分层注水工艺及作业施工技术1课件

一、分层注水工艺及管柱发展历程二、井下工具分类及型号编制方法三、分层注水作业方法四、分层注水的施工规范及质量要求一分层注水工艺及管柱发展历程我国分层注水工艺主要经过了以下发展历程

注水管柱由K344型扩张式封隔器和固定式配水 器、球座等井下工具组成，首次实现了分层注水 的目的

1964-1974年间，油田广泛应用，缓解了注入水 单层突进，控制了油井含水上升

扩张式封隔器 固定式配水器固定式分层注水管柱示意图固定式分层注水技术1分层注水工艺及管柱发展历程首次实现了多层段的定量注水固定式分层注水技术优缺点优缺由于固定式配水器中的水嘴无法更换，因此 在调整层段注水量时，必须将注水管柱起 出，作业工作量很大

还没有形成配套的分层测试工艺研制了活动式注水管柱活动式分层注水技术桥式水嘴装配在堵塞器上，更换、调整水嘴时，用钢丝投捞堵塞器即可

桥式配水器2分层注水工艺及管柱发展历程

随着油田含水的上升，需要不断调整各层段 的注水量以保持注采平衡

空心空心配水器活动式分层注水管柱示意图活动式分层注水技术优缺点解决了调整注水量时，不需起出管柱的技术问题存在无法进行吸水剖面测试（如同心活优缺

动式）及更换水嘴时投捞工作量大的问 题空心式、桥式配水器一律按编号顺序从小到大依次下井偏心分层注水技术3分层注水工艺及管柱发展历程为了解决活动式分层注水工艺存在的投捞堵塞器工作量大，同心配水管柱不能进行吸水剖面测试的问题，上世纪70年代中期，研制出了偏心分层注水技术堵塞器偏离油管中心线放置中心通道供投捞工具及测试仪器通过

偏心分层注水管柱示意图可实现多层分注，任意层段投捞堵塞器，调换水嘴分层流量测试工艺配套，可实现集流和非集流分层测试可进行同位素吸水剖面测井但要求两级配水器间的距离不能小于8米偏心分层注水技术的特点为了解决部分小卡距的井（两级配水器之 间的距离最小2米）的分层注水要求，上世 纪90年代，研制出了集成式分层注水技术集成式细分注水管柱主要由内径Φ60mm的

Y341型可洗井封隔器、内径Φ55mm和

Φ52mm可洗井配水封隔器、外径Φ55mm和

Φ52mm配水堵塞器等组成

集成式分层注水管柱示意图集成式分层注水技术4分层注水工艺及管柱发展历程集成式分层注水技术优缺点优缺可实现小卡距井的分层注水最多分四段，需采用特殊的测试仪器，才能完成封隔器的验封及分层流量和压力的测试桥式偏心分层注水技术5分层注水工艺及管柱发展历程为了进一步提高偏心注水井分层注水量 的测试精度，实现双卡测单层注入量的 目的，研制了桥式偏心分层注水技术桥式偏心配水器工作筒主体上带有桥式 通道，可实现在测试单层流量、压力时 不影响对其它层段的正常注入采用集流方式测试，与常规偏心相比大 幅度降低了对流量计量程的要求

桥式偏心分层注水管柱示意图用测试密封段对目的层段进行

桥式偏心结构特点

在常规偏心配水器中心主通道周围布有桥式通道，当使常规偏心分层流量或压力测试，堵塞主通道时，其它层段依然可以通过桥式通道正常注水

桥式偏心 桥式通道常规偏心单层测压困难递减法流量测试误差大水咀油层水咀油层水咀及双密封面，可实现压力和流量的双卡单测，桥式通道可避免测试时层间干扰，提高测试精度油层油层油层油层油管智能测调仪油层

工作筒

封隔器

堵塞器

桥式通道封隔器

封隔器

桥式偏心设计有桥式通道桥式偏心的测试原理正导向桥式偏心配水器

3m反导向桥式偏心配水器正导向桥式偏心配水器

0.5m2.0m0.5m2.0m0.5m 2.0m

为了进一步扩大水驱波及体积，提高水驱控制程度，达到精细挖潜的目的，目前在开展多层细分注水技术的攻关 采用正反导向桥式偏心与逐级解封封隔器组成多层细分注水管柱，利用双导向直读式测调仪实现高效测调多层细分注水技术6分层注水工艺及管柱发展历程一、分层注水工艺及管柱发展历程二、井下工具分类及型号编制方法三、分层注水作业方法四、分层注水的施工规范及质量要求封隔器分类及型号编制方法最早的封隔器分类方法是以封隔器的结构和用途为依据的1948年美国人韦伯提出了根据对油、套管压力条件的适应性来分类1961年苏联扎哈尔丘克等人建议按坐封方式、封隔件变形及承受压力等分类我国目前采用的方法是按封隔器封隔件的工作原理进行分类的井下工具的分类及型号编制方法封隔器：油气田开发中的重要分层开采工具主要应用：分层注水、分层采油、压裂、酸化及测试等领域自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差以实现密封的封隔器压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件直径变大以实现密封的封隔器扩张式：靠径向力作用于封隔件内腔，使封隔件直径扩大以实现密封的封隔器组合式：由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器一、分类方法按封隔器封隔件的工作原理分类:工作温度、工作压差钢体最大外径解封方式代号坐封方式代号固定方式代号分类代号二、封隔器型号编制按封隔器分类代号、固定方式代号、坐封方式代号、解封方式代号、封隔器钢体最大外径、工作温度及工作压差等参数依次排列，进行型号编制封隔器型号编制方法Y341-114-100/120

