《注水技术交流》PPT课件.ppt

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1、注水封隔器简介注水封隔器简介 2004 2004年年年年1010月月月月技术交流材料技术交流材料一、概述一、概述一、概述一、概述二、管柱结构二、管柱结构二、管柱结构二、管柱结构三、技术指标三、技术指标三、技术指标三、技术指标四、地面试验四、地面试验四、地面试验四、地面试验五、受力与位移分析五、受力与位移分析五、受力与位移分析五、受力与位移分析六、实际位移的测定六、实际位移的测定六、实际位移的测定六、实际位移的测定七、井下验封七、井下验封七、井下验封七、井下验封介绍提纲介绍提纲 注水是油田开发的一种十分重要的开采方式，注水是油田开发的一种十分重要的开采方式，注水是油田开发的一种十分重要的开采方式

2、，注水是油田开发的一种十分重要的开采方式，是补充层能量，维持油田较长期高产稳产的有效、是补充层能量，维持油田较长期高产稳产的有效、是补充层能量，维持油田较长期高产稳产的有效、是补充层能量，维持油田较长期高产稳产的有效、易行的方法；注水工艺，特别是分层注水工艺技术，易行的方法；注水工艺，特别是分层注水工艺技术，易行的方法；注水工艺，特别是分层注水工艺技术，易行的方法；注水工艺，特别是分层注水工艺技术，是多油层注水完成分层配注方案，提高注水开发效是多油层注水完成分层配注方案，提高注水开发效是多油层注水完成分层配注方案，提高注水开发效是多油层注水完成分层配注方案，提高注水开发效果的重要措施；果的重要

3、措施；果的重要措施；果的重要措施；注水可以保持油层压力，对于多油注水可以保持油层压力，对于多油注水可以保持油层压力，对于多油注水可以保持油层压力，对于多油层油田，为调整层间矛盾，控制原油含水的上升和层油田，为调整层间矛盾，控制原油含水的上升和层油田，为调整层间矛盾，控制原油含水的上升和层油田，为调整层间矛盾，控制原油含水的上升和提高原油采收率，应实行分层注水。提高原油采收率，应实行分层注水。提高原油采收率，应实行分层注水。提高原油采收率，应实行分层注水。一、概述一、概述1 1、管柱结构与主要配套工具：、管柱结构与主要配套工具：Y341反洗井注水封隔器 KPX-114偏心配水器（堵塞器）KSL-

4、94循环凡尔、筛管封隔器封隔器封隔器封隔器配水器配水器配水器配水器封隔器封隔器封隔器封隔器配水器配水器配水器配水器凡凡凡凡 尔尔尔尔筛筛筛筛 管管管管二、分层注水管柱结构二、分层注水管柱结构主要配套工具：主要配套工具：1 1）管柱下井）管柱下井2 2）坐封）坐封3 3）注水）注水4 4）反洗井）反洗井5 5）测试调配）测试调配6 6）解封）解封 封隔器封隔器配水器配水器封隔器封隔器配水器配水器底底+筛筛+堵堵配水器配水器注水层注水层1注水层注水层2注水层注水层3封隔器封隔器水力卡瓦水力卡瓦2 2、工作原理、工作原理二、分层注水管柱结构二、分层注水管柱结构1、结构原理图、结构原理图三、封隔器的技

5、术指标三、封隔器的技术指标1、上接头 2、抓簧 3、抓簧座 4、锁套 5、上胶筒座 6、长胶筒 7、中心管 8、隔环 9、衬管10、反洗阀 11、反洗缸 12、活塞 13、下中心管 14、下缸套 15、座封剪钉 16、剪钉座 17、并帽 18、下接头2、主要技术参数、主要技术参数（Y341-115注水封隔器）注水封隔器）：最大刚体外径：115mm通 径：52mm适用套管内径：118-126mm座 封 压 力：15-18MPa工 作 压 差：40MPa工 作 温 度：1200C解 封 方 式：上提管柱解封，解封力30-50KN上下连接扣型：2-7/8 UP TBG三、封隔器的技术指标三、封隔器的

