[精选]某油田公司分层注水工艺及测试技术.pptx

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1、分层注水工艺及测试技术分层注水工艺及测试技术2012年年9月月 随着油田开发技术不断进步，一方面国内低渗、超低渗油田需要随着油田开发技术不断进步，一方面国内低渗、超低渗油田需要超前注水开发，另一方面国内大多数油田进入了中后期开发阶段，为超前注水开发，另一方面国内大多数油田进入了中后期开发阶段，为及时有效地补充储层能量和改善储层剖面矛盾，进一步提高油田开发及时有效地补充储层能量和改善储层剖面矛盾，进一步提高油田开发最终采收率。国内各油田根据自身不同油藏类型和注水环境的实际，最终采收率。国内各油田根据自身不同油藏类型和注水环境的实际，建立了相应的分层注水工艺管柱配套模式，完善了注水工艺技术系列，建

2、立了相应的分层注水工艺管柱配套模式，完善了注水工艺技术系列，为新、老油田稳产和经济有效开发提供了有力的技术支撑。为新、老油田稳产和经济有效开发提供了有力的技术支撑。目前，国内分层注水开发主要以偏心配水和空心配水分层注水工目前，国内分层注水开发主要以偏心配水和空心配水分层注水工艺为主。同时也应用了桥式偏心配水工艺、同心集成分层注水工艺、艺为主。同时也应用了桥式偏心配水工艺、同心集成分层注水工艺、恒流量配水等多种分注工艺。恒流量配水等多种分注工艺。前前 言言一、分层注水概述一、分层注水概述二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具三、测试技术及仪器三、测试技术及仪器四、分层注水开展趋势四

3、、分层注水开展趋势目目录录水在自然界容易获得水在自然界容易获得水是有效的驱油媒介水是有效的驱油媒介注水投资操作费用低注水投资操作费用低水相对容易注入地层水相对容易注入地层水在油层中容易流动水在油层中容易流动采出水容易别离再用采出水容易别离再用水的黏度低，产生指进现象水的黏度低，产生指进现象发生水敏，渗流能力下降发生水敏，渗流能力下降黏土膨胀套管损坏黏土膨胀套管损坏缺点优点首选注水的原因首选注水的原因一、分层注水概述一、分层注水概述一次采油：天然油藏动力开采，采收率810%二次采油：外来注水动力开采，采收率3545%注水收益：通过获得的注水采出程度提高2535%一次采油：天然油藏动力开采，采收率

4、58%二次采油：外来注水动力开采，采收率1535%注水收益：通过获得的注水采出程度提高1027%一、分层注水概述一、分层注水概述中高渗透油藏中高渗透油藏低渗透油藏低渗透油藏2.2.中期注水中期注水3.3.晚期注水晚期注水1.1.早期注水早期注水1分为超前早期注水分为超前早期注水和同步注水，使油和同步注水，使油层压力始终保持在层压力始终保持在饱和压力以上，或饱和压力以上，或保持在原始地层压保持在原始地层压力附近。力附近。2当地层压力下降到当地层压力下降到饱和压力以后，在饱和压力以后，在生产油气比上升到生产油气比上升到最大值之前进行注最大值之前进行注水。水。3当天然当天然能量枯竭以能量枯竭以后进后

5、进行的注水。这行的注水。这时的天然能量将由时的天然能量将由弹性弹性驱转化为溶解驱转化为溶解气驱。气驱。注水时机的选择注水时机的选择一、分层注水概述一、分层注水概述均衡地层压力作用使注入水在均衡地层压力作用使注入水在地层中均匀推进地层中均匀推进 低渗透油田超前注水意义低渗透油田超前注水意义油井投产前油井投产前 注水井注水井作作用用有效地提高注入有效地提高注入水水涉及体积涉及体积油油井井投投产产注水使地层能量得到及注水使地层能量得到及时、持续时、持续补充补充减小了因地层压力下降引减小了因地层压力下降引起的储层性质起的储层性质变化变化较高的地层压力避较高的地层压力避免了免了地层原油溶解气的脱出地层原

6、油溶解气的脱出最最终终油井保持旺盛的生油井保持旺盛的生产能力产能力一、分层注水概述一、分层注水概述层与层之间由于渗透率差异达几百上千倍，由于多油层间渗透率差异很大，吸水差异也层与层之间由于渗透率差异达几百上千倍，由于多油层间渗透率差异很大，吸水差异也很大。高渗层吸水多，油水前缘推进速度快，水淹快；中低渗层则相反。油井见水后，见水很大。高渗层吸水多，油水前缘推进速度快，水淹快；中低渗层则相反。油井见水后，见水储层压力不断升高，影响其它层出油。这种矛盾越突出，油井产量下降越快，开发效果越差。储层压力不断升高，影响其它层出油。这种矛盾越突出，油井产量下降越快，开发效果越差。三大矛盾三大矛盾 层间矛盾

