胜利油田注水工艺技术现状与发展

分层注水管柱有效工作寿命调查
只有16.6%。
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术现状
存在问题：
问题1：管柱结构不合理。
常规注水管柱主要由封隔器、配水器及
洗井阀组成，随着注水井工作制度的变化及 注水压力的波动，管柱中产生的温度效应和 压力效应引起管柱的蠕动，从而带动封隔器 上下蠕动，导致封隔器密封件应力松弛，分
分层注水工艺技术现状
存在问题：
问题6: 测试仪器精度低，测试数据的可靠性差，装备老化。 胜利油田的注水井测试最初采用聚流式流量计进行，
测试时需要反复投捞调配，测试时间长，效率低；
全油田共有测试车127台，实际运行108台，新度系数 0.29；注水井监测仪器设备362套，完好271套，完好率 74.86％。
配水封隔器
注水层 分层封隔器 注水层
配水器
定位工具
特点： 配水器和封隔器 一体化设计，可实现 1m夹层的细分注水， 一次测试调配同时完 成2-3层，提高了测调 效率。
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术的进展之二
2、韵律层挖潜分注技术
射流洗井器
桥 式 偏 心 分 注 管 柱
特点 1、分注层数不受下井工具级数限 制；对某一层进行投捞或测试时， 2、分层压力测试不需投捞堵塞器， 对其它层影响小。 减少了投捞工作量和井口开关次数， 3 、解决了注水井测试时测试密封 提高了注水井的测压效率。 段过孔“刮皮碗”和“憋压”问题。
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术进展之二
通过技术创新与集成配套，形成了分层注水工艺技 术系列
针对不同类型油藏特点和不同井况的需求，在常规
分层注水管柱基础上研究形成了六套分层注水工艺配套
模式，满足了目前油田注水开发的需要，在一定程度上 提高了油田分注工艺技术水平。
胜利油田注水工艺技术现状与发展
胜利油田注水工艺技术现状与发展
胜利油田注水工艺技术现状与发展
汇报人：刘海涛
采油工程处 2010年9月
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术现状 分层注水工艺技术的进展 技术应用情况及效果
发展趋势
胜利油田注水工艺技术现状与发展
胜利油田以水驱开发为主。截至09年底，分公司共有853个单 元区块投入注水开发，水驱动用储量26.85×108t，占油区动 用储量的64.5%。 水井开井率：84.4%
注采比：0.86
8000 7440
层段合格率：65％
6282
6000
年注水：2.3×108 m3
2838 2577 2256
总注水井数 开井数 方案分注井数 实际分注井数
4000
2000
0
实际分注井开井数
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术现状
1、分类及应用情况：
1）分类：胜利油田的分层注水井以一级两段、两级三段为主，
分层注水工艺技术进展之三
超 声 波 验 封 仪
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术进展之三
加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高
3）引进测调一体化智能调配技术
提高测试调配效率
测调一体化智能调配技术测调时 利用流量测控仪测试注水层的实际注 水量，根据实际注水量和设定配水量
的差值大小，通过万向连轴器实现井
分层注水工艺技术进展之二
锚定补偿式分层注水管柱
层间差异大油藏
防蠕动分层 注水技术 韵律层挖潜 分注技术
补偿式分层注水管柱 长效防蠕动分层注水管柱
锚定式分层注水管柱
低渗储层夹层较薄 剩余油动用程度差 出砂油藏 非均质严重油藏 滩海油藏 套变井
多级集成细分注水工艺管柱 桥式偏心分层注水工艺管柱
分层防砂分层注水管柱 防返吐分层注水工艺管柱 双管分层注水工艺管柱 大通径防砂二次完井分注管柱 小直径分层注水管柱
Y341封隔器
注水层
配水器 封隔器
水力卡瓦
注水层
配水器
注水层
配水器
沉砂底球
底 + 筛 +堵
人工井底
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分层注水工艺技术的进展之二
2、韵律层挖潜分注技术
多级集成细分注水工艺管柱 桥式偏心分层注水工艺管柱
多级集成式细分注水管柱
套管保护封隔器 注水层 配水封隔器 注水层 注水层 分层封隔器
套管 油管 地层 配水器
密封段
压力计
封隔器 配水器 地层
三参数流量计 偏心管柱验封仪器总成 三参数流量计 密封段 压力计