6、技术指标3、主要技术特点主要技术特点 技术成熟、结构简单；采用液压坐封、上提解封；使用寿命长，可反复坐封；可进行反洗井作业。三、封隔器的技术指标三、封隔器的技术指标四、封隔器的地面试验四、封隔器的地面试验1 1、封隔器的坐封、解封试验、封隔器的坐封、解封试验 检测内容包括：防坐封压力；坐封压力；液缸有效检测内容包括：防坐封压力；坐封压力；液缸有效行程；解封力行程；解封力四、封隔器的地面试验四、封隔器的地面试验2 2、封隔器的耐压差试验、封隔器的耐压差试验 检测内容包括：封隔器承受上下压差的能力；反洗检测内容包括：封隔器承受上下压差的能力；反洗阀开启压力阀开启压力四、封隔器的地面试验四、封隔器的

7、地面试验四、封隔器的地面试验四、封隔器的地面试验 3 3、封隔器的抗拉试验、封隔器的抗拉试验 检测内容包括：封隔器在承受额定抗拉载荷后各检测内容包括：封隔器在承受额定抗拉载荷后各部螺纹、密封部位的密封能力；钢体的变形情况部螺纹、密封部位的密封能力；钢体的变形情况 分注管柱受力不平衡，存在上顶力，无支撑分注管柱受力不平衡，存在上顶力，无支撑锚定机构不能克服管柱蠕动，管柱有效期较短；锚定机构不能克服管柱蠕动，管柱有效期较短；上顶力上顶力 F F顶顶=P=P1 1DD2 2/4-Pd/4-Pd2 2/4/4 D D：套管内径：套管内径121mm121mm；d d：油管管内径：油管管内径62mm62m

8、m；P P：注水压力：注水压力25Mpa25Mpa；P P1 1：水嘴节流后：水嘴节流后压力压力20Mpa20Mpa；P五、封隔器的受力与位移分析五、封隔器的受力与位移分析P五、封隔器的受力与位移分析五、封隔器的受力与位移分析温度效应诱发力温度效应诱发力 P=EAT P=EAT：材料的线膨胀系数，：材料的线膨胀系数，=12.5X10-61/=12.5X10-61/；E E：油管弹性模量：油管弹性模量206Gpa206Gpa；A A：油管横截面积：油管横截面积 。TT：温度变化量，：温度变化量，70 40 70 40P五、封隔器的受力与位移分析五、封隔器的受力与位移分析鼓胀效应诱发力鼓胀效应诱发

9、力 F=0.6F=0.6（PyAi-PtAo)PyAi-PtAo)Py Py：油管压力变化；：油管压力变化；Pt Pt：环空压力变化；：环空压力变化；Ai Ai：油管内径面积；：油管内径面积；Ao Ao：油管外径面积。：油管外径面积。P五、封隔器的受力与位移分析五、封隔器的受力与位移分析封隔器摩擦力封隔器摩擦力 一级封隔器摩擦力约一级封隔器摩擦力约3 3吨。吨。计算结果：计算结果：P五、封隔器的受力与位移分析五、封隔器的受力与位移分析根据虎克定律：根据虎克定律：l=Fl/(EA)l=Fl/(EA)计算出两层两级分注管柱在三种工况下管柱计算出两层两级分注管柱在三种工况下管柱移动情况（移动情况（2

10、800m2800m）：）：q正常注水：与完井管柱下到位相比较，封隔器上移正常注水：与完井管柱下到位相比较，封隔器上移2.67m2.67m；q测试上层：与管柱正常工作相比较，封隔器下移测试上层：与管柱正常工作相比较，封隔器下移1.98m1.98m；q停注时：与管柱正常工作相比较，封隔器下移停注时：与管柱正常工作相比较，封隔器下移2.67m2.67m；P六、封隔器的实际位移测定六、封隔器的实际位移测定 理理理理论论论论计计计计算算算算的的的的封封封封隔隔隔隔器器器器位位位位移移移移能能能能否否否否真真真真实实实实反反反反应应应应封封封封隔隔隔隔器器器器在在在在井井井井下下下下的的的的实实实实际际际

11、际情情情情况况况况，还还还还需需需需要要要要经经经经过过过过实实实实际际际际测测测测定定定定证证证证实实实实。如如如如果果果果实实实实际际际际测测测测定定定定证证证证明明明明与与与与理理理理论论论论计计计计算算算算相相相相符符符符，那那那那么么么么这这这这种种种种管管管管柱柱柱柱能能能能否否否否继继继继续续续续适适适适应应应应就就就就应应应应该该该该重重重重新新新新认认认认识识识识。如如如如果果果果实实实实际际际际测测测测定定定定的的的的与与与与理理理理论论论论计计计计算算算算不符，则可以修正理论模型和影响因素。不符，则可以修正理论模型和影响因素。不符，则可以修正理论模型和影响因素。不符，则可

