一体化管柱注水技术的应用与完善

一体化管柱注水技术的应用与完善

摘要：随着河南油田长时间的开发，井况恶化严重，导致注水过程中出现很多

困难。对水嘴的打捞和调配很难实现，分注管柱有效期短，测试难度加大等诸多

问题。为解决生产中遇到的问题，提高注水波及系数，提高原油采收率，使油田

可持续发展，特采用一体化管柱注水。该技术使分注管柱的组配大大简化，测试

方便简单，打捞以及测试方便；该技术还提高了水井的使用时间，减少作业周期，作业过程管柱不易卡死；该技术经济效益较高，产出比为1：2.62。故在油田的

后期开采中能发挥较好的作用。

关键词：管柱注水卡封井

前言：河南油田随着开发时间的延长，井况恶化日益严重，随着套损井的增

多和大修侧钻力度的加大，2018年底某采油管理区水井中有事故井32口，为了

实现调整油田层间矛盾，提高注水波及系数，部分井需要分注生产，但受套管内

径的影响，配套的封隔器分注技术还不完善，造成部分井不能达到应有的分注效果，甚至于因无配套工具不能实施分层注水。由于层间矛盾突出，严重影响对应

油井的产能和采收率。针对以上情况，2018年，该采油区结合厂相关部门开展了《事故井和四寸套分注工艺应用与完善》项目，根据水井现场存在的问题，应用

了一体化分层注水工艺及其配套工艺技术，并根据水井单井特点和井况变化，优

化措施井施工工序，不断进行改进和完善，提高工艺措施成功率和措施效果，解

决了部分问题注水井分注的难题。

1、目前注水井分注存在的问题

1.1井筒脏污。井筒内有死油、垢、地层反吐等原因造成井筒较脏，甚至管

柱堵塞的情况，导致测试遇阻。由于水质不稳定对水嘴造成堵塞；随着注水时间

的增加，地层注入压力变化、水嘴刺漏、地质配注量的调整、堵塞器的密封圈的

老化等，都需要及时对其进行投捞和调配，常规偏心配水器的投捞方式均是采用

钢丝绳带打捞器，这种打捞与投送方式在事故井中实现难度大，造成无法正常投

捞测试作业井增多。

1.2分注管柱有效期短。隔器胶筒是分层注水管柱的核心，它是实现分层注

水的关键，其性能的好坏和寿命长短直接影响分注井的分注效果与有效期。由于

水井封隔器从坐封方式上为可洗井压缩式，对于高压注水井其有效期均不超过8

个月，严重影响了层段注水的效果。

1.3测试难度加大导致问题井增多。由于管柱不干净导致测试井无法正常测试，或重复做工作，严重影响了注水工作的有效开展，而且会造成问题井增多，

作业费用的增加。

2、推广应用的主要工艺技术

2.1管柱结构及工艺原理。主要由K344型高温高压双层分流封隔器、测试短

节等组成

2.1.1管柱试压。将配水芯子两层都装上死嘴，从井口投入，正常注水，观察配水间有无流量，无流量证明管柱密封。

2.1.2封隔器验封。将配水芯子上层装死嘴，从井口投入，正常注水，打开套管闸门，当套管不返水或套压稳定，证明封隔器密封。

2.1.3分层试注。将配水芯子下层装死嘴，从井口投入，正常注水，了解上层的注水情况。将配水芯子上层装死嘴，从井口投入，正常注水，一般要注0.5-1

个小时，在压力稳定以后，调配水间注水量等于其单层配注时，记录其油压，压

力波动±0.5MPa。

2.1.4测试与调配。反洗井，将配水芯子洗出，若洗不出时可以用测试车进行

打捞出水嘴。

3、一体化分注技术的完善与提高

为满足事故井和4寸套分注实施分层注水的需要，根据井况条件有针对性的

选择应用RF-80和RF-113分注管柱。

3.1引进4寸套管井RF一体化分注管柱新工艺。为提高测试成功率提出发展

方向。常规的4″注水井一级二段分层注水工艺。不仅存在胶筒密封不严，容易失

效的问题，同时存在着配套工艺不齐全，分层测试费用高的问题，且管柱及工具

结构复杂。针对投捞测试困难，应用了4寸套管井RF-80一体化分注管柱，采用

扩张式胶筒，密封面积大，密封效果好，解决了深井和高压注水井两层分注的难题。

3.2引进RF-113一体化分注管柱新工艺。为提高测试成功率做出的明显效果。我们对于井筒或管柱比较脏造成测试遇阻的井，优选应用RF-113液力投捞分注管柱，通过液力反洗出配水水嘴，解决投捞器出现的工具遇阻的问题。另外，该管

柱由于将配水器和封隔器采用一体化设计，井下工具均集中在一起，对井况要求

较低，只要封隔器及以上套管没有套变即可，因此可对下部套变的一级两段分注

的井使用。

3.3一体化分注管柱新工艺的优点。使用RF-80具有配水功能的扩张式封隔器，使分注管柱组配上大为简化。配水器和封隔器一体化，可实现最小夹层是1m的

小夹层的细分注水。解决了目前井下工具配件距离大于8m的问题。设计了一级

同时配注1-2层的配水芯子，在结构上既可液力循环投捞又可使用钢丝投捞。

测试方便，简单。测试仪器只须下到该工具中心堵塞器上部测一次，上提

5m以上再测一次即可实现。方便快捷地投捞水嘴。采用液力冲捞，从井口直接

投入，无须钢丝绳和泵车，并一次可检查两个水嘴。可用于斜井细分注水。可一

趟管柱实现：测试全井各井段的吸水指示曲线，验证完井油管的密封性，正常注水，封隔器验封等。密封件采用耐温、耐压材料，不仅有利于提高密封性能和延

长井下使用寿命。可不用泵车直接坐封。洗井不设专用通道，停注时，胶筒自动

收回，既可洗井，避免停注时管柱蠕动，而造成的封隔器失效，所以使用寿命长。也可用于出砂井的细分注水，不易卡管柱。2018年1-12月该工艺在我厂某管理

区现场应用RF-80和RF-113分注管柱井共13口，取得良好效果，作业后投捞测

试均正常。如M131C井由测试工具落井，多次洗井打捞，均未获，导致作业换封。目前应用该工艺管柱后生产正常。

3.4应用一体化分注管柱延长分注井换封周期。针对卡顶封井有效期短的情况，应用了一体化油套分注工艺管柱。对于注水压差高的井或由于单层停注存在

着单向压差，极容易造成封隔器失效井应用该管柱。通过锚定机构可平衡下部高

压对管柱和封隔器产生的上顶力，减小了管柱蠕动，延长管柱有效期。2018年该

应用了一体化分注工艺13口井，目前阶段免修期为220天，比以前平均延长了

50天。

4、现场应用情况

截止2018年12月，某采油管理区共现场实施了RF-80和RF-113一体化分注

工艺管柱13井次，对应油井16口，见效9口井，累计增液1400吨，累计增油480吨。解决了深井和高压注水井分注的难题，解决了常规分注工艺的投捞调配

水嘴工作难度大，封隔器有效期短问题。减少了投捞测试调配遇阻无法正常调配