组合式用各式的分类代号 等组合表示扩张式

K压缩式

Y自封式

Z分类名称

分类代号代号说明分类代号：用分类名称第一个汉字的汉语拼音大写字母表示，方法应符合表1规定

表1自封式扩张式压缩式组合式锚瓦

5双向卡瓦

4悬挂

3单向卡瓦

2尾管

1固定方式名称固定方式代号固定方式代号：用阿拉伯数字表示，方法应符合表2规定

表2654321坐封方式代号下工具热力液压自封转动管柱提放管柱坐封方式名称坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，方法应符合表3规定

表3热力

6下工具

5液压

4钻铣

3转动管柱

2提放管柱

1解封方式名称解封方式代号解封方式代号：用阿拉伯数字表示，方法应符合表4规定

表4钢体最大外径：用阿拉伯数字表示：单位为mm工作温度：用阿拉伯数字表示：单位为摄氏度（℃）

工作压差：用阿位伯数字表示：省略到个数位，单位为兆帕（MPa）应用该方法时，可将油田名称加到封隔器型号的前面，特殊用途加到封隔器型号的后面Y211-114-120/15型封隔器表示该封隔器封隔件的工作原理为压缩式、单向卡瓦固定、提放管柱坐封、提放管柱解封、钢体最大外径为114mm，工作温度为120℃，工作压力为15MPaYK341-114-90/100型封隔器表示封隔器封隔件的工作原理为压缩、扩张组合式，悬挂（无支撑），液压坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为114mm，工作温度为90℃，工作压差为100MPa应用举例K工具名称尺寸特征或使用性能参数工具型式代号分类代号油气田控制类工具型号编制方法型号编制方法井下工具的分类及型号编制方法代号说明及举例分类代号用“K”表示控制工具的分类代号工具型式代号控制工具型式代号用两个大写汉语拼音字母表示。这两个字母应分别是工具型式名称中的两个关键汉字的第一个汉语拼音字母，其编写方法如表1所示表1CKTHGDZXFXQWMZSLLJZJ测弹轨正反卡卡水连撞孔簧道洗洗瓦瓦力接击11121314151617181920QSGDPXHTFEPZHCPTHDKG桥固偏滑凡喷缓旁活开式定心套尔嘴冲通动关

1 2

3

4 5 6 7 8 910代号工具型式名称序号代号工具型式名称序号尺寸特征或使用性能参数尺寸特征或使用性能参数的表示方法，由每个工具标准中具体规定外直径表示法，外直径×内通径表示法连接螺纹表示法，工作压力表示法张力载荷表示法和扭矩表示法等表示规则应符合表2规定KN·m扭矩KN张力载荷工作压力使用性能(in)(in)

MPaEU（外加厚油管螺纹）NU（平式油管螺纹）mmmmTS（梯形螺纹）（锯齿形螺纹）M（普通螺纹）内螺纹尺寸×外螺纹尺寸连接螺纹mmmmmm

外直径外直径×内通径长度尺寸特征单位

mm代号项目表2堵防塞脱器器1920脱接器泄油器

910隔伸垫缩器器1718滑凡套尔78刮冲水蜡击力器器锚141516喷砂器定位器气举阀456充填工具安全接头1213配产器配水器23扶正器11堵水器1工具名称序号工具名称序号工具名称工具名称用汉字表示，方法符合表3规定

表3KQS-110堵水器：表示外径为110mm的控制工具类桥式堵水器KLJ-90×50安全接头：表示最大外径90mm，内通径为50mm的控制工具类连接管柱用的安全接头举例分层注水井常用井下工具主要分为两大类分层注水管柱由封隔器、配水器、球座、筛管等井下工具组成其它配套工具主要分为投捞工具及分层测试工具两大部分投捞工具：主要有投捞器、震荡器、打捞器等分层测试工具：主要有流量计、压力计、测试密封段等压缩式封隔器偏心配水器投捞器堵塞器及水嘴测试密封段分层注水井常用的井下工具电磁流量计分层注水封隔器所谓封隔器：为了满足油水井某种工艺技术目的或油层技术措施的需要，由钢体、封隔件（胶筒）部分与控制部分构成的井下分层封隔的专用工具坐封：指按给定的方法和载荷，使封隔件始终处于工作状态解封：指按给定的方法和载荷解除封隔件的工作状态验封：指封隔器坐封后用各种方法来检验封隔器的密封性能K344型封隔器工作原理：从油管内加液压，液压作用于封隔件（胶筒）的内腔，当油管内外压差达到坐封压力（0.5-0.7MPa）时，使封隔件胀大，密封油套管环形空间，放掉油管内的压力，封隔件即收回解封K344型封隔器Y341型封隔器工作原理：从油管内加液压，液压作用于坐封活塞，并使其移动压缩封隔件（胶筒），使封隔件直径变大，密封油套管环形空间，同时锁紧机构工作，使封隔件始终处于工作状态解封时：上提管柱，依靠封隔件与套管内壁的摩擦力将锁紧机构打开，封隔件解除受压状态，封隔器解封Y341型封隔器一、分层注水工艺及管柱发展历程二、井下工具分类及型号编制方法三、分层注水的施工规范及质量要求四、分层注水作业方法1、找窜通过测井和井下作业施工等方法，确定管外窜槽层位和井段的过程2、验窜通过井下作业施工的方式，具体验证某一井段或层位是否窜槽或窜通的施工3、通井用规定外径和长度的柱状规，下井直接检查套管内径的作业施工4、刮蜡

下入带有套管刮蜡器的管柱，在套管结蜡井段上下活动刮削管壁的结蜡，在循环打入热水将刮下的死蜡带到地面的施工注水井作业术语5、刮削下入带有套管刮削器的管柱，刮削套管内壁，清除套管内壁上的水泥、硬蜡、盐垢及炮眼刺等杂物的作业6、探砂下入管柱实探井内砂面深度的施工7、冲砂向井内高速注入