分层注水,投捞调配
采油工程(分层注水)
直接进行分层测试 分层吸水指数 大，则好；小，则差
测吸水剖面就是在一定的注入压力下测定沿井筒 各射开层段吸收注入量的多少（既分层吸水量）。有 放射性同位素测法和投球测试法。
2.
在实际生产中由于注入水通过油管、水嘴和打开节流器阀 时产生压力损失，因此在同一井口压力下各层段真正有效 的注水压力并不不同，因此需要进行层段注水压力校正， 以消除井下注水管柱结构的影响。
分层配水的实质是在井口压力相同的情况下，利用不同 水嘴的过流能力及产生的压力损失的大小，对各层段注 水量进行控制，达到分层段定量配水的目的，因此通过 水嘴需要降低的压力值，可求得配水嘴尺寸。
1. 确定层段注水量
qiw I w piw
（无控制注水）
当油层不装水咀注水时，注水量和注入压力之间的关系：
1）直线递增式指示曲线如图12-8中Ⅰ所示。它反映了地 层吸水量与注入压力成正比，在直图 12-8 典型的注 。 线上任取两点可求出吸水指数。当用指示曲线 求吸水指数时，应当用有效注入压力绘制的曲线。 Iw=(Q2-Q1)/(P2-P1)
2) 上翘式曲线如图12-8中Ⅱ所示。这种上翘式曲线除 与设备仪表有关外，还与油层性质有关。如在断层蔽 挡或连通较差的“死胡同”油层中，注入水不易扩散， 油层压力升高，注入水受到的阻力越来越大，造成曲 线上翘。
（4）判断封隔器的密封性
可用指示曲线的变化来判 断其密封性。封隔器失效 主要是因胶筒变形或破裂 无法密封，或由于配水器 弹簧失灵及管柱底部阀不 严造成封隔胶筒密封失效。
封隔器失效的主要表现：油套压平衡，分层配注失效，注 水量上升；注水压力不变(或下降)，而注入量上升(封隔器 失效后上下层串通，使吸水量高的控制层段注水量增加 )。
有效注入压力表示为：
投捞调配技术服务方案
投捞调配技术服务方案一、施工方案（一）、施工目的通过调整井下配水嘴的节流损失，降低注水压差，对高渗透率油层进行控制注水, 以此调节不同渗透率油层吸水量的差异。
以便合理控制油井含水和油田综合含水上升速度，提高油田开发效果。
（二）、配水原理配水原理由下列公式表达：Q配二K-AP配△P配可井口+P水柱一P管损一P嘴损一P启动式中Q配一一分层控制注水时注入量，m7d；K一一地层吸水指数，m3/（d-MPa）；P井口一井口注水压力，MPa；/P水柱--- 静水柱压力，MPa；P管损一一注入水在油管中的流动阻力损失，MPa；P管损一一配水嘴压力损失；P启动一一地层开始吸水时所需要的井底压力，MPa。
由上式可知，当P井口、P水柱和P启动不变时，Q配仅随P嘴损而变化，而P嘴损可选用不同直径的配水嘴产生不同的节流损失来达到。
也就是说，通过选用不同直径的井下配水嘴来改变井底注水压差，使之达到地层所需的配水量，实现分层配水。
（三）、测试井基本数据2(四)、测试、调配、验封工艺(D仪器准备1.27/8〃井口防喷装置一套2.外流式电磁流量计1支(035mm)3.验封测试仪4.笔记本电脑5.配套密封件6.井口灵敏压力计和流量计各一只7.水嘴一组8.筒式震击器9,排水管线-根/(2)测试1.井口安装好防喷管，将钢丝与电磁流量计连接好。
2.在配水间调节这口井注水量使其和配注量基本一致。
下放钢丝，将流量计置于井口以下30nl处，井口注水量和注水压力稳定后进行测量，测量5分钟。
记录测量的起始时间和对应的注水压力、日注水量。
3.继续下放钢丝至配水器上方20-30m处停止，压力稳定后开始测量全井注水量，测量5分钟，记录测量的起始时间和对应的注水压力、日注水量。
4.继续下放钢丝将流量计置于配水器之间，按照步骤3进行下层日注水量的测量, 同时做好数据记录。
5.测试完毕上提钢丝起出测试仪器，连接计算机进行数据回放取得测试结果，用递减法计算得各小层注水量。
分层注水井调配流程
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1. 资料收集。
收集井场地质、工程、注采和地面系统等资料。
投劳调配技术
验封仪检测封隔器是否密封
• 分层注水顺利实施的前提是分层注水井所用封隔 器密封性能良好，为此，在投捞调配过程中，需 要首先判断井下封隔器的密封状况。目前我们采 用双传感器验验封时，
封隔器
验封仪的密封断面坐封在配水芯子上，
密封段
形成隔开上下封隔器的密封断面，同
• 电磁流量仪采用电磁感应原理来测定体 积流量。当导电液体穿过流量计产生的 磁场时，会产生与速度成正比的电压， 从而可计算出流体的体积流量。所以被 测流体流量不受自己本身的温度、压力、 密度和电导率变化等参数的影响，所以 电磁流量计具有许多其它流量计无可比 拟的优点，能实现大量程范围的高精度 测量。
• ③测试过程中注意记录有关数据和异常现 象，比如：a. 下井时间、测各层位水量时 的时间、深度，到达井底的时间、深度等； b. 调节水量时间、相应流量值及井口压力； c. 异常的压力或水量变动等。
• ④测试结束后应卸下扶正器、配重，擦拭 干净仪器及组件。
• ⑤启动计算机进入数据回放程序。
• ⑥输入完毕自动显示压力—流量图和分层 流量图，此时应及时保存，填写相关项目， 完成测试报告。
P1 P2 P3
图1 分注原理示意图
2、投捞调配原理
• 投捞调配的核心就是调整各单层注水的压 力系统，使各层段的注水量均能达到配注 的需求。采用的方式就是调整各配水层段 的水嘴，结合各个单层的吸水能力，通过 水嘴的调整，来调整各注水层段的注水压 力，从而达到调整单层注水量的目的。
3、捞调配的配套仪器
• 配套仪器主要有电磁流量计、偏心验封仪。 • 电磁流量仪可测量各层的注水量。 • 井下流量仪可以逐级测试得到各个单层的
注水量，从而判断分层注水井的配注量是 否达标。我们所采用的井下流量仪为电磁 式井下流量仪。
分层注水井调配流程