7、一、分层注水概述一、分层注水概述随着油田注水开发时间的延长，储层内油水运动呈现错综复杂的情况，主要表现在储随着油田注水开发时间的延长，储层内油水运动呈现错综复杂的情况，主要表现在储层的层的3 3大矛盾：大矛盾：层间非均质性的影响层间非均质性的影响 平面非均质性的影响平面非均质性的影响 层内非均质性的影响层内非均质性的影响三大矛盾三大矛盾 平面矛盾一口注水井要对应两口以上的油井注水，由于沉积相一口注水井要对应两口以上的油井注水，由于沉积相的影响，各油井受效情况差异很大。的影响，各油井受效情况差异很大。一、分层注水概述一、分层注水概述三大矛盾三大矛盾 层内矛盾大厚油大厚油层层内矛盾层层内矛盾岩性变

8、压岩性变压的层的层内矛盾内矛盾一、分层注水概述一、分层注水概述 由于层内渗透率的不均匀，使得注入水不能沿着整个油层剖面均匀推进。由于层内渗透率的不均匀，使得注入水不能沿着整个油层剖面均匀推进。这样，在油层内部就可能形成某些未被水洗的低渗透含油带。在水淹区，也不这样，在油层内部就可能形成某些未被水洗的低渗透含油带。在水淹区，也不能将原油驱替干净。这种矛盾愈突出，开发效果愈差。能将原油驱替干净。这种矛盾愈突出，开发效果愈差。层间、平面、层层间、平面、层内三大矛盾对注水内三大矛盾对注水走向的影响走向的影响1 注入注入水受沉积微相控制总水受沉积微相控制总是力图就近进入河道；是力图就近进入河道；2 油层

9、油层沉积韵律不沉积韵律不同，同层的纵向渗透率级差大，同，同层的纵向渗透率级差大，注入水沿渗透注入水沿渗透率较大的部位快速突进；率较大的部位快速突进；3 各油层各油层注水时启动压力不同，注入水容易沿启注水时启动压力不同，注入水容易沿启动压力低的油层动压力低的油层突进，启动压力高的油突进，启动压力高的油层注水层注水涉及面积很小；涉及面积很小；4 油水油水井裂缝沟通，注入水易井裂缝沟通，注入水易沿裂缝部位快速突进；沿裂缝部位快速突进；5 油层油层物理性质、原油性质等物理性质、原油性质等差异，影响着注入水的流向。差异，影响着注入水的流向。一、分层注水概述一、分层注水概述解决三大矛盾解决三大矛盾分层注水

10、是解决层间分层注水是解决层间、层内、平面矛盾、层内、平面矛盾的有效方法的有效方法1 根据根据地质条件将注水地质条件将注水井分成假设干注水层段井分成假设干注水层段2 封隔器卡开分隔油层、配水器对准该油层封隔器卡开分隔油层、配水器对准该油层3 配水器调节层段的注水量来调整吸水剖面配水器调节层段的注水量来调整吸水剖面4 控制超注层的水量、增加欠注层的注水量控制超注层的水量、增加欠注层的注水量5 按配注方案使各层中的水线推进比较适宜按配注方案使各层中的水线推进比较适宜6 通常分层注水为通常分层注水为 24个层，个别井个层，个别井10多层多层一、分层注水概述一、分层注水概述注水井实施注水井实施分层分注为

11、了改善注水井的吸水剖面，解分层分注为了改善注水井的吸水剖面，解决决注水后，油田出现注水后，油田出现的三大矛盾，即：层的三大矛盾，即：层间、层内及平面，达间、层内及平面，达到以下几个目的：到以下几个目的：控制各层控制各层水线水线的推进速度的推进速度 控制受效控制受效油井的油井的含水上升速度含水上升速度 提高提高油层的存油层的存水率水率 改善水改善水井的吸水剖面井的吸水剖面和采油井出液剖面和采油井出液剖面一、分层注水概述一、分层注水概述解决三大矛盾解决三大矛盾-“注够水、注够水、“注好水注好水在非均在非均质多油层油田的注水开发过程质多油层油田的注水开发过程中，提高分层注水质量是增加中，提高分层注水

12、质量是增加水驱可采储水驱可采储量、控制含水上升速度的一项重要措施。量、控制含水上升速度的一项重要措施。“注够注够水、水、“注好注好水是油田水是油田“稳油控水的基础。稳油控水的基础。“注够注够水就是要保证油层有足够驱水就是要保证油层有足够驱替能量，使油田能处在注采平衡替能量，使油田能处在注采平衡状态下开发；状态下开发；“注好水注好水 则是在则是在“注够水的基础上，通过精雕细刻，提高水驱效注够水的基础上，通过精雕细刻，提高水驱效率，以达率，以达到最终提高采到最终提高采收率的目的。收率的目的。一、分层注水概述一、分层注水概述面。面。注水井吸水剖面图注水井的吸水剖面注水井的吸水剖面在一口注水井中，同在

