分层注水工艺

1、油田注水工艺系统,Sunrise Energy Technology Ltd. Building B5,Yinhu Industrial Park, Shashi District, Jingzhou city, Hubei Province, China ,创新设计，精细制造，为全球客户提供一流产品一流服务！,2,分层注水简介,分层注水工艺技术是油田注水开发的关键技术之一，是确保新、老油田稳产高产的有效措施和手段，该技术在油田开发中愈来愈受到重视。 随着油田注水开发时间的延长，储层内油水运动呈现错综复杂的情况，主要表现在三个方面： 层间非均质性的影响 由于多油层间渗透率差异很大，吸水差异也很

2、大。高渗层吸水多，油水前缘推进速度快，水淹快；中低渗层则相反。油井见水后，见水储层压力不断升高，影响其它层出油。这种矛盾越突出，油井产量下降越快，开发效果越差。 平面非均质性的影响 在同一油层内，渗透率在平面上分布不均匀，使注入水在各区推进速度不同。高渗区推进快，低渗区推进慢，造成部分油井见水。这种矛盾越突出，水淹面积越小，残留死油的面积就越大，开发效果就越差。 层内非均质性的影响 由于层内渗透率的不均匀，使得注入水不能沿着整个油层剖面均匀推进。这样，在油层内部就可能形成某些未被水洗的低渗透含油带。在水淹区，也不能将原油驱替干净。这种矛盾愈突出，开发效果愈差。,3,汇报提纲,一. 油田注水目的

3、,二.注水系统与流程,四.注水井网分布,三.注水水源及水质,五.注水工具及工艺,4,一.油田注水目的,5,汇报提纲,一. 油田注水目的,二.注水系统与流程,四.注水井网分布,三.注水水源及水质,五.注水工具及工艺,6,二.注水系统与流程,地面系统流程,7,汇报提纲,一. 油田注水目的,二.注水系统与流程,四.注水井网分布,三.注水水源及水质,五.注水工具及工艺,六.分层注水发展趋势,8,三.注水水源及水质,注水水源类型,9,三.注水水源及水质,注水过程对油层伤害的因素,注水过程对油层伤害的因素,注入水与地层不配伍,水质处理工艺造成的伤害,固相杂质超标； 注水系统中腐蚀产物； 各种原因结成的水垢

4、； 水中的油及其乳化物； 各种环境下生长的细菌。,注入条件变化引起的伤害,流速速敏性引起地层中为例的迁移，主要表现为微粒运移并堵塞喉道，造成油气层渗透率下降。,直接生成沉淀； 水敏引起伤害； 水中溶解氧引起伤害； 硫化氢、二氧化碳引起沉淀； 矿化度敏感引起的水敏物质的膨胀、分散和迁移。,10,汇报提纲,一. 油田注水目的,二.注水系统与流程,四.注水井网分布,三.注水水源及水质,五.注水工具及工艺,11,四.注水井网分布,油田注水时间确定,油田合理的注水时间和压力保持水平是油田开发的基本问题之一。对不同类型的油田，在油田开发的不同阶段进行注水，对油田开发过程的影响是不同的，其开发效果也有较大的

5、差别。 一般从注水时间上大致可以分为： 早期注水 中期注水 晚期注水,12,四.注水井网分布,油田注水时间确定,国内众多低渗透油田一般天然能量小，弹性采收率和溶解气驱采收率都非常低,早期注水,13,四.注水井网分布,注水方式,注水井在油藏所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。确定注水方式的主要依据：油田的油层性质和构造条件,目前国内外油田所采用的注水方式,14,四.注水井网分布,注水方式,面积注水：将注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地布置在整个含油面积进行开发。,面积注水方式,根据油井和注水井的相互位置及构成的井网形状，将面积注水进行分类,五点法,七点法,九点法,反九点法,线状注水

6、,15,四.注水井网分布,注水井网布置,综合分析认为，正方形、三角形井网适合于储层相对较均质的油藏；而矩形井网更适合储层非均质较强的油藏,16,四.注水井网分布,注水井网布置,17,汇报提纲,一. 油田注水目的,二.注水系统与流程,四.注水井网分布,三.注水水源及水质,五.注水工具及工艺,18,五. 注水工具及工艺 安全接头,机械拉断式安全接头是一个完井施工时的安全装置。当出现紧急情况或根据施工设计需要时，可通过上提管柱剪断剪切销钉实现工具上下部分脱离，从而确保工具上部分及油管可以从井下取出。上下接头交叉嵌入式设计，使丢手更加灵活，同时有效传递扭矩。,19,五. 注水工具及工艺 水力锚,水力锚

7、从油管内加液压，锚爪在液压作用下压缩弹簧，并被推向管内壁和卡牢在套管的内壁和卡牢内壁上，从而起到固定管柱的目的，放掉油管的压力，锚爪在弹簧的作用下就退回解卡。,20,五. 注水工具及工艺 桥式偏心配水器,桥式偏心配水器在主通道的基础上增加了桥式通道，测试任意层段时不影响其它层的正常工作，精度高，测试效率高。,21,五. 注水工具及工艺 单流阀,底部单流阀结构简单，体积短小；用于注水管柱底部正向承压及提供反洗通道；复位弹簧耐腐蚀强度高；密封部件密封性好，承压能力高；反洗开启压力低，易于反排。,22,五. 注水工具及工艺 筛管,筛管用于管柱底部，将油水井开采的液体或注入液与地层中的砂石分离。结构简