分层注水井调配流程英文回答：The deployment process of a layered water injection well involves several steps to ensure efficient and effective operations. As an engineer responsible for this process, I am involved in planning, coordination, and execution of the well deployment. Let me walk you through the process.Firstly, I need to analyze the reservoir data and determine the optimal locations for the water injection wells. This involves studying the geological formations, porosity, permeability, and fluid flow characteristics of the reservoir. Once the locations are identified, I collaborate with the drilling team to design and drill the wells.Next, I work with the production team to install the necessary equipment for the water injection process. Thisincludes selecting and installing downhole pumps, surface pumps, and flow control devices. These components are crucial in regulating the injection rate and pressure to ensure the reservoir is properly stimulated.Once the equipment is installed, I conduct tests to verify the integrity and functionality of the well. This involves conducting pressure tests, flow rate measurements, and monitoring the injection process. If any issues are detected, I work with the maintenance team to address them promptly.After the successful testing, I coordinate with the operations team to initiate the water injection process. This involves setting the injection rate, pressure, and monitoring the injection performance. Regular monitoring and analysis of the injection process are essential to ensure optimal reservoir sweep efficiency and prevent any undesirable effects such as water breakthrough or formation damage.Throughout the deployment process, I communicate withvarious stakeholders, including geologists, drilling engineers, production engineers, and operations personnel. Effective communication and collaboration are essential for a successful deployment.In addition to the technical aspects, I also need to consider operational constraints such as cost, time, and environmental impact. I work closely with the project management team to ensure the deployment is completedwithin budget and schedule while adhering to environmental regulations.To illustrate the process, let's consider an example. Suppose we are deploying a layered water injection well in an offshore oil field. After analyzing the reservoir data, we identify two optimal locations for the injection wells. We collaborate with the drilling team to design and drill the wells, ensuring they penetrate the targeted reservoir layers.Once the wells are drilled, we install downhole pumps, surface pumps, and flow control devices. We conduct teststo verify the integrity and functionality of the wells, ensuring they can handle the desired injection rates and pressures. After successful testing, we coordinate with the operations team to initiate the injection process.We set the injection rates and pressures based on the reservoir characteristics and production requirements. Regular monitoring and analysis of the injection processare carried out to ensure the desired sweep efficiency and prevent any adverse effects.Throughout the process, we communicate with the geologists, drilling engineers, production engineers, and operations personnel to ensure smooth coordination and address any challenges that may arise.中文回答：分层注水井调配流程涉及多个步骤，以确保操作高效和有效。
