分层注水技术介绍

1、一、概一、概 述述油田为什么要注水？油田为什么要注水？1、保持地层压力、保持地层压力2、提高油田采收率、提高油田采收率 如果储层天然能量不足，随着油田的开发，地层压力不断下降，难以实现油田的高产稳产。利用注入水补充和保持地层能量，是目前保持地层压力采油、提高采油速度方面应用最广的一项重要措施。 达到注入水驱油的目的，也叫二次采油法。油田注水系统的组成油田注水系统的组成油田注水系统油田注水系统地面部分地面部分井下部分井下部分地面工程地面工程采油工程采油工程油田注水系统的组成油田注水系统的组成地面部分工艺流程地面部分工艺流程200m3清水储罐（水源井）给水泵加热锅炉喂水泵纤维球过滤器脱氧器注水泵配

2、水间注水井口杀菌缓蚀等药剂脱氧剂油田注水系统的组成油田注水系统的组成井下部分管柱结构井下部分管柱结构分注井分注井合注井合注井油田注水系统的组成油田注水系统的组成合注工艺合注工艺1、转注初期；2、储层层系相对较少，且吸水压力系统基本相似。分注工艺分注工艺 储层层系相对较多，且吸水压力系统差别较大层间矛盾比较突出。二、分层注水工艺技术二、分层注水工艺技术油藏工程对分注工艺的基本要求（技术指标）油藏工程对分注工艺的基本要求（技术指标）1. 分注层段一般分为2-3段，最多4段，分层注水管柱及其配套工具管柱需满足3500m以内深井分层注水井抗拉强度要求；2. 常规分注管柱及配套工具承压能力不低于30MP

3、a，高压分注管柱配套工具承压能力不低于40MPa ，管柱密封可靠，起下灵活安全；3. 井下工具适用于5-1/2“和7”两种套管规格，使用寿命长；4. 分层注水管柱与现有的分层测试工艺配套，具有较好的相容性；5. 施工作业、调配、测试工艺简单，成功率高，测试准确。 分层注水技术现状简介分层注水技术现状简介 分层注水管柱基本以偏心投捞配水分层注水管柱为主； 油管采用2-7/8 EUE防腐涂料油管； 完井后，油套环空替套管防腐保护液； 顶部注水层之上有一级保护封隔器使套管免受长期高压，并防套管保护液漏失； 封隔器采用Y341反洗井封隔器； 井下工具适用于51/2“和7”两种套管规格，并采用镍磷化学镀

4、防腐处理； 投捞测试采用偏心投捞，可投捞任一级配水器； 地面设计无洗井流程，采用洗井车，平均半年反洗井一次。主要技术系列主要技术系列常规偏心分层注水管柱可反洗井悬挂式平衡偏心分注管柱高压（40MPa)平衡分层注水管柱上部锚定分注管柱井下封隔器密封可靠性验证技术定量注水技术油套两层分注技术防砂分注技术薄层、薄夹层分注技术投捞测试配水技术常规偏心分层注水管柱常规偏心分层注水管柱管柱特点管柱特点井下管柱无卡瓦锚定支撑，对套管无损伤；液压座封封隔器；可进行反洗井作业；管柱结构简单。缺点缺点 正常注水时管柱存在上顶力，工况变化时无支撑锚定机构不能克服管柱蠕动，管柱有效期较短。 P悬挂式平衡偏心分注管柱悬

5、挂式平衡偏心分注管柱 井下管柱无卡瓦锚定支撑； 封隔器之间受力平衡； 可进行反洗井作业； 管柱伸缩器可补偿压力、温度等效应引起的变形。管柱特点管柱特点缺点缺点 增加了一级平衡封隔器，增大了解封力； 对管柱伸缩器的动密封性能要求较高。高压偏心平衡分层注水管柱高压偏心平衡分层注水管柱长期欠注井实行增压注水，要求注入压力高达35MPa，为实现这工艺措施，要求实现该工艺的分注管柱和井下工具承压达到40 MPa。水力锚上部锚定分注管柱水力锚上部锚定分注管柱水力锚水力锚偏心筒偏心筒循环阀循环阀封隔器封隔器封隔器封隔器偏心筒偏心筒采用水力锚锚定管柱，避免了封隔器解封及注水过程中的管柱蠕动，可有效提高管柱的使