8、单，孔眼密度大；抗挤压强度高具有一定支撑作用；为反洗作业提供良好通道。,23,五. 注水工具及工艺 Y341-114反洗封隔器,可反洗Y341封隔器是一种可反洗的液压可取式封隔器。该工具适用于直井、斜井、定向井、水平井等采油工艺要求，特别适用于多层系、高压、小夹层井及用常规工具难于坐封井的分层试油、采油、注水、找水、堵水等工艺。尤其在多个封隔器同时使用的时候，解封回收安全可靠。,24,五. 注水工具及工艺 Y241-114反洗封隔器,可反洗Y241封隔器是一种可反洗液压可取式封隔器。该工具适用于直井、斜井、定向井、水平井等采油工艺要求，特别适用于多层系、高压、小夹层井及用常规工具难于坐封井的分

9、层试油、采油、注水、找水、堵水等工艺。尤其在深井高压注水井内配合使用，能有效起到防管柱蠕动作用。,25,五. 注水工具及工艺 Y211-114封隔器,Y211封隔器是一种机械可取式封隔器。用于分层试油、采油、测试、找水、堵水、酸化等工艺。 Y211系列封隔器是主要由密封、锚定、扶正换向三部分组成；单向卡瓦承受足够座封力,保证封隔器坐封力；三级胶筒结构确保坐封后密封稳定性；直接上提管柱即可解封封隔器；灵活导向滑轨,确保封隔器多次座封解封；大通径可与其它工具配合使用。,26,五. 注水工具及工艺 Y341-114酸化封隔器,Y341酸化封隔器是一种液压可取式封隔器。该工具适用于直井、斜井、定向井、

10、水平井等采油工艺要求，特别适用于多层系、高压、小夹层井及用常规工具难于坐封井的分层试油、采油、酸化、堵水等工艺。,27,五. 注水工具及工艺 反洗阀,反洗阀用于对井下管柱进行反循环压井或反循环洗井，防止起管柱时发生井涌井喷。洗井时，套管打压8-12Mpa，销钉剪断反洗活塞向上移，使油套连通；洗井结束后反洗阀在弹簧作用下关闭洗井通道。,28,五. 注水工具及工艺 投球滑套,此款压裂滑套是一种低成本、投球式压裂滑套，可选择应用于多种区域。此压裂滑套属多功能型，应用一个投球装置，在压裂完成后，球座能被钻掉，保证全通径。,29,五. 注水工具及工艺 座封滑套,座封滑套连接在封隔器的最底部，用来坐封液压

11、封隔器。与标准的油管或封隔器兼容；结构简单，安装方便，成本合适；强度高，适应压力等级10000PSI；开启压力稳定。,30,五. 注水工具及工艺 八种分注工艺介绍,31,五. 注水工具及工艺 空心分注工艺,1.管柱组成 空心分注管柱分锚定补偿式和悬挂式两种管柱。锚定补偿式管柱由补偿器、水力锚、Y341封隔器、ZJK空心配水器、水力卡瓦及底筛堵组成。悬挂式管柱去掉补偿器和水力卡瓦。 对于注水压力低于20MPa,井深小于2200m注水井一般采用悬挂式管柱。 2.工艺原理 将管柱下到井内预定位置后，油管加压封隔器坐封，同时水力锚在液压的作用下撑开锚爪并锚定整个注水管柱。配水器的启动阀在完成封隔器的坐

12、封后，在注水压力作用下自动开启，实现正常注水。,32,五. 注水工具及工艺 空心分注工艺,3.工艺特点 投捞成功率高 配水器与管柱同心，在定向井中可显著地提高投捞成功率，同时设计有液力助捞功能，增加投捞成功率。 分注有效期长 管柱采用了水力锚和补偿器，克服了因温度、压力效应下的管柱蠕动、伸缩，改善了管柱的受力条件，延长了分注井寿命。 施工作业简单 配水器采用了轨道换向机构，可实现封隔器坐封后自动换向，直接转入正常注水，减少了投捞死芯子的作业工序。 4.工艺优缺点 优点：可实现少于5级分注；施工简便。 缺点：投捞调配工作量大 多级配水时，配水芯子外径由上自下逐级减小，打捞和投送下级注水芯子必须将

13、上级芯子打捞出，因此配水级数越多，投捞调配工作量越大，且事故率高。,33,五. 注水工具及工艺 液力投捞斜井分注工艺,1.管柱组成 管柱由K344封隔器、特制配水器及底筛堵组成。特制配水器由常规空心配水器改制而成，在其下端设计了定位台阶，以保证各级堵塞器在投捞过程中准确定位，工作筒上设计定压开启装置，用来控制注水开启压力，保证封隔器完好坐封。,34,五. 注水工具及工艺 液力投捞斜井分注工艺,2.工艺原理 将管柱下到井内设计位置后，洗井试注合格后进行单层测试。首先将流量计装进堵塞器（不带水嘴），利用锁球机构将全井堵塞器连接在一起，正注液压推动堵塞器进入第一级工作筒，工作筒定位台阶撞击锁球机构释