分层注水工艺与配套技术
油田开发分注工艺重要性 几种分注工艺技术介绍 分层注水技术发展趋势
二、几种分注工艺技术介绍
油田分注工艺发展，如同油气田开发工艺发展，油 田分注工艺主要体现了封隔器及配套井下工具发展史， 是完井管柱优化与测试配套的集合体。各位技能专家是 油田分注工艺发展的集合基本元素，是分注工艺发展的 载体，为了加快分注工艺发展，提高各位技能专家不断 创新能力，本节主要从以下几方面介绍。
（1.25h）左右。
（4）工具导向设计 1）入井工具应考虑上、下导入设计，减少卡钻机会； 2）密封组成设计应考虑轴进入导入设计，减少密封元
件损坏； （5）密封元件材料优选
1）对于可取式工具一般采用丁晴橡胶； 2）对于永久性气井完井（H2S、CO2）一般采用氢化丁 晴； 3）对于井下反复开关控制工具，一般采用非弹性组合 密封材料（聚四氟乙烯）； 4）完井封隔器胶筒采用邵氏硬度70－85； 5）高压作业（压裂）采用邵氏硬度80－95。
HB241－290。
5、工具图纸设计技术要求 （1）图纸设计必须有组装图 （2）图纸设计必须标注配合公差 （3）图纸设计必须标注形位公差 （4）图纸设计必须标注加工耝造度 （5）图纸设计必须标注材料及处理工艺 （6）图纸设计必须标注参考基准面 （7）图纸设计必须标注技术要求
（二）封隔器分类、型号编制方法及通用技术条件
mm mm mm mm mm mm mm（in）
UP TBG（外加厚 mm（in） 油管螺纹）
P
MPa
F
kN
M
KN.m
3、井下工具设计基本要求
（1）满足油气田开发工艺技术要求； （2）满足油气田流体介质腐蚀要求； （3）满足油气田特殊完井工艺要求； （4）井下工具设计越简单越好；
井下分层注水投捞调配技术基础讲座讲解
井下分层注水投捞调配技术基础讲座、八、-前言一、油田及油田注水开发的一般概念1、常见名词解释2、油藏及油水井基本概念3、油田为什么要注水4、油田常用注水方式二、井下分层注水工艺技术1、油田为什么实施分层注水2、分层注水实施的工艺原理3、井下分层注水方式及其工艺原理4、完井管柱结构5、井下分层注水配套工具三、井下分层注水井的投捞调配测试技术1、投捞调配的目的2、投捞调配的原理3、投捞调配的配套设备4、投捞调配的操作程序5、注意事项及事故应急处理程序为满足现场生产的需要，达到培训投捞调配队伍技术人员的目的，强化队伍的整体技术素养，公司组织人员编写了该教材，考虑到队伍人员基本技能的差异，该教材尽可能简单明了，尽可能简化专业术语，以满足队伍培训的需要。
一、油田及油田注水开发的一般概念1、常见名词解释•裂缝：岩层沿断裂面未发生明显的相对位移的断裂构造，称为裂缝。
•断层：岩层沿断裂面发生明显的相对位移的断裂构造，称为断层。
•孔隙度：岩石中所有孔隙（孔隙、洞穴、裂缝等）的总体积在该岩石总体积中所占的比例。
百分数表示。
•渗透率：在单位压差下，单位时间内流体通过岩石的能力称为渗透率。
•储集层：将具有孔隙、裂缝或空洞的，能使油气流通、聚集的岩层，称为储集层。
如砂岩、具有缝或孔洞的石灰岩、白云岩，具有裂缝的变质岩、火成岩等。
•盖层：也称隔层，盖在储集层之上、不渗透、能够阻止油、气散失的岩层，如泥岩、页岩、石膏、岩盐层等。
•储集层的非均质性：储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发育，表现在孔隙度和渗透率上会有较大的差异，导致同一构造中的井与井之间、同一口井中层与层之间流体流动能力的差异，就是储集层的非均质性。
2、油气藏及油水井基本概念地层中油气聚集在一定的储积层中，是石油就称为“油藏”，是天然气就称为“气藏”，同时聚集了游离天然气和石油则称为“油气藏”。
油田开发过隔层下二—_图1油藏及油水井示意图程中，在油气构造带上所打的生产井，从地层采出原油的井是油井，将注入水注入地层的井称为注水井。
(整理)注水井管理及分层注水
注水井管理及考核办法总则随着油田不断深入开发，全厂职工应该清醒认识到注水是原油生产的动力，只有注够水、注好水，才能保证原油生产的平稳性、持久性。
原则上全厂注水系统的管理归注水项目组负责，为了明确责任，保证注水工作的正常稳定开展，特制定本规定与考核办法，本文自下发之日起执行，相关单位若有异议请立即与注水项目组联系。
1. 全厂注水井管理规定与考核办法1.1所有注水井必须严格按开发部门下达的配注量执行（分注井参阅分层注水井管理规定与考核办法），对不易控制的井，浮动不能超过上限的10%。
1.2注水出现不正常时，当班人员须分析原因并上报队部技术员，共同把问题落实清楚，要求两天内整改；对自己无法解决的问题，必须报注水项目组，由注水项目组协调解决。
1.3值班人员认真做好注水井的巡回检查，取全取准注水井资料，包括泵压、油压、套压、注水方式、水嘴规格、实际生产时间、注水量、洗井情况。
巡查过程中发现不正常应及时上报队部和注水项目组，做到当天发现问题当天解决。
1.4各采油区队必须做到全天平稳注水，不能忽大忽小，特别是调节阀或闸门控制的注水井。
1.5，注水井洗井周期为45天，各采油区队必须制定详细的月度及周洗井计划，严格按运行表时间洗井。
对吸水下降的井应及时加洗，对不能正常洗井的井要报技术单位，并说明详细原因。
洗井按注水井洗井标准执行。
1.6除注水井正常维护洗井外，停注24小时以上的井开注前必须洗井。
1.7对作业完的注水井或根据生产需要需洗井的注水井由技术单位以通知单的形式发给采油区队，采油区队接到通知单后按要求洗井。
1.8洗井前必须检查配水间、井口是否装有水嘴，若装有水嘴须取掉，若有调节阀或阀门控制洗井时需开至最大。
1.9注水井洗井时全部采用大排量反洗方式，要求如下：E31油藏≥80方洗至进出口水质一致为合格N1-N21油藏≥60方洗至进出口水质一致为合格花土沟油田≥40方洗至进出口水质一致为合格油砂山油田≥20方洗至进出口水质一致为合格1.10月底必须把本月洗井情况以报表形式报给注水项目组，要求写明井号、洗井日期、洗井方式、洗井量、洗井瞬时流量、洗井前后注水量、备注（特殊情况说明）。
