ZKP配水器的研制及试验应用

1、    zkp配水器的研制及试验应用    赵剑锋引言注水开发是油田生产的主要方式。由于油层各层系的非均质性，只有采取分层注水方式才能有效提高注水效率。配水器起定量配水作用，空心配水器的发展经历了三个阶段：固定式、活动式和zjk型。固定式配水器已基本被淘汰。活动式配水器与液压坐封封隔器配套使用时，必须携带死芯子下井，封隔器坐封后，捞出死心子，投入带水嘴的配水芯子，才能转入正常注水，作业工艺比较复杂。zjk型配水器采用了轨道换向机构，坐封时处于关闭状态，实现封隔器的坐封，因此可直接携带所需水嘴下井。坐封后自动换向，转入正常注水，减少了投捞死芯子的作业工序。

2、目前在胜利油田，zjk型配水器仍是主要的空心分注配水工具。随着油田开发进入中后期，注水井中套损套变井增多，部分井产生缩径，对配水器的性能提出了更高的要求。zjk型配水器经过几年的现场应用，也发现了一些问题。1.由于各种原因zjk型配水器有时在井下轨道换向不灵活：2.由于其直径较大，不适宜在缩径井中应用：3.配水器芯子密封件在投捞过程中经常脱落，造成再次投送芯子不到位，调配不成功。为此提出研制一种新型配水器zkp配水器。该型配水器将会弥补zjk型配水器在现场应用中出现的不足。结构组成zkp配水器主要由上接头、中心管、压簧、阀体、阀套、密封圈、控制活塞、剪钉、挡环、下接头及芯子总成等零部件组成（见

3、图1）。芯子总成由上压帽、下压帽、中心管、压环及连体密封圈组成（见图2）。工作原理配水器按设计要求连接到油管上与封隔器一起下井到位。进行封隔器坐封时，从油管内加液压，液压通过下接头上的传压孔作用到控制活塞上，当压力达到一定值时，剪钉剪断，控制活塞下行。同时液压通过配水器中心管上的注水孔作用在阀套上，其有上行的趋势，但在限位台阶作用下保持不动，在密封圈作用下配水器仍保持密封，从而保证整个管柱的密封性，压力继续升高，当封隔器坐封完成后，卸掉油管压力，阀体与阀套在压缩弹簧作用下下行，注水通道连通。再次油管加压，压力推动阀体，压缩弹簧上行，实现注水。至此，整个管柱坐封注水一次完成。注水过程中，因测试、

4、反洗井等原因停注时，阀体在弹簧力作用下下行，与阀套形成密封，关闭配水器，防止层间串通。技术参数与zjk配水器相比，zkp配水器内部结构尺寸完全没有改变，也就是说与原有测试调配工艺完全配套，在应用中不会增加额外成本及工作量。创新点1.无轨道.免投捞设计与zjk配水器相比.zkp配水器去掉了轨道，增加了控制活塞，完全能够实现原有配水器的功能，且不存在换向问题，使配水器顺利打开，做到坐封时，保证整个管柱的密封性，坐封完成后实现注水，从而提高了配水器的工作可靠性。2.配水芯子密封件防脱落设计目前配水芯子是在整体式本体上开有燕尾槽，安装三角圈.与配水器本体形成密封。在投捞过程中，在摩擦及水流的冲刷作用下

5、，芯子胶圈大量脱落。改进后的配水芯子采用分体式，由螺纹连接，芯子胶圈采用连体式，由压帽、压环固定在芯子本体上，完全限制了密封胶圈的自由动作。配水芯子结构改进后，可完全解决芯子胶圈脱落的问题，提高投捞测试成功率。现场试验zkp配水器研制成功以后，共进行了五口井的现场试验。下面结合具体井例，介绍一下操作过程及注意事项。l13-7井完井管柱如图所示，配水器与封隔器及其它工具一起按设计下井，对于液面较深也就是存在负压的注水井，坐封前首先进行反洗井，保证油套连通及平衡，连接管线用泵车从油管加压，封隔器坐封完成后，卸掉油管压力，稳定3-5分钟，再一次从油管加压试注，试注合格交井，若试注不进，进行反洗井操作，使油套压力平衡，配水器弹簧部分释放，连通注水通道，实现注水。最后用流程试注，压力5mpa，流量96m3/d，满足配注要求。配水芯子现场共应用50余