封隔器 配水器 地层 验封仪器
空心管柱验封仪器总成
把普通验封仪上部的压力计用三参数流量计代替，可以准确判断密封 圈是否漏失。利用压力和流量wk.baidu.com变化趋势判断分析封隔器的密封性。
胜利油田注水工艺技术现状与发展
仪器精度：由2.5%提高到1.0%。
测试效率：仪器一次下井测取各层注水量，淘汰了需要反复 投捞、反复坐封的分层测试工艺技术，提高了测试效率 (提高3倍 以上)。
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分层注水工艺技术进展之三
加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高
2）引进了封隔器在线验封技术，确保分注管柱可靠、有效
分层注水管柱一般都采取井口悬挂式结构。根据配水器的不同， 又分为偏心和空心两种注水管柱。
类型 数量(口) 类型 数量(口) 分注一层 194 偏心分注 863 分注两层 1750 空心分注 1599 分注三层 601 其它 115 其它 32 2577 合计
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分层注水工艺技术现状
1、封隔器
高了解封可靠性。 倍。
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术进展之一
深入调查分析，强化科技攻关，井下工具工作可靠
性不断提高 偏心式：研制了防逆堵塞器，防止层间串通，
减少地层返吐出砂引起的地层堵塞； 引进桥式偏心配水器，提高测试精度和资 料录取量。 空心式：设计液压换向轨道，实现免投捞一次 作业完井； 将芯子密封件改为双联防脱密封件，减少 了密封件脱落现象，提高分层配水可靠性； 出水凡尔和凡尔座采用硬质合金材料，提高抗 刺性能。
配 阀 配 封
层很快失效。
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分层注水工艺技术现状
存在问题：
扩张封隔器
胶筒结构：单层帘布式；抗疲劳强 度低、寿命短； 耐温低（≤90℃）、停注时层间串 通
问题2：封隔器
不能满足深井长 效注水要求
压缩封隔器
胶筒材料：普通丁腈橡胶；耐温耐 压技术指标较低（125℃、 25MPa）；
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分层注水工艺技术的进展之二
5、滩海油藏分层注水技术
开发了大通径防砂二次完 井分层注水管柱
特点： 防砂注水管柱独立，注 水检管或增注工艺措施时， 只起出注水管柱； 管柱二次完井后，油层 部位井径较大,易实施分层 注水、测试和调配。
油层2 可洗井封隔器 悬挂丢手封 油层1 滤砂管 分层封隔器 滤砂管 分层封隔器 油层3 滤砂管 油层3 油层2 油层1 402配水器 可洗井封隔器 403配水器 可洗井封隔器 404配水器 反 洗 阀
平衡底球
工作压差，MPa
使用条件 分注层数 工具最大外径，mm
25
轻微出砂 2~3 105
人工井底
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分层注水工艺技术进展之三
加强测试技术改进与配套，注水井监测水平不断提高
1）引进多参数水井测试仪器，提高测试了精度和效率
项目 流量 温度 工作 压力 指标 电磁流量计 超声波流量计 0 ～700m3/d 0～125℃ ≤60MPa 0 ～700m3/d -2～125℃ ≤60MPa
下对接，自动调节水嘴的开度量，使 各层注水量满足配水方案要求。
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分层注水工艺技术现状 分层注水工艺技术的进展 技术应用情况及效果
发展趋势
胜利油田注水工艺技术现状与发展
技术应用情况及效果
分层注水新技术
从2006年开始，依托胜利油田水井专项治理工作， 加大了新技术的推广完善力度，2006年~2009年四年间共 实施了以防蠕动分层注水技术为主导工艺的分层注水工 艺技术1325井次，注水层段合格率提高了5.66%，分层 注水管柱的平均寿命由1年延长到2年以上。
无肩部保护机构，接触应力和肩部 防突能力低； 洗井活塞工作可靠性差,有效期短,
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术现状
存在问题： 空心配水器
问题3：配水器 作业时要投捞死芯子，作业工 序复杂； 凡尔抗刺性差。
结构形式单一， 工作可靠性差
偏心配水器
采用常开式结构，停注时产生 管内串通，调配时堵塞器投捞 成功率较低。
2、配水器