12、以修正理论模型和影响因素。L4-2井井,完完 井井:2002-9;测测 井井:2003-3-12,压压 力力:26.2MPa认识：认识：正常注水时封隔器比完井时上移正常注水时封隔器比完井时上移1m1m以上；以上；缺乏停注后封隔器移动资料；缺乏停注后封隔器移动资料；测试存在误差，有必要应用磁定位校深进行验证；测试存在误差，有必要应用磁定位校深进行验证；L16-22井井,完井完井:2003-1;测井测井:2003-3,压力压力:26.2MPaL18-30井井,完井完井:2002-9;测井测井:2003-3,压力压力:26.2MPaL4-7井井,完井完井:2002-9;测井测井:2003-3,压力压

13、力:26.0MPa六、封隔器的实际位移测定六、封隔器的实际位移测定六、封隔器的实际位移测定六、封隔器的实际位移测定六、封隔器的实际位移测定六、封隔器的实际位移测定磁定位校深测试原理：磁定位校深测试原理：应用磁定位校深，根据测试结果，掌握应用磁定位校深，根据测试结果，掌握封隔器在不同工况下实际移动距离。磁定位封隔器在不同工况下实际移动距离。磁定位校深的原理是根据仪器经过油管或套管接箍校深的原理是根据仪器经过油管或套管接箍时因磁通量发生变化而判定属于接箍位置的，时因磁通量发生变化而判定属于接箍位置的，掌握了油管接箍的准确位置，也就掌握了封掌握了油管接箍的准确位置，也就掌握了封隔器的具体位置。隔器的

14、具体位置。六、封隔器的实际位移测定六、封隔器的实际位移测定 为了准确、方便、快速测出封隔器位置，需要建立一个为了准确、方便、快速测出封隔器位置，需要建立一个基准，一般下完井管柱时在最上一级封隔器的上部一至二根基准，一般下完井管柱时在最上一级封隔器的上部一至二根油管处连接一根油管处连接一根12m12m的油管短接，以此作为基准，这根油管的油管短接，以此作为基准，这根油管短接通常称为校深短接。由于校深短接的长度远远小于一根短接通常称为校深短接。由于校深短接的长度远远小于一根油管的长度，也就是校深短接的上下接箍距离远远小于一根油管的长度，也就是校深短接的上下接箍距离远远小于一根油管上下接箍距离，那么较

15、小距离的连续两个油管接箍必然油管上下接箍距离，那么较小距离的连续两个油管接箍必然就是校深短接，测试时可以据此较容易、准确判断出校深短就是校深短接，测试时可以据此较容易、准确判断出校深短接准确位置。接准确位置。六、封隔器的实际位移测定六、封隔器的实际位移测定 掌握不同工况下封隔器的移动距离，就掌握不同工况下封隔器的移动距离，就是测量出校深短接上下接箍在不同工况下的是测量出校深短接上下接箍在不同工况下的位置，比较不同工况下校深短接上下接箍位位置，比较不同工况下校深短接上下接箍位置的变化，那么它们位置变化的差值就是封置的变化，那么它们位置变化的差值就是封隔器的移动距离。隔器的移动距离。目前还没有这方

16、面的数据，所以也就没目前还没有这方面的数据，所以也就没有准确的结论。有准确的结论。导导 压压孔孔 封封封封隔隔隔隔器器器器在在在在井井井井下下下下正正正正常常常常工工工工作作作作过过过过程程程程中中中中有有有有可可可可能能能能发发发发生生生生解解解解封封封封等等等等失失失失效效效效形形形形式式式式，所所所所以以以以当当当当出出出出现现现现异异异异常常常常情情情情况况况况时时时时就就就就需需需需要要要要对对对对封封封封隔隔隔隔器器器器的的的的密密密密封封封封能力进行检验。能力进行检验。能力进行检验。能力进行检验。将将将将堵堵堵堵塞塞塞塞式式式式存存存存储储储储电电电电子子子子压压压压力力力力计计