6、用寿命；可反洗井；管柱结构简单，操作容易，成本低。 管柱特点管柱特点缺点缺点水力锚锚牙对套管有损伤；对水力锚的防锈、防垢、防砂性能要求较高。主要配套井下工具主要配套井下工具Y341Y341注水封隔器注水封隔器偏心工作筒（配水器）偏心工作筒（配水器）底部循环凡尔底部循环凡尔管柱伸缩器管柱伸缩器防砂水力锚防砂水力锚三、特殊井分层注水技术三、特殊井分层注水技术1. 油套两层分注技术2. 套变井分注技术3. 防砂分注技术4. 薄层、薄夹层分注技术油套两层分注技术油套两层分注技术 层间吸水压差大，常规分注管柱无法进行配注的两层分注井。封隔器适用范围适用范围管柱技术指标管柱技术指标q 注水压力：50MPa

7、；q 适用井深：3500m；q 管柱寿命：3-5年；管柱技术特点管柱技术特点q 完井管柱结构简单配套工具少；q 封隔器可验封；q 两层吸水通道隔离，避免层间干扰；q 地面依靠定量配水器控制水量。套变井分注技术套变井分注技术偏心工作筒偏心工作筒水力循环凡尔水力循环凡尔偏心工作筒偏心工作筒Y341封隔器封隔器Y341封隔器封隔器水力锚水力锚q采用水力锚锚定管柱，避免了封隔器解封及注水过程中的管柱蠕动，可有效提高管柱的使用寿命；q可反洗井；q水力锚锚牙对套管有损伤。 管柱特点：管柱特点：管柱技术指标：管柱技术指标：q井口注水压力达到25MPa；q管柱寿命不低于1年；q适应于 5-1/2套管变形井，套

8、变最小内径不得小于110mm。套变井分注技术套变井分注技术Y341-105Y341-105小直径注水封隔器小直径注水封隔器技术参数技术参数总总长长度度 钢钢体体最最大大外外径径 通通径径 坐坐封封压压差差 连连接接丝丝扣扣 1 14 46 60 0m mm m 1 10 05 5m mm m 4 48 8m mm m 1 15 5- -1 16 6M MP Pa a 2 27 7/ /8 8 T TB BG G 上上压压差差 下下压压差差 坐坐封封压压力力 解解封封压压力力 抗抗拉拉强强度度 3 30 0M MP Pa a 3 30 0M MP Pa a 1 18 8M MP Pa a 1 1

9、5 5- -2 20 0K KN N 4 45 50 0K KN N 室内试验结果室内试验结果套变井分注技术套变井分注技术KPX-105KPX-105小直径偏心工作筒小直径偏心工作筒技术参数技术参数总总长长度度 最最大大外外径径 通通径径 连连接接丝丝扣扣 9 98 85 5m mm m 1 10 05 5m mm m 4 46 6m mm m 2 27 7/ /8 8T TB BG G 承承压压能能力力 抗抗拉拉强强度度 投投捞捞可可靠靠性性（K KN N） 投投入入 捞捞出出 总总次次数数 5 5 5 5 一一次次成成功功次次数数 5 5 5 5 4 40 0 M MP Pa a 4 45

10、 50 0 K KN N 一一次次成成功功率率 1 10 00 0% % 1 10 00 0% % 室内试验结果室内试验结果技术特点：技术特点：q 工作原理与油田普遍应用的KPX-114工作筒一致，与目前投捞工艺具有配伍性；q 最大外径105mm，可与小直径封隔器配套使用。防砂分注技术防砂分注技术丝堵防砂管凡尔偏心筒偏心筒K344封隔器K344封隔器水力锚主要技术特点主要技术特点1.管柱结构简单，操作工艺简便，不影响常规分注工艺的实施；2.K344扩张式封隔器依靠油套压差涨开胶皮筒，密封油套环行空间，可以重复坐封，封隔器坐封不受地层出砂影响，密封可靠；3.底部防砂管可以阻隔地层砂进入管柱，避免了水力循环凡尔的堵塞，始终保持反洗通道畅通；4.油套压差消除，K344封隔器胶筒自动回缩失去密封，可以实现反洗井作业；5.采用偏心投捞，其投捞调配工艺与目前工艺基本一致；6.水力锚锚定管柱，工况变化不会引起管柱蠕动，延长管柱工作寿命，工作更加可靠。薄层、薄夹层分注技术薄层、薄夹层分注技术管柱结构管柱结构主要技术特点主要技术特点 主要由Y341-1