注水封隔器上压控制式洗井机构设计分析

普通洗井机构不能实现有效的分层注水 ,且洗井压力损失过大 ,常造成洗井不畅 ,而上压控制式反洗井机构具有打开灵活、洗井畅通、关闭可靠等优良性能 ,除洗井时沟通上下层外 ,注水井其他工作状态都能很好地将洗井通道关闭 ,起到密封分层的作用。介绍了其结构和工作原理 ,并根据洗井活塞受力特点进行了状态分析 ,设计了新型的上压控制式洗井活塞和密封面保护机构。现场 2 76井次的应用表明 ,该机构灵活可靠 ,有效地解决了注水开发油田洗井时存在的层间串通等问题 ,可大幅度提高可洗井封隔器的性能指标。

Y341-95X可洗井注水封隔器研制应用

油田开发后期,由于套管腐蚀、地层运移、注水压力波动等原因,注水井套管变形情况越来越严重,采取补贴加固措施后内径缩小,常规注水封隔器不能通过补贴段,无法实现分层注水。分析了几种小直径注水封隔器存在的技术缺陷,即:寿命短、耐温耐压能力低、无法实现不解封反洗井以解除注水量下降、测试遇阻等。参考国内有关封隔器设计研究的成果,从满足生产现场不解封反洗井的需要、提高密封胶筒耐温耐压能力等方面出发,研制了可不解封反洗井的压缩式Y341–95X可洗井注水封隔器,介绍了其结构特点、工作原理、性能参数、使用方法。现场应用表明:其结构新颖合理,性能优越稳定,能够满足套管补贴井分层注水的需要。

Y341—115注水封隔器移动的计算和防止

Ｙ３４１—１１５注水封隔器工作时的移动严重影响分注的成功率，移动的原因主要是封隔器上下的压力不同，产生的压差所至。文中对其移动距离进行了理论计算，对无锚定工艺管柱存在的问题进行总结，提出了解决深井高压注水时防止封隔器蠕动的方法，一是增加封隔器的用量；二是加水力锚和水力卡瓦。该工艺技术在大港南部油田３３口分注井中应用获得较大的效益。

软卡瓦注水封隔器的研制与应用

鉴于现有注水封隔器在分注管柱蠕动时使封隔件在套管内壁产生滑移而损坏密封面,从而导致密封件寿命缩短的问题,研制了软卡瓦注水封隔器。这种软卡瓦注水封隔器主要由洗井阀机构、密封胶筒总成、内锁紧及坐封与解封机构、双级液缸和软卡瓦机构5部分组成。它可以在11.78MPa的工作压差下与套管产生53.23kN的摩擦力,对管柱蠕动有明显的抑制作用,起到缩短管柱蠕动周期和延长封隔器胶筒寿命的作用。在层间压差10MPa以内的分注井中应用效果较好。

DGY341-114型注水封隔器

针对大港南部油田高凝、高粘、低渗透、油藏深、注入水水质不合格、洗井流程不配套、泵压不稳及工艺管柱配置不合理等问题，研制了DGY341－114型封隔器和与之配套的锚定工艺管柱。该型封隔器具有结构简单，组装方便，坐封、解封灵活，能重复坐封，承受压差大，适应于多种井况的特点。配套的锚定工艺管柱具有施工简单，能较大减轻油管蠕动的特点，提高了分注管柱的使用寿命。试验统计表明，封隔器坐封合格率100％，现场施工成功率100％，投捞测配成功率90％。

可钻可取式注水封隔器的研究

针对高压、腐蚀严重的深井 ,研制了一种即可采用上提或投球憋压方式解封取出 ,又可快速钻磨取出的卡瓦式注水封隔器。解决了锚定机构中脆性卡瓦防断回收解卡、钻磨防转、防解封平衡保护、中心管控制脱接等关键技术。经室内常温试验井试验、模拟高温高压工况的油浸试验罐试验和 12井次现场试验 ,结果表明可钻可取式封隔器坐封性能稳定 ,成功率高 ,密封性能可靠 ,解封和反洗井性能良好 ,达到了设计要求 ,能适用于工作压力 36MPa的高压注水。

Y441（3）-115注水封隔器的研究

介绍了一种液压坐封、上提或才芟球蹩压解封且可钻取的卡瓦式注水封隔器。通过对其室内和现场试验结果进行分析，阐明该封隔器应用于高压注水是可行的。

Y341-FX/ZS-114×56-90/20注水封隔器的研制

针对现有注水封隔器存在工艺成功率低、封堵效果不好等问题,研制了Y341-FX/ZS-114×56-90/20注水封隔器,该封隔器改进了压缩胶筒的结构。对主要承压件进行了优化计算,并且提升了零部件材料的机械性能和表面处理工艺。现场应用结果表明,该封隔器操作简单、运行平稳、密封无泄漏,能够大幅地提高油田机械堵水的作业效率。

Y341—114深井注水封隔器

由于江汉油田和许多外油田有很多的注水井属于深井注水，它们要求注水封隔器具有高注水压力等特点，而原有的注水封隔器工作压差过低不能满足需要，因此特开展Y341-114深井注水封隔器的研究以满足深井分层注水需要。