投捞调配测试作业安全操作规程要点
目录1 投捞调配的目的............................................... - 0 -2 投捞调配原理................................................. - 0 -3 投捞调配的配套仪器........................................... - 3 -判断,解能达水能量的关系曲线.同时需要了解如下概念:A下,系曲3/d。
B下的水能示曲C一类是测定注水井的吸水剖面，就是在一定压力下测定沿井筒各射开层段的注入量（即分层注入量,一般用相对吸水量表示），目的是为了掌握各小层的吸水能力来进行合理分层配注。
一般通过放射性同位素载体法测定注水井的吸水剖面。
一般用各层的相对吸水量来表示各层吸水能力的大小.另一类就是在注水过程中直接进行分层测试，就是用特定的井下流量计、压力计、温度计在正常注水或人为改变注水井工作制度的条件下，测定每个层的压力、流量等在正常注水或在不同的工作制度下的一系列数据点。
测定的结果是绝对吸水量，结合对应的压力，可整理分层指示曲线，从而判断吸水能力,然后按照地质要求对各层进行配水。
通过多功能井下流量计在分层注水井中直接进行分层测试是目前广泛应用的测试手段和技术。
测试结果进行简单整理后，可绘制出如图3所示的分层指示曲线，D公式QKDΔP=（）（3）ΔP=（) （4)公式(3）为偏心配水器嘴损公式，公式（4)为同心配水器嘴损公式。
由这两个公式，可做出不同流量，不同水嘴直径的嘴损曲线.依靠这两个嘴损曲线图板，可完成同心和偏心分注井的井下水嘴的选配.计算步骤如下：◆绘制单层注水指示曲线通过单层测试的数据绘制各层的吸水指示曲线，图4是各层真实的注水指示曲线.同时可拟合出两个注水层的两条直线方程。
Q1=K1＊ P1+Ps1P2=K2＊Q2+Ps2KQ配P井口+ P 静ΔP=P嘴前- P配有了嘴损，在某一个配注水量下,就可以在嘴损曲线图板上查到这个水量下所需的水嘴尺寸.3 投捞调配的配套仪器配套仪器主要有电磁流量计、同心验封仪、偏心验封仪等。
分层注水井测试投捞故障的处理措施
分层注水井测试投捞故障的处理措施发表时间：2019-07-08T14:45:42.837Z 来源：《防护工程》2019年第7期作者：曾庆国1 曾凡辉2 王占强1 [导读] 注水是保持油层压力，改善油田开发效果的有效方法。
我国油田储集层中绝大部分为陆相碎屑沉积岩，纵向非均质性强，导致了各层的地质特性存在很大差异。
1大庆油田有限责任公司第五采油厂第五油矿高一队； 2大庆油田有限责任公司第一采油厂第三油矿试井队摘要：油田分层注水工艺一般采用钢丝、电缆测调，这种方式作业成本高，测调效率低，油田高效注水开发受到制约。
尤其在分层配水效率、分层配水精度、实时监测以及数据在线读取等方面存在着较大的缺陷，而且无法长期停留在井下，只能定期监测井下流量等注水关键性参数。
关键词：分层注水井；测试投捞；故障1引言注水是保持油层压力，改善油田开发效果的有效方法。
我国油田储集层中绝大部分为陆相碎屑沉积岩，纵向非均质性强，导致了各层的地质特性存在很大差异。
分层注水是根据油层的性质和特点，把性质相近的油层作为一个注水层段，以封隔器、配水器等为主组成的分层配水管柱，将不同性质的油层分隔开来，采用不同压力对不同层段注水的方式。
国外对于分层注水研究较早，能够提供适合各种油田特性的分层注水工艺及相关的配套设备，而且都已实现规格化、标准化、系列化，已经从早期的定压注水向定量注水转化。
分层注水方式比较简单，直接在井口调节注入量，不需要在井下配套相关的测量仪器，在所有生产井上安装温度、压力等监测设备，提高了对生产井的监测和生产控制，从而保证注水井的高效生产。
国内为满足不同注水开发阶段的调整需求，分层注水工艺经历了固定式分层注水、同心活动式分层注水、偏心式分层注水、集成式细分层注水几个阶段，相配套的测调技术也在不断改进和完善。
2分层注水井测试工艺原理目前，油田上应用的分层注水技术大多是偏心配水技术，该技术在油田上已应用了二十多年，对注水开发起到了决定性作用。
投捞调配测试作业安全操作规程要点
目 录1 投捞调配的目的 ............................................... - 0 -2 投捞调配原理 ................................................. - 0 -3 投捞调配的配套仪器 ........................................... - 3 - 1）电磁流量仪测量各层的注水量 ............................... - 3 - 2）验封仪检测封隔器是否密封 ................................. - 6 - I. 同心验封仪 ............................................ - 6 - II. 偏心验封仪 ........................................... - 8 -4 投捞调配的操作程序 ........................................... - 9 -5 注意事项及事故应急处理程序 .................................. - 11 -1 投捞调配的目的注水井的投捞调配就是结合注水井的井下管柱结构，通过钢丝作业，进行单层测试、判断各个单层的吸水能力，进行井下工具的投捞，改变各个单层的注水条件，满足油藏开发对各个单层配注的需求，以达到油藏合理有效的开发。
其目的是针对注水井井下分注工艺的要求，解决注水井井下配水的需要。
2 投捞调配原理投捞调配的核心就是调整各单层注水的压力系统，使各层段的注水量均能达到配注的需求。
采用的方式就是调整各配水层段的水嘴，结合各个单层的吸水能力，通过水嘴的调整，来调整各注水层段的注水压力，从而达到调整单层注水量的目的（图1）。
为此，需要掌握注水井的单层吸水能力、水嘴的嘴损—流量压力关系曲线。
【2019年整理】注水井分层调配常见问题分析及对策
摘要近年来，在分注井调配过程中不断发生遇阻、遇卡或无法投拔水嘴等现象，甚至卡断试井钢丝，而造成分注井不能正常调配，影响正常注水。
问题井出现频次的增加，制约着分注井调配的覆盖率，严重影响油田的开发政策的执行。
测试队在近4年的工作中不断总结问题发生原因，配套、改造投捞工器具，修订、完善投捞调配工艺，在分注井调配工作上取得了一定的效果。
