聚合物注入井井下工艺

喷嘴
• 分子量降解率在20-50%
内可调
• 单层控制流量50m3/d以
内
• 压降小于2MPa
5 分层注聚组合管柱
• 笼统井长胶筒封堵注聚管柱 • 分层井长胶筒封堵注聚管柱
笼统井长胶筒封堵注聚管柱
• 长胶筒封隔器
胶筒封隔器的承压试验
在地面模拟试验中，当注入压力达到20MPa时，封 隔器胶筒从套管炮眼中挤出，168小时后使其解封， 检查胶筒完好。
分 类 自封式 压缩式 楔入式 扩张式
代号 Ｚ
Ｙ
Ｘ
Ｋ
表2 支撑方式代号表示方法
支撑方式 尾管 单向卡瓦 无支撑 双向卡瓦 锚瓦
代号 １
２
３
４
５
表3 坐封方式代号表示方法
坐封方式 提放管柱 转管柱 自封 液压 下工具
代号
１
２
３４
５
表4 解封方式代号表示方法
解封方式 提放管柱 转管柱 钻铣 液压 下工具
• (1)整形后的粘度损失比整形前降低 近1／3。
• (2)整形后，直径 10 mm的水嘴粘 度损失也比较大。
• (3)整形后值径 13 mm以上水嘴的 粘度损失小于 1mPa·s。
注聚井井下工具 设计的基本原则
• 在保证配注的前提下， 使井下工具最大限度地 减少聚合物溶液的粘度 损失。
2 笼统注聚管柱
1.3 聚合物溶液对井下工具设计的要求
• 因为聚合物是一种对剪切十分敏感的假 塑性流体，在较低的剪切速率下，聚合 物分子线团相互靠近，呈现出较高的粘 度。随着剪切速率的增加，剪切随之增 强，卷曲的分子被拉直，并产生相对滑 动，使粘度降低，而剧烈的剪切还可能 使大分子链发生断裂。
剪切实验
剪切试验
细长管分层注聚管柱
• 该工艺是利源自文库螺旋盘管 的沿程阻力，对流经盘 管的聚合物造成能量损 失，产生压差，控制分 层注入量。缺点是细长 管的长度不可调整。
地面控制分层注聚管柱
• 该工艺井下分层管柱包 括单管分注管柱和双管 分注管柱，优点是井下 管柱没有截流面积的变 化，过流通道大。缺点 是分层数量少。
螺杆泵分层注聚管柱
• 以螺杆泵为配注器，将二个螺杆泵串 联在一起，在注聚溶液的压力下，二 个螺杆泵的转子以相同的速度放置， 分层注入量由二个螺杆泵的排量决定。 该工艺技术聚合物粘损低（小于 3%），分注精确，不需测试。但存 在管柱不能验封，若一个层段注不进 聚合物，另一个层也停注，以及方案 调整须动管柱的缺点。
• 采研的单管同心分注技术在粘损、水量可调 性及防金属离子降解等方面具有一定的先进 性。但由于配注器尺寸及测试通道的限制同 心分注技术只能满足2-3层分注需要，且每 次调整须逐个打捞配注器，调配繁琐。另外 由于长时间注入，聚合物溶液鱼眼及杂质堵 塞易使环行降压槽失去功用。
3.1 偏心分层注聚管柱
• 环形降压槽偏心配注器（采研） • 腔室式偏心配注器（采油二厂） • 投球式偏心配注器（采油三厂） • 梭形杆偏心配注器（采油六厂）
环形降压槽偏心配注器
• 压力调节器控制 压差达到
3.5MPa
• 单层控制流量
70m3/d 以内
• 粘度降解率小于
10%
环形降压槽偏心配注器
腔室式偏心配注器
投球式偏心配注器
梭形杆式偏心配注器
梭形杆式偏心配注器
3.2 其它分层注聚管柱
• 螺杆泵分层注聚管柱 • 细长管分层注聚管柱 • 地面控制分层注聚管柱
3.1 同心分层注聚管柱
• 该工艺管柱由封隔器、环形降压槽配注器等 井下工具组成。井下配注节流芯在2.5米长 度内调整可控制单层注入量20-150m3/d， 聚合物溶液的剪切降解率小于4.2%，控制压 差3MPa，配注芯最大钢体外径为φ58mm。
3.1 同心分层注聚管柱
3.1 偏心分层注聚管柱
1.1 井下封隔器的基本原理及分类
• 封隔器 • 用于分隔井筒油
套环形空间，使 上、下二部分液 体不能相互连通 的井下工具称为 封隔器。主要应 用于分层注水、 验漏、验窜、压 裂、酸化等方面。
封隔器的型号标准
钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号 支撑方式代号 分类代号
表1 分类代号表示方法
• 对于不能进 行分层的注 聚井，采用 以“油管+ 喇叭口”的 管柱进行注 聚。
2 笼统注聚管柱
• 对于有特殊要求 的注聚井，采用 以“封隔器+油 管+喇叭口”的 管柱进行注聚， 该封隔器称谓 “保护封隔器”。
3 分层注聚管柱
• 聚合物溶液具有一定调整吸水剖面、扩 大波及体积的作用，但由于油层的非均 质性，笼统注入井仍然存在聚合物溶液 “单层突进”，油井过早见聚的问题， 影响了聚驱增油效果。因此，为改善聚 驱效果、提高聚驱经济效益，要求对聚 驱注入井进行分层。
笼统注入井的层内封堵
分层井长胶筒封堵注聚管柱
封
封
堵
堵
段
段
内
长胶筒
内
有
封隔器
代号
１
２ ３４ ５
例如：Y341-114封隔器 Y--压缩式 3--悬挂式（无支撑） 4—液压座封 1--上提解封 114—钢体最大外径 114mm
1.2 井下配注器的基本概念及分类
• 与配套的投捞和测 试仪器使用，能够 调整、控制聚合注 入量的井下工具， 称为配注器。
• 主要分为同心配注
器与偏心配注器。
3.1 同心分层注聚管柱
• 如果使用传统分层注水方式的井下配水器， 在产生节流损失的同时，聚合物溶液的剪切 降解严重，对注聚效果产生不良影响，现场 无法接受。因此要实现在井口同一注入压力 下，既对中、低渗透层加强注聚，又在井下 利用配注器产生节流损失，降低高渗透层的 注入压力，从而达到分层配注的目的。
4 分质分压注聚管柱
偏心式压力调节器
偏心式分子量调节器
满足二三类油层分注 层段多、层间矛盾大 的情况。
压力调节器
高渗透层
分子量调节器
中渗透层
分子量调节器
低渗透层
聚合物分子量调节原理
聚合物分子微观形态
颗粒
枝状
网状
分子链发 生断裂
剪切作用后
聚合物分子量降低
分子形态 和尺寸发 生变化
分子量调节器
靶板
聚合物注入井井下工艺
—— 技术干部培训讲议
目录
• 1 前言 • 2 笼统注聚管柱 • 3 分层注聚管柱 • 4 分质分压注聚管柱 • 5 分层注聚组合管柱 • 6 分层注聚工艺发展方向
1 前言
• 1.1 井下封隔器的基本原理及分类 • 1.2 井下配注器的基本概念及分类 • 1.3 聚合物溶液对井下工具设计的要求