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术进展之一
深入调查分析，强化科技攻关，井下工具工作可靠
性不断提高
3、洗井阀
砂埋底球、底球 漏失影响配水准 研制了定 压沉砂底 球、定压 洗井阀和 平衡洗井 解决了砂埋底
球的问题，提
高了一次作业 成功率。
确性、水力冲击
造成封隔器中途 坐封等
阀等工具
油管锚
下防砂外管
下注水内管
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分层注水工艺技术的进展之二
6、套变井分注技术
注水层
配水器
特点： 工具尺寸小，胶筒膨胀率大。 主要用于套变井的分层注水。
项目 适应套管内径，in 工作温度，℃ 指标 51/2，7 ≤125 注水层
小直径封隔器
配水器
小直径封隔器 配水器
注水层
Y341-114不可 洗井封 桥式偏心 配水器 Y341-114 不可洗 井封 桥式偏心配 水器
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分层注水工艺技术的进展之二
3、出砂油藏分层注水技术
对于出砂严重油藏采用分 对于出砂轻微油藏及注聚转 层防砂注水一体化管柱。该管 后续水驱的分注井采用防返吐分 柱可有效防止地层出砂，提高 层注水管柱。当停注及解封时， 出砂油藏注水井工作寿命。 防反吐配水器和定压洗井阀能防 止油套环空内的水进入油管，防 止各层串通，防止地层反吐出砂， 可顺利进行测试调配等施工。
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分层注水工艺技术现状
存在问题：
问题4：随着油田开发后期精细韵律层投入开发，分注层数增
加、层间距缩小，封隔器卡距减小，现有分层注水技术不能
满足细分层系注水开发的需求。 问题5：出砂井分注技术有待完善，水井出砂造成测调遇阻、 注水井欠注问题日益严重。
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胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术进展之二
锚定补偿分层注水工艺管柱 长效防蠕动分层注水工艺管柱
1、管柱防蠕动分注技术
主要解决了高温高压深 井油藏管柱蠕动问题，延长
注水层
补偿器
水力锚
防蠕动器
Y341封隔器
封隔器
配水器
了分层注水有效密封寿命。
主要技术指标： 耐温：160℃ 耐压：35MPa 分注层数：≤4层 应用井深： ≤3500米 分注有效期：2年以上
1、分类及应用情况：
2）应用情况：通过对452口分层注水井进行作业跟踪统计发
现：分层注水管柱1年内有效井数占66.7%，1-1.5年内有效井数 占43.5%, 1.5-2年 内只有30.4%, 2 年以上有效井数
有效率%
80 70 60 50 40 30 20 10 0 1年内 1-1.5年 1.5-2年 2年以上 16.6% 43.5% 30.4% 66.7%
注水层
防返配水器
防返吐分层注水工艺管柱
分层防砂分层注水一体化管柱
注水层
防返配水器
密闭封隔器
定压单流阀 人工井底
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分层注水工艺技术的进展之二
4、非均质严重油藏分层注水技术
主要特点： 配套应用了同心双管分层注 解决了层间差异大，分层注 水工艺技术，井口采用套管四通 水量难以满足调配的要求。 和两个小四通连接方式。大四通 各层水量分别通过不同的注 内坐悬挂器连接悬挂外管，两个 水通道注入，不用进行井下测 小四通中间装内管悬挂器连接悬 试调配，后期管理简单。 挂内管，形成两个独立的注入通 封隔器密封性可以通过井口 道。 压力、流量变化直观判断。
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术现状
井下工具
分层注水工艺技术的进展 技术应用情况及效果
分层注水工艺技术 测试调配技术
发展趋势
胜利油田注水工艺技术现状与发展
分层注水工艺技术进展之一
深入调查分析，强化科技
攻关，井下工具工作可靠 性不断提高 压缩式：优选氢化丁腈橡胶作为胶筒材料，采用 压缩式：设计了液压反馈式反洗井机构，解 铜护罩肩部保护及双胶筒密封结构。提高了接触 决了洗井阀关闭不严造成的层间窜通问题， 应力和肩部防突能力，耐温160℃,耐压35MPa以 提高了密封可靠性。 （ （ 1）胶筒 2）结构 上 扩张式：设计了密闭锁紧机构，解决了停注 扩张式：采用钢骨架三层结构胶筒，胶筒的密封 时层间窜通问题，优化设计了解封方式，提 压差提高到达 35MPa以上，抗疲劳强度提高5～8