关键词：分注井调配问题井目录一、概述 (1)二、偏心分注及投捞调配主要原理 (1)三、调试中存在的主要问题 (2)四、各类问题的处理对策 (4)五、取得认识 (7)六、分注井调配思路与建议： (8)一、概述油田开发中利用分层注水来解决层间吸水不均造成的层间矛盾，目前我厂采用的分注形式有: 偏心分注、油套分注、压控开关分注等，其中偏心分注又分为传统偏心分注和桥式偏心分注。
我厂能够自主进行投捞调配的主要是偏心分注井。
油套分注由地面控制配注无需井下调配，压控开关目前厂家负责进行调配，我厂只负责配合起下工具。
二、偏心分注及投捞调配主要原理偏心分注的主要原理：通过封隔器使不同层位隔离开，利用偏心配水器堵塞器通道（水嘴直径）大小来控制分层水量，来满足地质配注要求。
下图为配水器结构示意图和配水器中心管实物图。
图1 配水器结构示意图图2 配水器中心管实物图投捞调配：利用流量计测试井下分层流量，判断井下吸水情况，结合地质配注对配水器堵塞器进行水嘴更换，来达到满足地质配注要求。
应用器具：试井绞车、井口高压防喷管、流量计、回放仪、投捞器；主要工用具：计算器、管钳、手钳、扳手、螺丝刀、机械振荡器、安全器材等。
图3 投捞器实物图图4 机械振荡器实物图投捞调配作业过程：1、组装流量计测试井下分层流量；2、分析分层吸水情况；3、确定分层水嘴大小；4、组装投捞装置进行投拔作业；5、重新测试分析井下分层吸水情况；6、重复以上操作直至分层吸水达到配注范围或无法调整为止。
分注井调试操作不是简单的工具起下，由于井斜、投捞工具、井筒状况等因素的影响，堵塞器投拔不上、投捞工具遇阻、遇卡等情况屡有发生，如在调试过程中操作不当，极易产生井下调试事故。
分层注水作业安全操作规程
宁夏华川科工贸有限公司分层注水作业安全操作规程编写人：陆英谋审核人：张华东批准人：张华东执行日期：2012年8月1日目录1 井下分层注水方式及其工艺原理 .............................................................................................. -2 -2 完井管柱结构 .............................................................................................................................. - 4 -3 井下分层注水配套工具 .............................................................................................................. - 5 -4 作业施工工序标准 ...................................................................................................................... - 7 -4.1注水井试配(调整)作业规程......................................................................................... - 7 -4.2注水井试注作业规程..................................................................................................... - 8 -4.3注水井重配作业规程..................................................................................................... - 8 -4.4注水井重下作业规程..................................................................................................... - 9 -4.5注水井大修下完井作业规程......................................................................................... - 9 -4.6注水井查套后重配作业规程....................................................................................... - 10 -4.7注水井压裂后重配作业规程....................................................................................... - 10 -5 各施工工序施工标准和施工要求 ............................................................................................ - 11 -5.1起原井管柱 (Q/SY DQ0528)..................................................................................... - 11 -5.2探砂面 (Q/SY DQ0512)......................................................................................... - 11 -5.3冲砂 (Q/SY DQ0512)......................................................................................... - 11 -5.4通井 (Q/SY DQ0511)............................................................................................. - 12 -5.5刮蜡(套管刮蜡) (Q/SY DQ0511)........................................................................... - 