13、一口注水井中，同时在井口注水压力下，对时在井口注水压力下，对多个油层注水，由于各油多个油层注水，由于各油层的物性不同，因此各油层的物性不同，因此各油层的吸水量也不同。这就层的吸水量也不同。这就构成了注水井的吸水剖构成了注水井的吸水剖一、分层注水概述一、分层注水概述采油井的产液剖面采油井的产液剖面采油井产液剖面图一、分层注水概述一、分层注水概述 在一口油井中，同时合采多个在一口油井中，同时合采多个油层，由于各层的油层物性不同油层，由于各层的油层物性不同即渗透率不同，油层压力不同，含即渗透率不同，油层压力不同，含油饱和度不同，水推进的速度不同油饱和度不同，水推进的速度不同等因此储油层的采油采液强度

14、不等因此储油层的采油采液强度不同，含水上下也不同。这就构成了同，含水上下也不同。这就构成了油井的出油或产液剖面。油井的出油或产液剖面。一、分层注水工艺概述一、分层注水工艺概述二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具三、测试技术及仪器三、测试技术及仪器四、分层注水开展趋势四、分层注水开展趋势目目录录注水井常用井下工具注水井常用井下工具二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具注水井常用井下工具注水井常用井下工具 封隔器分类、型号编制方法及技术条件封隔器分类、型号编制方法及技术条件 1 1、封隔器分类、封隔器分类 1 1分类方法分类方法 按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。

15、按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。2 2分类分类 自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封的封隔器。压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封的封隔器。扩张式：靠径向力作用与封隔件内腔液压，使封隔件外径扩大实现密封扩张式：靠径向力作用与封隔件内腔液压，使封隔件外径扩大实现密封 的封隔器。的封隔器。组合式：由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器。组合式：由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器。封隔器封隔器二、注水管柱结构及配

16、套工具二、注水管柱结构及配套工具 二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具2.2 2.2 代号说明代号说明分类代号：分类代号：分类名称分类名称自封式自封式压缩式压缩式楔入式楔入式扩张式扩张式分类代号分类代号ZYXK支撑方式代号：支撑方式代号：支撑方式名称支撑方式名称尾管尾管单向卡瓦单向卡瓦无支撑无支撑双向卡瓦双向卡瓦锚瓦锚瓦支撑方式代号支撑方式代号12345座封方式代号：座封方式代号：座封方式名称座封方式名称提放管柱提放管柱转管柱转管柱自封自封液压液压下工具下工具座封方式代号座封方式代号1 12 23 34 45 5解封方式代号：解封方式代号：解封方式名称解封方式名称提放管柱提放管

17、柱转管柱转管柱钻铣钻铣液压液压下工具下工具解封方式代号解封方式代号12345二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 3 3、使用要求、使用要求 1 1使用封隔器时，必须检查合格证，并存档。使用封隔器时，必须检查合格证，并存档。2 2封隔件、密封件不得超过有效期使用。封隔件、密封件不得超过有效期使用。3 3封隔器下井时，假设井况不明，必须通井。封隔器下井时，假设井况不明，必须通井。4 4起下封隔器，必须装指重表或拉力计。起下封隔器，必须装指重表或拉力计。5 5封隔器下入井内位置必须符合井下管柱结构图的要求。封隔器下入井内位置必须符合井下管柱结构图的要求。6 6封隔器管柱的连接螺纹必

18、须涂螺纹密封脂。封隔器管柱的连接螺纹必须涂螺纹密封脂。7 7封隔器的下井速度不得超过封隔器的下井速度不得超过1.01.2m/s，且操作平稳。且操作平稳。8 8必须按使用说明书要求使用封隔器。必须按使用说明书要求使用封隔器。9 9封隔器下井深度，一律以封隔件上端面为基准。封隔器下井深度，一律以封隔件上端面为基准。二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 封隔器是油气井实现控制性开采及增产措施封隔器是油气井实现控制性开采及增产措施实施的主要井下工具，对油气田高效开发及经济有实施的主要井下工具，对油气田高效开发及经济有效开发起着关键性作用。分层注水主要应用了效开发起着关键性作用。分层注水

19、主要应用了K344、Y341、Y342、Y241封隔器等类型。最常封隔器等类型。最常用的为用的为K344、Y341封隔器。封隔器。封隔器封隔器二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 1 1、Y341-114Y341-114注水封隔器注水封隔器 工作原理工作原理:油管内蹩压经内中心管孔眼分别油管内蹩压经内中心管孔眼分别作用在上、下两级座封活塞上，两级活塞上行压作用在上、下两级座封活塞上，两级活塞上行压缩胶筒，同时锁套与锁环相互锁紧，使胶筒压缩缩胶筒，同时锁套与锁环相互锁紧，使胶筒压缩密封油套环空完成座封；反洗井时，套管内来液密封油套环空完成座封；反洗井时，套管内来液经上外套栅状流道

