430、sq2371、sq2370、sq2369目前生产稳定，含水不高，日产液量均在15t/d左右。 (4) 井组注水情况 相邻两口注水井sq2401、sq2403井于2000年6月7日挤防膨剂后投注，油套压都在10mpa左右,日注水量在50-60方。sq2403井的出液剖面图如图6所示。 2 5 9 12 5 9 22 5 9 32 5 9 42 5 9 62 5 9 72 5 9 82 5 9 9

19、2 6 0 12 6 0 22 6 0 32 6 0 42 6 0 62 6 0 72 6 0 82 6 0 92 6 1 12 6 1 22 6 1 32 6 1 42 6 1 62 6 1 72 6 1 82 6 1 92 6 2 12 6 2 22 6 2 32 6 2 42 6 2 62 6 2 72 6 2 82 6 2 92 6 3 12 6 3 22 6 3 32 6 3 42 6 3 62 6 3 72 6 3 82 6 3 92 5 9 02 5 9 52 6 0 02 6 0 52 6 1 02 6 1 52 6 2 02 6 2 52 6 3 02 6 3 52 6 4

20、0012345rirt11 01 0 0rxos q 2 4 0 3 电性出液剖面图p3 wt 1 3 22 6 1 7 . 52 6 1 8 . 52 6 1 3 . 52 6 1 6 . 0p3 wt 1 3 32 6 2 2 . 02 6 2 6 . 02 6 2 8 . 02 6 2 9 . 52 6 3 6 . 52 6 3 8 . 0p3 wt 1 3 1p3 wt 1 24 . 02 6 1 3 . 52 6 1 6 . 02 6 1 7 . 52 6 1 8 . 50 . 9 02 6 2 2 . 02 6 2 6 . 01 . 01 9 9 9 . 9 强度 4.2.2采取措施采取措施 由同层位邻井对比资料可知，该井周围邻井大都生产稳定，含水不高。根据该井产液剖面和有产液剖面资料的sq2372井分析，sq2402井上层2596.5-2602.5m水淹，为主要出水层。主要原因是转抽后放大生产压差引起sq2401井注入水窜所致。 sq2401与sq2403两口注水井的吸水层段对应于本井的生产层段，注水量稳定，可以为该井储层提供稳定的驱替能量，sq2401井2596.5-2602.5m为主要吸水层并造成对应油井s