13 -5.6套管刮削 (Q/SY DQ0511)................................................................................... - 13 -5.7井下作业通井、刮蜡、刮削作业质量与安全要求................................................... - 13 -5.8井下作业工艺管柱组配要求(Q/SY DQ0513)........................................................... - 14 -6 附件 ............................................................................................................................................ - 17 -1 井下分层注水方式及其工艺原理单管柱多层段分注是指井下只有一根管柱，利用封隔器将整个注水井段封隔成几个互不相通的层段，每个层段都装有配水器，注入水从油管入井，由每个层段配水器上的水嘴控制水量，注入到每个层段的地层中。
分层注水工艺
配 套 工 具
锚定工具： 锚定工具：SM水力锚 水力锚
SK水力卡瓦 水力卡瓦
补偿工具： 补偿工具：BC-115补偿器 补偿器 配水工具： 配水工具：ZJK配水器 配水器
锚定补偿式分层注水工艺
1、密封件进行了优化设计 、
Y341封隔器 封隔器
1）胶筒肩部设计保护机构 ） 2）采用双胶筒密封 ）
减少应力松弛现象 密封压力提高35MPa以上 密封压力提高 以上 提高和保持接触应力 工作寿命延长
测试仪器：井下存储式电子流量计（外流和聚流） 测试仪器：井下存储式电子流量计（外流和聚流） 测试工艺：聚流式测试法， 测试工艺：聚流式测试法，每测一层要更换不同的密封 段，测试工序比较复杂。外流式测试法，仪器一次下井 测试工序比较复杂。外流式测试法， 可以测试多层，测试效率高。 可以测试多层，测试效率高。 投捞工艺： 投捞工艺：钢丝绳投捞工艺 液力助捞工艺（钢丝） 液力助捞工艺（钢丝）
人 工 井 底 保护套管管柱
锚定补偿式分层注水工艺
3、性能特点
1）管柱结构优化设计
注水管 柱工作 状态 1、关井（作业） 关井（作业） 2、洗井 3、注水
配水器 分层封隔器
在不同工作状态的相互转换过 程中， 程中，管柱会随压力和温度的 交替变化而伸缩， 交替变化而伸缩，管柱蠕动严 重，有效工作寿命缩短。 有效工作寿命缩短。
Y341 G封 封 隔器 密封 件结 构图
锚定补偿式分层注水工艺
Y341封隔器 封隔器 2、胶筒材料进行了优化选择 、胶筒材料进行了 进行了优化选择
橡胶 材料
HNBR氢化 HNBR氢化 丁腈橡胶 NBR丁腈 NBR丁腈 橡胶
氧化稳 定性
1000倍 1000倍 NBR
分层注水技术介绍
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
适用范围
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。
管柱技术特点
完井管柱结构简单配套工具少；
封隔器可验封；
两层吸水通道隔离，避免层间干扰；
地面依靠定量配水器控制水量。
抗拉强度 ≥450KN
套变井分注技术
KPX-105小直径偏心工作筒
技术参数
总长度 最大外径 通径 连接丝扣 985mm 105mm 46mm 27/8TBG
室内试验结果
承压能力 抗拉强度 ≥40 MPa ≥450 KN
投捞可靠性（KN）
投入 捞出
总次数
5
5
一次成功次数 5
5
一次成功率 100% 100%
一、概 述
油田为什么要注水？
1、保持地层压力
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。
2、提高油田采收率
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
常规偏心分层注水管柱
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
正常注水时管柱存在上顶力，工况变化时无支撑锚
P
定机构不能克服管柱蠕动，管柱有效期较短。
悬挂式平衡偏心分注管柱
管柱特点
➢ 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。
分层注水工艺
Min.ID in. 2.440
Length Connection in. 35.43 2 7/8“EUE
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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。
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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、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。
Casing Size Casing Weight in. 5.500 7.000 Lbs/ft 17-23 29-35
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。
Max. OD in. 3.700
Min.ID in. ——
Length in. 12.130
Pressure Rating
2
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汇报提纲
一. 油田注水目的 二.注水系统与流程
三.注水水源及水质
四.注水井网分布 五.注水工具及工艺
3
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浅析注水井分层调配不合格原因及治理
浅析注水井分层调配不合格原因及治理发表时间：2020-04-30T16:55:03.337Z 来源：《基层建设》2020年第2期作者：张继杰1 李淑晶2[导读] 摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，综合国力显著加强，分层测试调配合格率是一项重要的油田开发管理指标，它反映了注水状况与地质方案的符合情况。