20、进入内外中心管的环空，推动经上外套栅状流道进入内外中心管的环空，推动反洗凡尔下行，翻开洗井通道，到达封隔器的下反洗凡尔下行，翻开洗井通道，到达封隔器的下部完成反洗井；解封时，上提管柱，由于胶筒与部完成反洗井；解封时，上提管柱，由于胶筒与套管之间的摩擦力作用使锁扣指与中心管发生相套管之间的摩擦力作用使锁扣指与中心管发生相对位移，锁扣指失去支撑回收，卡爪套与锁环在对位移，锁扣指失去支撑回收，卡爪套与锁环在胶筒反弹力的作用下脱开解卡，完成解封。胶筒反弹力的作用下脱开解卡，完成解封。二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 1 1、Y341-114Y341-114注水注水封隔器封隔器 主要

21、技术指标主要技术指标主要技术指标主要技术指标钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径mmmm 114 114反洗排量反洗排量反洗排量反洗排量mm3 3/h 30/h 30内内内内 径径径径mmmm 48 48 总总总总 长长长长mmmm 1350 1350 两端连接螺纹两端连接螺纹两端连接螺纹两端连接螺纹 2 27 7/8 8TBGTBG工作压力工作压力工作压力工作压力MPaMPa 50 50 工作温度工作温度工作温度工作温度 135 135坐封压力坐封压力坐封压力坐封压力MPaMPa 15 15 解封力解封力解封力解封力kNkN 2020二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配

22、套工具 2 2、K344-114K344-114封隔器封隔器工作原理工作原理 坐封：从中心管加液压，液力坐封：从中心管加液压，液力经中心管出液孔传入胶筒内腔，迫经中心管出液孔传入胶筒内腔，迫使胶筒向外扩张紧贴在套管内壁，使胶筒向外扩张紧贴在套管内壁，密封油套环空。密封油套环空。解封：放掉油管内的压力，胶解封：放掉油管内的压力，胶筒即回收解封。筒即回收解封。二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 2 2、K344-114K344-114封隔器封隔器主要技术指标主要技术指标主要技术指标主要技术指标钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径mmmm 114 114内内内内 径径径

23、径mmmm 55 55 总总总总 长长长长mmmm 960 960 两端连接螺纹两端连接螺纹两端连接螺纹两端连接螺纹 2 27 7/8 8TBGTBG坐卡压力坐卡压力坐卡压力坐卡压力 MPaMPa 0.6-1.2 0.6-1.2 工作压力工作压力工作压力工作压力 MPaMPa 50 50二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 配水器配水器配水器根据其结构特征，一般可分为同心配水器、偏心配水器两种规格。工作原理工作原理油管加压经水嘴作用在启开阀上，当液压力大于压簧的弹力时，油管加压经水嘴作用在启开阀上，当液压力大于压簧的弹力时，启开阀压缩弹簧，阀翻开，水流经过油套环形空间注入地层。

24、调启开阀压缩弹簧，阀翻开，水流经过油套环形空间注入地层。调节环用来调节压簧的松紧，以控制启开阀的启开压力。捞出芯子，节环用来调节压簧的松紧，以控制启开阀的启开压力。捞出芯子，就可更换水嘴以调节水量。就可更换水嘴以调节水量。1 1、同心配水器、同心配水器二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 配水器配水器工作原理工作原理 正常注水时，堵塞器坐于配水器主体的偏孔正常注水时，堵塞器坐于配水器主体的偏孔上。堵塞器主体上下两组四道上。堵塞器主体上下两组四道“O“O形胶圈封住偏形胶圈封住偏孔的出液槽。注入水经工作筒主通道，再经堵塞孔的出液槽。注入水经工作筒主通道，再经堵塞器滤罩、水嘴、堵塞器

25、主体的出液槽和工作筒主器滤罩、水嘴、堵塞器主体的出液槽和工作筒主体的偏孔进入油套环形空后注入地层。体的偏孔进入油套环形空后注入地层。2 2、偏心配水器、偏心配水器二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 八八 种种 分分 注注 工工 艺艺 技技 术术 介介 绍绍活活 动动 式式 同同 心心 分分 注注 管管 柱柱 工工 艺艺桥桥 式式 偏偏 心心 分分 注注 管管 柱柱 工工 艺艺同同 心心 集集 成成 式式 分分 注注 管管 柱柱 工工 艺艺桥桥 式式 集集 成成 式式 分分 注注 管管 柱柱 工工 艺艺固固 定定 式式 同同 心心 分分 注注 管管 柱柱 工工 艺艺常常 规规