Y341-114XF型注水封隔器的研制及应用

针对吐哈油田分层注水工艺管柱大多采用的Y341-115注水封隔器密封性差、工作寿命短、解封困难等现象,研制了Y341-114xF注水封隔器。该封隔器依靠管柱自重下放解封,解封更加可靠;胶筒肩部的保护装置既可保护胶筒又可提高其承压能力;反洗机构采用软密封,密封更加可靠;较大的内通径方便了投捞测试作业。64井次和176套封隔器的现场应用表明,该封隔器坐封、密封、解封可靠,耐压高,有效期长,施工成功率达100%,可适应深井高压分注的要求。

双组密封高压注水封隔器的研制和应用

随着精细注水的需要,进一步启动Ⅱ、Ⅲ类储层来挖掘剩余油,针对高压分注井在用的Y341、Y241和Y221封隔器为主的分注管柱存在的问题,开发研制了双组密封高压注水封隔器,增加了封隔面积,具有较好的密封效果。并在文东油田应用14口井,取得了较好的分注效果。

平衡式双解封注水封隔器的研制与应用

针对冀东油田大斜度深井多级分注管柱解封负荷大、密封有效期短的问题,在剖析封隔器结构的基础上,对关键结构进行三维仿真模拟优化设计,研制了平衡式双解封注水封隔器。该封隔器设计独立的双解封方式,减小解封负荷;利用弹簧及注水管柱内外压差,实现反洗阀自动关闭;综合采用橡胶挤压及金属线密封方式,提高反洗阀密封可靠性;胶筒优选高强度氟橡胶材质,提高耐温耐压性能;设计平衡活塞保护解封销钉,消除高压差提前解封风险。现场应用11井次,施工成功率为100%,密封有效期超过30个月;起管解封负荷降低17.2%。该封隔器密封周期长,解封负荷小,可满足大斜度深井高压分注长效密封需求,具有良好的经济效益和推广应用前景。

冀东油田高压注水带压作业管柱的研制与应用

为在高压注水井中应用不压井、不放喷作业技术,研制了高压注水带压作业管柱。该管柱主要由Y341注水封隔器、单流偏心配水器、多功能洗井阀、筛管和丝堵等组成。多功能洗井阀底部设有底堵,能保证在入井过程中管柱密封,地层水不会从管柱底部进入管柱;配水器上开设了偏心孔,可沟通上、下层注水通道,平衡密封段上、下压差,提高了测试仪器下井的安全性。现场应用结果表明,高压注水带压作业管柱成功实现了带压作业,提高了注水时效和水井利用率,保护了地层能量,提高了作业效率,具有良好的推广应用前景。

ZYY341-103FS小直径注水管柱研制与应用

针对油田井况恶化日趋严重,套变、套损井日益增多和注水效果日趋变差的生产形势,通过近几年的努力和攻关,油田开发研制了ZYY341-103FS小直径注水管柱技术,满足了油田大部分套变井分注的要求。该技术施工成功率高、有效期长,使用面广,水井分注率高,有效提高了油田水驱动用程度和油田开发效果,成为油田后期注水开发的一项重要支撑。

海上油田模块密封分层注水技术研究与应用

胜利海上油田主力油层主要采用分层注水开发,常规配套注水管柱采用胶筒式封隔器实现分层注水,因井内高温高压环境,胶筒容易老化导致性能下降,管柱抗蠕动能力不足。通过研制模块密封式分层注水管柱,可有效降低常规胶筒式分层封隔器因胶筒老化密封性能和回缩性能下降导致分层密封失效和洗井不通畅的问题,同时提升管柱抗蠕动能力。

运用高效注水管柱提高分层注水效果

随着油田开发的不断深入,注水层间矛盾越来越突出,为确保有效注水,保持地层能量,维持油田长期稳产、高产,分层注水有效率是提高水驱动用储量和采收率的重要手段。而分层注水有效率的高低主要取决于分层注水有效期的长短。着重分析了青海油田分层注水失效的原因,并提出了具体的解决办法。

浅谈分层注水管柱优化

通过调研当前注水开发的几种管柱工艺,对目前应用较为广泛的工艺进行对比、分析,针对存在的问题,通过分析,提出了更加可靠的管柱设计的方案,部分进行了现场应用试验,为分层注水管柱的可靠性提供了思路。

水平井井下分注工艺管柱的研制及应用

针对国内外水平井注水技术还处于探索阶段,国内部分油田未能根据层段内非均质性来考虑进行分段注水的问题,展开了水平井分注工艺技术的研究工作。研发的水平井井下分注工艺管柱主要由套管保护封隔器、水平井扶正器、逐级解封洗井器、水平井注水封隔器、水平井井下分注器以及水平井底阀等组成。吉林油田现场应用表明,水平井井下分注工艺管柱能实现水平井井下有效分段注水,可应用于水平井、斜井、直井分注等工艺中。

用于高凝高粘及低渗透油田的可洗井分注管串

在高凝、高粘及低渗透油田中使用常规分注管串存在着封隔器不密封、封隔件易损坏、难以达到分注目的等问题，而选用Y341—115深井可洗井封隔器与偏心配水器、水力卡瓦、球座组成的可洗井分注管串。由于其封隔器采用卡环锁紧机构、重复坐封机构和双管密封机构，可避免封隔器在下井过程中发生误坐现象，便于重复坐封及洗井。采用水力卡瓦进行锚定，可防止管串蠕动现象。可洗井分注管串工艺在全国典型的高凝、高粘、低渗的大港南部油田38口井使用，成功率达100％，投捞测配合格率84．4％，经济效益和社会效益明显。