1大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿测试队黑龙江大庆 163000；2大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿717队黑龙江大庆 163000摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，综合国力显著加强，分层测试调配合格率是一项重要的油田开发管理指标，它反映了注水状况与地质方案的符合情况。
本文通过对295个测试调配不合格层分析，阐述了地层条件差、注采系统不完善、层间干扰、注水管柱结垢等因素对测试调配合格率的影响。
并针对不同影响因素提出采取相应的治理措施：进一步优化注水井配注和措施方案；为缓解层间矛盾对调配不合格层的影响，采取选用“单层间注”的周期注水方式和使用“YL井下注水定流量器”。
“YL井下注水定流量器”是控制单层注水量的新举措。
该流量器可以保证井下注水层段有稳定的注入量，对控制超注层效果更理想。
利用该装置可以大大缓解层间矛盾，提高测试调配合格层数，具有一定的推广使用价值。
为了进一步提高注水质量，本文在遵守套管保护原则的基础上提出对一些水井重新计算破裂压力，通过提高水井注水压力，相应提高注入水量，以满足配注方案的要求。
关键词：层间矛盾；注水定流量器；除垢剂；破裂压力引言在油田开发过程中，地层天然能量不断衰竭，通过注水井分层测试调配技术向开采油层定量注水，控制油层压力，维持油层生产需要的驱动力，从而提高开采效率和采收率。
投捞调配的核心就是调整各单层注水的压力系统，使各层段的注水量均能达到配注的需求。
采用的方式就是调整各配注层段的水嘴，结合各个单层的吸水能力，通过水嘴的调整，来调整各注水层段的注水压力，从而达到调整单层注水量的目的。
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井下分层注水投捞调配技术基础讲座前言一、油田及油田注水开发的一般概念1、常见名词解释2、油藏及油水井基本概念3、油田为什么要注水4、油田常用注水方式二、井下分层注水工艺技术1、油田为什么实施分层注水2、分层注水实施的工艺原理3、井下分层注水方式及其工艺原理4、完井管柱结构5、井下分层注水配套工具三、井下分层注水井的投捞调配测试技术1、投捞调配的目的2、投捞调配的原理3、投捞调配的配套设备4、投捞调配的操作程序5、注意事项及事故应急处理程序前言为满足现场生产的需要，达到培训投捞调配队伍技术人员的目的，强化队伍的整体技术素养，公司组织人员编写了该教材，考虑到队伍人员基本技能的差异，该教材尽可能简单明了，尽可能简化专业术语，以满足队伍培训的需要。
一、油田及油田注水开发的一般概念1、常见名词解释●裂缝：岩层沿断裂面未发生明显的相对位移的断裂构造，称为裂缝。
●断层：岩层沿断裂面发生明显的相对位移的断裂构造，称为断层。
●孔隙度：岩石中所有孔隙（孔隙、洞穴、裂缝等）的总体积在该岩石总体积中所占的比例。
百分数表示。
●渗透率：在单位压差下，单位时间内流体通过岩石的能力称为渗透率。
●储集层：将具有孔隙、裂缝或空洞的，能使油气流通、聚集的岩层，称为储集层。
如砂岩、具有缝或孔洞的石灰岩、白云岩，具有裂缝的变质岩、火成岩等。
●盖层：也称隔层，盖在储集层之上、不渗透、能够阻止油、气散失的岩层，如泥岩、页岩、石膏、岩盐层等。
●储集层的非均质性：储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发育，表现在孔隙度和渗透率上会有较大的差异，导致同一构造中的井与井之间、同一口井中层与层之间流体流动能力的差异，就是储集层的非均质性。
2、油气藏及油水井基本概念地层中油气聚集在一定的储积层中，是石油就称为“油藏”，是天然气就称为“气藏”，同时聚集了游离天然气和石油则称为“油气藏”。
油田开发过程中，在油气构造带上所打的生产井，从地层采出原油的井是油井，将注入水注入地层的井称为注水井。
图1 油藏及油水井示意图3、 油田为什么要注水？原油在地层中从远离油井井筒的地方流向油井井筒，需要一定的能量，也就是说，地层或地层中的流体必须具备一定的能量，才能完成这一过程。
这部分能量最初是由地层中流体的弹性、储积层弹性、气顶、溶解气、存在的边底水等这些天然能量来提供的。
但多数油田的天然能量是不充足的，同时天然能量的局限性很大，控制较难。
其次，天然能量的衰竭很快，很难实现长期的稳产，而且采收率会很低。
通过注水井向油层注水补充地层能量，保持油层压力，是在依靠天然能量进行采油之后或油田开发早期为了提高采收率和采油速度而被广泛采用的一项重要的开发措4、油田常用注水方式注水方式，就是注水井在油藏中所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系，目前国内外油田应用的注水方式主要有边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水等。
4.1 边缘注水●缘外注水（边外注水）注水井按一定方式，一般与储集层等高线平行，分布在油水边界外，向边水中注水。
这种注水方式要求边水区内渗透性较好，边水区与油区之间不存在低渗透带或断层。
●缘上注水在油区外缘以外的地层渗透率显著变差，为了保证注水井的驱油效率，将注水井布在油区外缘上或在油藏以内距油区外缘不远的地方。
●边内注水如果地层渗透率在油水过渡带很差，或者在过渡带注水不适宜，而应将注水井布置在内含油边界以内，以保证油井充分见效和减少注水外逸。
4.2切割注水图2 边缘注水示意图油水边界 等高线注水井 油井注水井利用注水井排将油藏切割成较小的单元，每一块面积，也叫一个切割区，可以看成一个独立的开发单元，可以分区进行开发和调整。
如图3所示。
4.3面积注水面积注水方式是把注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地分布在整个开发区上，这种注水方式实质上是把油层分割成许多更小的单元，每一口水井对应几口油井，而每一口油井受几个方向注水井的影响（如下图所示为几种常用面积注水方式的井位图）。