26、偏偏 心心 分分 注注 管管 柱柱 工工 艺艺恒恒 流流 量量 分分 注注 管管 柱柱 工工 艺艺液液 力力 投投 捞捞 斜斜 井井 分分 注注 管管 柱柱 工艺工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具主要由扩张型封隔器和固定式配水器、底座、油管等组成。主要由扩张型封隔器和固定式配水器、底座、油管等组成。该管柱是最早的分层注水管柱，结构简单、作业施工简便。该管柱是最早的分层注水管柱，结构简单、作业施工简便。但由于水嘴是固定在配水器上，在下分注管前，必须单独下一但由于水嘴是固定在配水器上，在下分注管前，必须单独下一趟分层测试管柱确定分层吸水量以选择相应的水嘴，调整水嘴趟分层测试管

27、柱确定分层吸水量以选择相应的水嘴，调整水嘴时也必须起下管柱，井下作业工作量大。时也必须起下管柱，井下作业工作量大。二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具活动式同心分层注水活动式同心分层注水结构：由扩张式封隔器及同心配水器、油管、底座、筛管等构 成，如图5-5-7所示。技术要求：各级空心配水器的芯子直径是由上而下从大到小，故应从下 向上逐级投送，由上而下逐级打捞。管柱特点：该管柱特点是结构简单，成本低，作业施工简单，洗井 较方便，出砂对管柱影响不大。水嘴装配在空心配水器芯子上，更换、调整水嘴时，用 钢丝投捞配水器芯子即可；由于配水器芯子占据中心通道，无法进行分层测试；受内通径的限制

28、，一般做到三级分注，最多五级。二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具常规偏心分层注水常规偏心分层注水偏偏 心心 配配 水水器器Y341Y341封隔器封隔器偏心配水器偏心配水器偏偏 心心 配配 水水器器Y341Y341封隔器封隔器底筛堵底筛堵注水层注水层注水层注水层注水层注水层 偏心注水两级三段注水管柱图偏心注水两级三段注水管柱图 1.1.管柱组成管柱组成 管柱主要由管柱主要由Y341-114Y341-114、偏心配水、偏心配水器、底筛堵组成。器、底筛堵组成。2.2.工艺技术原理工艺技术原理 将管柱下到井内设计位置，油管将管柱下到井内设计位置，油管加压封隔器坐封，随后捞出死嘴，待加

29、压封隔器坐封，随后捞出死嘴，待注水正常后进行测试调配。注水正常后进行测试调配。二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具项项 目目常压注水管柱常压注水管柱高压注水管柱高压注水管柱适用注水压差，适用注水压差，MPa MPa15 25适用井温，适用井温，130坐封压力，坐封压力，MPaMPa1520分注层数，层分注层数，层25适用套管适用套管15/2，7主要技术参数主要技术参数常规偏心分层注水工艺常规偏心分层注水工艺常规偏心分层注水工艺常规偏心分层注水工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具优点：优点：1、管、管柱承柱承压能力高，适应性强压能力高，适应性强，可根据注水压力

30、及井深附加锚定工，可根据注水压力及井深附加锚定工具，提具，提高管柱高管柱的稳定性；的稳定性；2、Y341封隔封隔器采用水力坐封，锁紧器采用水力坐封，锁紧后封隔器处于永久密封状态。封隔后封隔器处于永久密封状态。封隔器设有器设有洗井通道，可洗井通道，可进行反循环洗井；进行反循环洗井；3、工艺技术经多年的研究应用配套成熟；、工艺技术经多年的研究应用配套成熟；4、可实现多级分注；、可实现多级分注；5、可、可进行任意一层的投进行任意一层的投捞测配作业。捞测配作业。缺点：缺点：1、频、频繁调整配水量时，对后期投繁调整配水量时，对后期投捞测配水平要求较高；捞测配水平要求较高；2、对水质要求较高；、对水质要求

31、较高；3、卡距要求、卡距要求8米以上，对细分注有一定的局限性。米以上，对细分注有一定的局限性。常规偏心分层注水工艺常规偏心分层注水工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具桥式偏心分层注水管柱工艺桥式偏心分层注水管柱工艺1.1.管柱组成管柱组成 管柱由管柱由Y341-114Y341-114封隔器、桥式偏心配注器以及丝堵等构成。封隔器、桥式偏心配注器以及丝堵等构成。2.2.工艺原理工艺原理 该工艺原理和常规偏心基本一样，唯一不同的是该工艺原理和常规偏心基本一样，唯一不同的是46mm46mm主通道周围布有主通道周围布有桥式通道，本层段在进行流量或压力测试时，其它层段通过桥式通道正常注

32、桥式通道，本层段在进行流量或压力测试时，其它层段通过桥式通道正常注入，不改变其的状态，最大限度的减小了各层之间的层间干扰，有效提高分入，不改变其的状态，最大限度的减小了各层之间的层间干扰，有效提高分层流量调配效率及分层测压效率。层流量调配效率及分层测压效率。桥式偏心工艺原理图桥式偏心工艺原理图 桥式结构原理图桥式结构原理图桥桥 式式通道通道桥桥 式式 通通道道中心孔中心孔偏偏心心孔孔封封 隔隔器器 测测试试密密封段封段 桥桥式式配配注器注器 堵堵塞塞器器46m46m46m46mm m m m20m20m20m20mm m m m二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具桥式偏心分层注