17、计计投投投投入入入入偏偏偏偏心心心心工工工工作作作作筒筒筒筒的的的的阀阀阀阀袋袋袋袋中中中中取取取取代代代代盲盲盲盲阀阀阀阀的的的的位位位位置置置置进进进进行行行行测测测测试试试试。通通通通过过过过对对对对分分分分层层层层压压压压力力力力和和和和温温温温度度度度的的的的测测测测试为封隔器提供一种验封手段。试为封隔器提供一种验封手段。试为封隔器提供一种验封手段。试为封隔器提供一种验封手段。七、封隔器的井下验封七、封隔器的井下验封导压孔导压孔堵塞式存储电子压力计参数：堵塞式存储电子压力计参数：堵塞式存储电子压力计参数：堵塞式存储电子压力计参数：长度：长度：长度：长度：230mm230mm230mm

18、230mm 直径：直径：直径：直径：19.8mm19.8mm19.8mm19.8mm 测压范围：测压范围：测压范围：测压范围：0-70MPa0-70MPa0-70MPa0-70MPa 精度：精度：精度：精度：0.2%0.2%0.2%0.2%工作温度：工作温度：工作温度：工作温度：-2085-2085-2085-20850 0 0 0C C C C 工作时间：工作时间：工作时间：工作时间：60 60 60 60天天天天 采样点数：采样点数：采样点数：采样点数：8000800080008000 采样间隔：采样间隔：采样间隔：采样间隔：1S-99h1S-99h1S-99h1S-99h 七、封隔器的井

19、下验封七、封隔器的井下验封七、封隔器的井下验封七、封隔器的井下验封验封原理：验封原理：验封原理：验封原理：分层注水工艺管柱正常工作时，如果封隔器密分层注水工艺管柱正常工作时，如果封隔器密分层注水工艺管柱正常工作时，如果封隔器密分层注水工艺管柱正常工作时，如果封隔器密封可靠，则停注后随着停注时间的延长地层压力会封可靠，则停注后随着停注时间的延长地层压力会封可靠，则停注后随着停注时间的延长地层压力会封可靠，则停注后随着停注时间的延长地层压力会降低、温度会升高；如果封隔器密封不可靠，则停降低、温度会升高；如果封隔器密封不可靠，则停降低、温度会升高；如果封隔器密封不可靠，则停降低、温度会升高；如果封隔

20、器密封不可靠，则停注后随着停注时间的延长地层压力、温度不会发生注后随着停注时间的延长地层压力、温度不会发生注后随着停注时间的延长地层压力、温度不会发生注后随着停注时间的延长地层压力、温度不会发生变化。由此原理可以判断分层注水工艺管柱中封隔变化。由此原理可以判断分层注水工艺管柱中封隔变化。由此原理可以判断分层注水工艺管柱中封隔变化。由此原理可以判断分层注水工艺管柱中封隔器是否工作正常。器是否工作正常。器是否工作正常。器是否工作正常。时间时间压力压力温度温度时间时间压力压力温度温度封隔器密封完好指示图封隔器密封完好指示图 封隔器失效指示图封隔器失效指示图 理论测试曲线理论测试曲线实际测试曲线实际测

21、试曲线（W5-46井井2002.5.3）总结总结 目前常规分层注水工艺中还没有更好的验封手目前常规分层注水工艺中还没有更好的验封手目前常规分层注水工艺中还没有更好的验封手目前常规分层注水工艺中还没有更好的验封手段，没有封隔器在井下各种工况下的准确位移情况。段，没有封隔器在井下各种工况下的准确位移情况。段，没有封隔器在井下各种工况下的准确位移情况。段，没有封隔器在井下各种工况下的准确位移情况。随着油田开发难度的不断加大，井下条件日益复杂，随着油田开发难度的不断加大，井下条件日益复杂，随着油田开发难度的不断加大，井下条件日益复杂，随着油田开发难度的不断加大，井下条件日益复杂，对注水封隔器的要求也越来也苛刻。现有成熟的注对注水封隔器的要求也越来也苛刻。现有成熟的注对注水封隔器的要求也越来也苛刻。现有成熟的注对注水封隔器的要求也越来也苛刻。现有成熟的注水封隔器也存在一定的问题。需要进一步的研究和水封隔器也存在一定的问题。需要进一步的研究和水封隔器也存在一定的问题。需要进一步的研究和水封隔器也存在一定的问题。需要进一步的研究和实验。实验。实验。实验。介绍结束介绍结束讲的不好讲的不好请大家批评指正请大家批评指正