液壓提升式防卡分層注水工藝技術(shù)研究

液壓提升式防卡分層注水工藝技術(shù)研究

0管柱結(jié)垢反洗井技術(shù)隨著海上油田的開(kāi)發(fā)和水井?dāng)?shù)量的增加，水井開(kāi)發(fā)已成為海上油田的重要生產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)措施之一。同時(shí)隨著油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期,地層狀況惡化,注水井溢流、出砂嚴(yán)重,管柱結(jié)垢造成大修、測(cè)調(diào)遇阻以及封隔器失效等問(wèn)題頻繁出現(xiàn)。陸地油田針對(duì)上述問(wèn)題提出了相應(yīng)的反洗井工藝,如可洗井封隔器反洗井技術(shù)、液控式分層防砂分層注水技術(shù)等。海上油田的注水井一般是由油井轉(zhuǎn)注,其完井方式采用礫石充填防砂完井,不具備洗井功能,同時(shí)海上注水井若出現(xiàn)管柱結(jié)垢,則會(huì)造成后期管柱拔不動(dòng),從而導(dǎo)致管柱大修作業(yè),進(jìn)而增加修井成本。為此,開(kāi)發(fā)了適合海上油田使用的分層注水管柱防卡工藝,該工藝既可實(shí)現(xiàn)防砂管內(nèi)分層配注,又可實(shí)現(xiàn)不動(dòng)井口定期活動(dòng)井下注水管柱。1技術(shù)分析1.1升裝置,4級(jí)防返吐配水器、洗井閥和插裝閥組成分層注水管柱防卡工藝中的技術(shù)管柱見(jiàn)圖1,主要由油管、提升裝置、4級(jí)防返吐配水器、洗井閥和插入密封組成。提升裝置具有井下管柱提升和復(fù)位功能,防返吐配水器具有分層配注功能,洗井閥具有單流和沉砂功能,插入密封起分隔油層功能。1.2活動(dòng)治水管柱的控制通過(guò)油管掛及油管將提升裝置、防返吐工作筒、洗井閥和插入密封連接在一起下入井內(nèi)。當(dāng)需要洗井或活動(dòng)注水管柱時(shí),通過(guò)地面液壓控制器控制提升裝置活塞的位移,實(shí)現(xiàn)井下管柱的上提,使插入密封與其配合的密封筒脫離,建立反洗井通道,從而實(shí)現(xiàn)大排量反洗井作業(yè)。完成洗井后,通過(guò)地面液壓控制器加壓來(lái)控制提升裝置活塞的位移,實(shí)現(xiàn)井下管柱的復(fù)位,從而恢復(fù)該井正常注水。1.3水直播適合適用礦井防砂完井通徑98.55、101.60、120.65和152.40mm;適用于井斜小于60°的注水井;單層最大注水量700m3/d;注水工作最大壓差12MPa;最大分注層數(shù)4層。1.4液壓活動(dòng)管柱內(nèi)固定滲流井(1)該工藝可實(shí)現(xiàn)注水井的分層配注和不動(dòng)井口的全井筒大排量洗井;(2)通過(guò)液壓活動(dòng)管柱可以有效降低管柱遇卡的概率;(3)該工藝簡(jiǎn)化了注水井洗井作業(yè)流程。2相關(guān)支持工具2.1井內(nèi)油管口、管柱的下中心管垂直安裝工具提升裝置結(jié)構(gòu)如圖2所示。工作時(shí)通過(guò)液控管線(xiàn)控制活塞的上移和下移,達(dá)到控制與其連接管柱上提和下放的目的。傳扭管和傳扭接箍保證中心管在上、下移動(dòng)過(guò)程中可以全程傳遞扭矩。該工具連接在油管掛和井內(nèi)油管之間,上接頭連接油管掛,下中心管連接到井內(nèi)油管上。利用地面液壓站提供的高壓液壓油,通過(guò)液控管線(xiàn)(連接在管線(xiàn)變扣上)連接到該工具上。提升油管時(shí),控制液壓油進(jìn)入活塞下部,推動(dòng)活塞帶動(dòng)下中心管上移;下放油管時(shí),控制液壓油進(jìn)入活塞上部,推動(dòng)活塞帶動(dòng)中心管下移,實(shí)現(xiàn)注水管柱的復(fù)位。該裝置最大外徑210mm,最小內(nèi)通徑74mm,額定工作壓力35MPa,額定提升力500kN,單體最小長(zhǎng)度8.5m,總體長(zhǎng)度12m,提升長(zhǎng)度3.5m。2.2澆注通道關(guān)閉防返吐工作筒結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖3。注水時(shí)通過(guò)壓差打開(kāi)工作筒開(kāi)啟閥,形成注水通道;停注時(shí)開(kāi)啟閥通過(guò)彈簧復(fù)位,關(guān)閉注水通道。該工作筒最大外徑97mm,總長(zhǎng)906mm,工作壓力0~25MPa,打開(kāi)壓差0.5MPa,最小內(nèi)徑62.0、59.5、57.0和54.5mm。2.3橋式通道內(nèi)砂料反洗井洗井閥結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖4。正常生產(chǎn)作業(yè)時(shí),閥桿與橋式通道密封,實(shí)現(xiàn)沉砂功能,砂石及雜質(zhì)可通過(guò)橋式通道沉積到油管內(nèi);反洗井作業(yè)時(shí),液體從橋式通道的對(duì)稱(chēng)側(cè)孔進(jìn)入,壓力推動(dòng)閥桿向上運(yùn)動(dòng),脫離密封面,形成過(guò)流通道,進(jìn)行反循環(huán)洗井。該洗井閥最大外徑81mm,工作壓力0~30MPa,開(kāi)啟壓力0.5MPa。3單井反洗井作業(yè)成本低的原因2011年6月至2012年10月底,該工藝技術(shù)在渤海油田成功應(yīng)用9口井,共進(jìn)行13井次反洗井作業(yè),施工成功率100%。單井反洗井作業(yè)比常規(guī)動(dòng)管柱洗井作業(yè)能節(jié)約時(shí)間4d,節(jié)約成本10余萬(wàn)元。通過(guò)對(duì)13井次反洗井作業(yè)的跟蹤,對(duì)洗井返出水進(jìn)行取樣和分析,判斷每次洗井作業(yè)都很徹底,達(dá)到洗井作業(yè)的要求。同時(shí)經(jīng)過(guò)反洗井作業(yè)的注水井90%以上都能在一定時(shí)間提升該井的吸水指數(shù),其中吸水指數(shù)提高維持天數(shù)達(dá)到30d以上的井有3井次。4注和不起管柱的全井筒洗井(1)分層注水管柱防卡工藝技術(shù)通過(guò)井下管柱提升裝置和分層注水管柱相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)注水井的分層配注和不起管柱的全井筒洗井。(2)該工藝能對(duì)井下管柱進(jìn)行活動(dòng),在一定程度上可降低后期修井作業(yè)