33、水管柱工艺桥式偏心分层注水管柱工艺3.3.工艺特点工艺特点 1 1该工艺可直接进行单层流量测试，防止压力波动引起的分层流该工艺可直接进行单层流量测试，防止压力波动引起的分层流量解释误差，提高了资料准确性。量解释误差，提高了资料准确性。2 2该技术实现高效、准确测压，在测试、试井解释上理论基础较该技术实现高效、准确测压，在测试、试井解释上理论基础较为完善，测得的资料质量高。为完善，测得的资料质量高。3 3该技术工艺配套，使用时不受级数限制，可实现任意级投捞测该技术工艺配套，使用时不受级数限制，可实现任意级投捞测调。调。4.4.工艺缺点工艺缺点 该工艺配水器桥式通道较多，结垢严重的易引起测试仪器遇

34、卡遇阻，该工艺配水器桥式通道较多，结垢严重的易引起测试仪器遇卡遇阻，建议加强反洗井，同时对注入水质要求高。建议加强反洗井，同时对注入水质要求高。二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具普通偏心注水技术测试时，由于测普通偏心注水技术测试时，由于测试密封段堵塞了唯一的主通道，使全井试密封段堵塞了唯一的主通道，使全井工作状态改变，精度低、效率低。工作状态改变，精度低、效率低。桥式偏心桥式偏心注水技术增加了流体的主注水技术增加了流体的主通道，操作任意通道，操作任意层段时不影响全井层段时不影响全井其它其它层的正常工作，精度高层的正常工作，精度高,测压效率提高测压效率提高2-4倍倍。分层测试：

35、分层测试：各层流量均可直接获各层流量均可直接获得得，绝对误差，绝对误差不不迭加迭加原工艺原工艺系统干预大系统干预大 桥式工桥式工艺系统干预小艺系统干预小二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具同心集成分注工艺管柱同心集成分注工艺管柱1.1.管柱组成管柱组成 由由Y341Y341封隔器、射流洗井器、内捞式带锁紧机构的封隔器、射流洗井器、内捞式带锁紧机构的5555、5252配水封隔器等组成。配水封隔器等组成。2.2.工艺技术原理工艺技术原理 管柱下井时，将管柱下井时，将5252、5555两个配水器的配水体两个配水器的配水体内分别装入死

36、嘴，油管憋压封隔器坐封后，用试井车内分别装入死嘴，油管憋压封隔器坐封后，用试井车将将5555、5252配水器捞出。然后用压力计验封，用电配水器捞出。然后用压力计验封，用电子存储式流量计带相应注水水嘴下井测分层水量。调子存储式流量计带相应注水水嘴下井测分层水量。调配准确后，将配水器内装入相应水嘴，连上定位装置，配准确后，将配水器内装入相应水嘴，连上定位装置，从井口内投入即可。需要洗井时，从井口投入洗井芯从井口内投入即可。需要洗井时，从井口投入洗井芯子，油套环空加压，经射流洗井器返回地面，井下形子，油套环空加压，经射流洗井器返回地面，井下形成负压反洗井。成负压反洗井。人工井底人工井底 注水层注水层

37、1 1注水层注水层2 2注水层注水层3 3注水层注水层4 455同心配水同心配水 封隔器堵塞器封隔器堵塞器52同心配水同心配水封隔器封隔器球座球座 常规常规Y341封隔器封隔器射流洗井器射流洗井器同同 心心 集集 成成 注注 水水 三三 级级 四四 层层 管管 柱柱 图图二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具塞器投塞器投入到对应入到对应封隔器封隔器的中心管内可到达的中心管内可到达一一级级注水封隔器配注二层注水封隔器配注二层2堵塞器中堵塞器中间开有间开有26mm的通孔，的通孔，作为作为下层段的注水下层段的注水通道及通道及吸水剖吸水剖面测试通道。面测试通道。注注水水通通道道配水堵配水

38、堵塞塞器器配水封配水封隔器隔器注水层注水层注水层注水层注水层注水层注水层注水层注水层注水层同心集成分注工艺管柱1注水时将配水堵注水时将配水堵缓冲器缓冲器封隔配水器封隔配水器封隔器封隔器配水器芯子配水器芯子连通器连通器定位器定位器同心集成注水管柱同心集成注水管柱二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 技术参数技术参数适应井深：适应井深：2500m2500m；工作压力：工作压力：25MPa25MPa；工作温度：工作温度：120120C C适应套管内径：适应套管内径：5 51 1/2/2 最小卡距：最小卡距：2m2m；分层级数：分层级数：三级四段三级四段 同心集成分注工艺管柱工艺特点工