二、井下分层注水工艺技术1、油田为什么实施分层注水储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发育，表现在孔隙度和渗透率上会有较大的差异，导致同一构造中的井与井之间、同一口井中层与层之间流体流动能力有较大差异，对于注水井而言，体现在相同的注水压力体系下，注入水主要进入渗透率高的层段，而渗透率低的层段注水量很少或注不进水，注水井的吸水剖面往往很不均匀，且非均质性常常随着注水时间的延长而加剧，从而产生单层、单向的水驱突进，甚至出现水淹等现象，导致油井的含水率大幅度上升，而对于注水很少或注不进水的层A. 正四点法B. 正七点法C. 五点法D. 正九点法E. 正对式排状注F. 交错式排状注图4. 面积注水示意图位，由于得不到注水能量的有效补充，储集在地层的原油无法到达油井井筒，从而无法开采出来。
图5为提高注入水的波及系数，改善水驱效果，降低含水率，提高开采效益，提高最终采收率，需要改善注水井的吸水剖面。
注采井对应示意图图5对于注水井而言，目前所普遍采用的方式为油层改造（化学调剖、分层压裂、分层酸化等措施）和分层注水技术。
前者通过改造油层来降低剖面的非均质性，只能定性的改善吸水剖面，降低高渗层的渗透率，提高低渗透层渗透率；而分层注水技术经过多年来的发展，目前已基本可以满足注水井单层的定量配注的需要，对于小层的定量注水意义重大。
我们这里重点讨论注水井的分层注水技术。
2、分层注水工艺分层注水的方法比较多，如油套分层注水、多管分层注水、单管井下分层注水等。
其所采用的基本原理就是利用井下封隔器将水井的各个储层段分开，然后根据各个储层段的实际配注需要，形成相对独立的注水压力系统。
其中，油套分层注水、多管分层注水均可以在地面控制并调整单层注水量；图6分别是油套分层注水和多管分层注水示意图。
而单管井下分层注水则需要利用调整井下的工具来调整单层注水量，所采用的方式就是注水井的投捞调配。
油套分注是从油管和套管同时注水，在油管和套管进口安装节流阀、流量表，分别控制水量，层间使用封隔器隔开实现两层分注，油套分层注水只能满足两层分注的需要。
图6A所示；多管分注采用较大口径套管，下多根小口径油管，每根油管的底端下在相对应的油层，层间用封隔器卡开，每根油管在井口安装节流阀和流量表实现多层分注。
图6B所示。
以上两种分注工艺因为分注层数有限（一般只能达到两层），实施难度及操作难度大，所以目前各油田基本上已经不采用了。
随着工艺技术的进步和测试手段的日趋完善，采用单管柱多层段配水的分注方式及其配套技术在各油田得到广泛的应用。
3、井下分层注水方式及其工艺原理单管柱多层段分注是指井下只有一根管柱，利用封隔器将整个注水井段封隔成几个互不相通的层段，每个层段都装有配水器，注入水从油管入井，由每个层段配水器上的水嘴控制水量，注入到每个层段的地层中。
由于该方式控制、调配单层注水量是通过调整井下工具实现的，所以我们一般称其为井下分层注水目前，井下分层注水按照其所采用的原理一般分为同心分注和偏心分注。
同心分注完井管柱所配套的井下工具均具有相同的同轴度，装有水嘴的配水芯子安装在配水器的中心，其对应的配水器称为同心配水器（图7），相应的分注称为同心分注；偏心分注完井管柱所配套的井下工具不完全在相同的同轴线上，装有水嘴的配水芯子（也称堵塞器）由专用投放工具安装在配水器的边部，这A. 油套分注B. 多管分注图6 两种分注方式图7 同心配水器及相应的配水芯子、嘴子部位图8 偏心配水器及相应的配水芯子、嘴子部位 种配水器称为偏心配水器（图8），相应的分注称为偏心分注。
国内外油田分层注水工艺技术主要以偏心、同心两种方式为主。
同心分层注水工艺技术由于其对配套完井工具、配套钢丝作业工具的要求相对简单，早期曾经有很强的实用性，胜利、大庆、辽河、江汉等油田曾经进行过同心分层注水的研究及现场应用。
随着偏心分层注水完井工具（偏心配水器、配水阀）以及配套的钢丝投捞工具逐步完善，偏心分层注水工艺技术由于其自身的特征，在生产测试、投捞工艺、管柱设计、分层注水层数等方面有着较为明显的优势（表一）。
为此，目前国内外油田的分层注水主要以偏心分层注水为主，包括大庆、辽河、新疆、中原、华北、塔里木、吐哈等油田在内的国内大部分油田选用偏心分层注水；同心分层注水目前主要在胜利油田和长庆油田应用。
4、完井管柱结构分注井完井管柱结构长庆油田最近几年的注水井分注也同时选用同心和偏心分注，图11、12所示分别为这两种分注管柱结构。
5、井下分层注水配套工具A 、 封隔器： 根据注水井定期反洗的需要，分层注水所需要配套的封隔器应具备反洗井的特点。
目前国内外普遍采用的注水封隔器主要有K344型水力扩张式可洗井封隔器、Y341型水力压缩式可洗井封隔器。
●K344型水力扩张式可洗井封隔器 工作原理：水力扩张密闭式封隔器是在原来水力扩张式封隔器的基础上发展而来的,当油管内外造成一定的压差时，胶皮筒即可涨开密封油套环行空间；当套压高于油压，封隔器胶筒自动回缩解封。
主要结构特点：Ⅰ. 在封隔器内部胶筒进液通道上设计了自密封机构,使胶筒内形成一个环形密闭腔.坐封时液体在油套压差作用下进入胶筒内使胶筒扩张封隔油套环空,由于液体在胶筒内处于密封状态,因此封隔器不解封.Ⅱ. 在封隔器外部设计了解封机构,可以使胶筒内腔液体泄掉.解封时油管内泄压,套管打压,从而使解封机构工作,胶筒内腔液体泄出,胶筒收缩,封隔器解封.图11 同心分注井配水管柱图12 偏心分注井配水管柱Ⅲ. 施工简单.由于坐封压差小,通过正常注水既能实现封隔器坐封,Ⅳ. 密封性好.与水力压缩式封隔器相比,由于采用扩张式胶筒并且胶筒内充满高压水,因此胶筒封隔油套环空的能力大大提高.Ⅴ. 洗井排量大.洗井时封隔器解封,胶筒回收,油套环空既是洗井通道,远远大于压缩式封隔器专门设计的洗井通道.Ⅵ. 该封隔器可以多级灵活应用，可以重复坐封，地层出砂不会影响封隔器坐封等特点。
●Y341型水力压缩式可洗井封隔器工作原理座封：从中心管打压，压力升高到一定值时，防座剪钉被剪断，两级活塞随着压力的升高不断上移，压缩上、下组胶筒，同时卡瓦装置起作用，直到活塞移至最大行程，完成座封。
解封：上提管柱解封。
主要特点Ⅰ. 无卡瓦支撑，避免座封时对套管内壁造成伤害；Ⅱ. 液压坐封，上提管柱解封；Ⅲ. 在座封完成的同时，可以判断出座封是否良好；Ⅳ. 可在不解封的情况下实现反洗井作业。
B、配水器：根据注水井配注量调整的需要，配水器及其配套的工具应具备可以更换水嘴等特点。
根据其结构特征，一般可分为同心配水器、偏心配水器两种规格。
●KPX偏心配水器主要结构特点：Ⅰ.配水阀在工作筒的侧面，不影响工作筒的通径（图10），Ⅱ.所配套的配水阀直径小，相应的密封断面小，密封容易，同时，由于密封断面小，投捞力量较小，Ⅲ.成熟的偏心投捞工具配套以及成熟的投捞调配技术，可保证完井后投捞调配工作的顺利进行。