14、放1级堵塞器，依次释放第2级、第3级堵塞器到各自对应的工作筒内。 井口改变压力，求得各层吸水量，测试完毕后利用液压反冲堵塞器，带出流量计，取得资料分析，配相应的水嘴，投入井内实现正常注水。,35,五. 注水工具及工艺 液力投捞斜井分注工艺,3.工艺流程,36,五. 注水工具及工艺 空心分注工艺,3.工艺特点 堵塞器上设计了集流反冲机构，通过水力正反冲起下堵塞器，可不用钢丝绳投捞，实现更换水嘴和测试分层注水量。 通过分层流量测试，可验封封隔器的密封性，实现逐级验封，减少无效注水。 4.工艺优缺点 优点：可实现3级分注；测试方便，有利于注水调配。 缺点：在水质结垢严重的情况下，可导致堵塞器液力投捞

15、困难。,37,五. 注水工具及工艺 同心集成分层注水工艺,1.管柱组成 由Y341封隔器、射流洗井器、内捞式带锁紧机构的55、52配水封隔器等组成。 2.工艺技术原理 管柱下井时，将52、55两个配水器的配水体内分别装入死嘴，油管憋压封隔器坐封后，用试井车将55、52配水器捞出。然后用压力计验封，用电子存储式流量计带相应注水水嘴下井测分层水量。调配准确后，将配水器内装入相应水嘴，连上定位装置，从井口内投入即可。需要洗井时，从井口投入洗井芯子，油套环空加压，经射流洗井器返回地面，井下形成负压反洗井。,38,五. 注水工具及工艺 同心集成分层注水工艺,3.工艺优点 卡距小：最小2m，有利于细分注

16、一级配水器对两层分注：投捞测配工作量小、成功率高 分层流量和压力采用同步测试，消除了层间干扰，测试准确 验封简单可靠直观，调配快，周期短 4.工艺缺点 由于堵塞器面积大，上提阻力比偏心堵塞器大，在投捞作业时钢丝易断 该工艺不适应结垢严重的的井，测试调配时投捞成功率较低,39,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,1.管柱组成 管柱主要由Y341-114、偏心配水器、底筛堵组成。 2.工艺技术原理 将管柱下到井内设计位置，油管加压封隔器坐封，随后试井队作业捞出死嘴，待注水正常后进行测试调配。,40,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,正常注水时，堵塞器依靠凸轮坐卡于工作筒主体的偏孔密封段上，通过两

17、组密封圈封住偏孔出液槽，注入水经水嘴节流后，通过工作筒主体的偏孔进入油、套管环形空间，然后注入地层。,堵塞器和偏心配水器,41,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,42,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,43,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,44,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,45,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,46,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,47,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,48,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,49,五. 注水工具及工艺 偏

18、心分注工艺,3.工艺流程,50,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,51,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,52,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,53,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,54,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,55,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,56,五. 注水工具及工艺 偏心分注工艺,3.工艺流程,57,五. 注水工具及工艺 旋压分注工艺,1.管柱组成 管柱由Y342-114封隔器、偏心配注器以及丝堵等构成。 2.工艺技术原理 该工艺和常规偏心工艺基本一样，只是应用旋转上提解封

19、的Y342封隔器，该封隔器可防止管柱蠕动造成封隔器解封，同时肩部设计了技术膨胀环，使封隔器在工作状态下始终处于居中位置，提高了封隔器的密封性能，延长分注井的使用寿命。,58,五. 注水工具及工艺 桥式偏心分注工艺,1.管柱组成 管柱由Y341-114封隔器、桥式偏心配注器以及丝堵等构成。 2.工艺技术原理 该工艺原理和常规偏心基本一样，唯一不同的是46mm主通道周围布有桥式通道，本层段在进行流量或压力测试时，其它层段通过桥式通道正常注入，不改变其的状态，最大限度的减小了各层之间的层间干扰，有效提高分层流量调配效率及分层测压效率。,59,五. 注水工具及工艺 桥式偏心分注工艺,3.工艺优点 该工艺可直接进行单层流量测试，避免压力波动引起的分层流量解释误差，提高了资料准确性。 该技术实现高效、准确测压，在测试、试井解释上理论基础较为完善，测得的资料质量高。 该技术工艺配套，使用时不受级数限制，可实现任意级投捞测调，具有广阔的广应用前景。 4.工艺缺点 该工艺配水器桥式通道较多，结垢严重的易引起测试仪器遇卡遇阻，建议加强反洗井，同时对注入水质要求高。,60,五. 注水工具及工艺 恒流量分注工艺,1.管柱组成 管柱主要由恒流量配水器、封隔器等组成。 2.工艺技术原理 管柱下井前根据求吸水资料，给各级配水器选配好合适的水嘴，下井后可实现恒流量注水。