39、艺特点卡距小：最小卡距小：最小2m2m，有利于细分注水，有利于细分注水一级配水器对两层分注：投捞测配工作量小、成功率高一级配水器对两层分注：投捞测配工作量小、成功率高分层流量和压力采用同步测试，消除了层间干扰，测试准确分层流量和压力采用同步测试，消除了层间干扰，测试准确验封简单可靠直观，调配快，周期短验封简单可靠直观，调配快，周期短缺点缺点由于堵塞器面积大，上提阻力比偏心堵塞器大，在投捞作业时钢丝由于堵塞器面积大，上提阻力比偏心堵塞器大，在投捞作业时钢丝易断易断该工艺不适应结垢严重的的井，测试调配时投捞成功率较低该工艺不适应结垢严重的的井，测试调配时投捞成功率较低 同心集成分注工艺管柱二、注水

40、管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具管柱管柱组组合合 井下工具主要Y341封隔器、集成偏心配水封隔器、单流阀、筛管等组成。地面配套使用投捞工具实现井下调配。特制流量计、双通道压力计结合密封器实现井下测试技术。偏心集成分层注水管柱工艺偏心集成分层注水管柱工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具偏心集成分层注水管柱工艺偏心集成分层注水管柱工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具优点：优点：偏心集成分注技术可一次完成二层或三层的作业量，减少投捞工作量偏心集成分注技术可一次完成二层或三层的作业量，减少投捞工作量1/21/2或或2/32/3。可实现两封两配以上的细

41、分层注水工艺，最小卡距可实现小于可实现两封两配以上的细分层注水工艺，最小卡距可实现小于1m1m的封的封 卡层段，一次可进行两层段的投捞、测试等作业。卡层段，一次可进行两层段的投捞、测试等作业。解决了两大解决了两大难题难题1 1 首先解决的是油层隔层薄，层间距小，各层间相互干扰的难题首先解决的是油层隔层薄，层间距小，各层间相互干扰的难题;2 2 再次解决的是细分层注水的分层调配、投捞及测试的难题。再次解决的是细分层注水的分层调配、投捞及测试的难题。实现偏心集成配注的同时，能实现洗井功能，这是集成工具的关键技术，同时在不投捞的情况下，短距离进行两层流量测试是流量测试仪器的技术关键。管柱适用井深小于

42、3000m，工作压力小于40MPa，适应层段到达5级。具有不动管柱调配的功能，1只配水器可配注2层，一次可完成2级堵塞器打捞、2层段流量调配及分层测压，提高测试效率2倍以上。二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具偏心集成分层注水管柱工艺关键技术关键技术特点及适用范围特点及适用范围 1.1.管柱组成管柱组成 管柱由管柱由K344K344封隔器、特制配水器封隔器、特制配水器及底筛堵组成。及底筛堵组成。特制配水器由常规空心配水器改特制配水器由常规空心配水器改制而成，在其下端设计了定位台阶，制而成，在其下端设计了定位台阶，以保证各级堵塞器在投捞过程中准以保证各级堵塞器在投捞过程中准确定位

43、，工作筒上设计定压开启装确定位，工作筒上设计定压开启装置，用来控制注水开启压力，保证置，用来控制注水开启压力，保证封隔器完好坐封。封隔器完好坐封。特制配水器特制配水器配水封隔器配水封隔器液力投捞斜井分注管柱工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 2.2.工艺原理工艺原理 将管柱下到井内设计位置后，洗井试注合格后进行单层测试。首先将流将管柱下到井内设计位置后，洗井试注合格后进行单层测试。首先将流量计装进堵塞器不带水嘴，利用锁球机构将全井堵塞器连接在一起，量计装进堵塞器不带水嘴，利用锁球机构将全井堵塞器连接在一起，正注液压推动堵塞器进入第一级工作筒，工作筒定位台阶撞击锁球机构释正

44、注液压推动堵塞器进入第一级工作筒，工作筒定位台阶撞击锁球机构释放放1 1级堵塞器，依次释放第级堵塞器，依次释放第2 2级、第级、第3 3级堵塞器到各自对应的工作筒内。级堵塞器到各自对应的工作筒内。井口改变压力，求得各层吸水量，测试完毕后利用液压反冲堵塞器，井口改变压力，求得各层吸水量，测试完毕后利用液压反冲堵塞器，带出流量计，取得资料分析，配相应的水嘴，投入井内实现正常注水。带出流量计，取得资料分析，配相应的水嘴，投入井内实现正常注水。液力投捞斜井分注管柱工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 3.3.工艺特点工艺特点 1 1堵塞器上设计了集流反冲机构，通过水力正反冲起下堵塞

45、堵塞器上设计了集流反冲机构，通过水力正反冲起下堵塞器，可不用钢丝绳投捞，实现更换水嘴和测试分层注水量。器，可不用钢丝绳投捞，实现更换水嘴和测试分层注水量。2 2通过分层流量测试，可验封封隔器的密封性，实现逐级验通过分层流量测试，可验封封隔器的密封性，实现逐级验封，减少无效注水。封，减少无效注水。4.4.工艺优缺点工艺优缺点优点：可实现优点：可实现3 3级分注；测试方便，有利于注水调配。级分注；测试方便，有利于注水调配。缺点：在水质结垢严重的情况下，可导致堵塞器液力投捞困难。缺点：在水质结垢严重的情况下，可导致堵塞器液力投捞困难。液力投捞斜井分注管柱工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构

46、及配套工具 1.1.管柱组成管柱组成 管柱主要由恒流量配水器、封隔器等组成。管柱主要由恒流量配水器、封隔器等组成。2.2.工艺原理工艺原理 管柱下井前根据吸水资料，给各级配水器选配好适宜的水嘴，下井后可实现恒流管柱下井前根据吸水资料，给各级配水器选配好适宜的水嘴，下井后可实现恒流量注水。恒流量配水器工作原理是当流量增大，压力升高，压缩弹簧，使水嘴活塞下量注水。恒流量配水器工作原理是当流量增大，压力升高，压缩弹簧，使水嘴活塞下行，从而减小出水孔的过流面积，使流量减小；压力降低时，弹簧在弹力作用下，使行，从而减小出水孔的过流面积，使流量减小；压力降低时，弹簧在弹力作用下，使水嘴活塞上行，从而增大出

47、水孔的过流面积，使流量增大，最终使流量保持在一个相水嘴活塞上行，从而增大出水孔的过流面积，使流量增大，最终使流量保持在一个相比照较稳定的状态。这套技术允许压力波动范围在比照较稳定的状态。这套技术允许压力波动范围在 0-1.5MPa 0-1.5MPa之间。之间。恒流量分注管柱工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具 3.3.工艺优缺点工艺优缺点优点：工艺简单，无需投捞测试。优点：工艺简单，无需投捞测试。缺点：现场注水压力很难到达在缺点：现场注水压力很难到达在 0-1.5MPa 0-1.5MPa之间波动；之间波动；水嘴易堵塞，该工艺对水质要求高。水嘴易堵塞，该工艺对水质要求高。恒流

48、量分注管柱工艺二、注水管柱结构及配套工具二、注水管柱结构及配套工具一、分层注水工艺概述一、分层注水工艺概述二、注水管柱结构及工具二、注水管柱结构及工具三、配套测试技术及仪器三、配套测试技术及仪器四、分层注水开展趋势四、分层注水开展趋势目目录录三、配套测试技术及仪器三、配套测试技术及仪器 分层测试就是采用测试仪器定期测量注水井各注水层段在不同压力下的吸水量。根据测试的结果了解注水层段的吸水能力，鉴定分层配水方案的准确性，检查封隔器是否密封，配水器工作是否正常，检查井下作业施工质量等。目前，注水井测试的主要参数主要为封隔器验封、分层压力、分层注入量测试，下面分别对这3种主要测试参数的技术及工具仪器

49、进行相应介绍。鉴于目前主要的分层注水工艺采用的偏心分层注水工艺，本节主要介绍偏心分层管柱的配套测试技术。连接连接扣型扣型总长总长mm质量质量kg外径外径mm皮碗外径皮碗外径mmM30 x1.546044443.5技术参数技术参数：结构：上下结构：上下皮碗、主皮碗、主体、定位爪、凸轮等。体、定位爪、凸轮等。原理：测试时将密封段与仪器串连接，通过上提原理：测试时将密封段与仪器串连接，通过上提下放翻开定位爪，坐入配水器内使皮碗压缩密下放翻开定位爪，坐入配水器内使皮碗压缩密封。封。定位爪定位爪三、配套测试技术及仪器三、配套测试技术及仪器配套测试及投捞工具配套测试及投捞工具1 1测试密封段测试密封段连接

50、连接扣型扣型总长总长mm质量质量kg外径外径mm投捞臂投捞臂张张开外径开外径mm导向爪导向爪张张开外径开外径mmM30 x1.51200104496106510.52偏心偏心投捞器投捞器结构：由主体、上结构：由主体、上/下凸轮、投捞臂、导向爪、押送头下凸轮、投捞臂、导向爪、押送头/打捞头组成打捞头组成。投捞器作用：用于投捞偏心堵塞器的工具。当某一层位注水投捞器作用：用于投捞偏心堵塞器的工具。当某一层位注水量不符合配注要求或水嘴被堵时，可以利用试井钢丝悬挂投量不符合配注要求或水嘴被堵时，可以利用试井钢丝悬挂投捞器，将偏心堵塞器捞出更换水嘴。捞器，将偏心堵塞器捞出更换水嘴。技术参数技术参数：三、配