注水分注工艺
如何实现注水井地面分注工艺技术

2017年08月如何实现注水井地面分注工艺技术张海军(吉林油田分公司新木采油厂,吉林松原138000)摘要:新木油田整合后注水面积的增加,测试工作量急剧加大,测试任务繁重。
特别是地处低洼地带的注水井在雨季时因进不去车而影响测试工作的正常开展,进而严重影响油田注水开发效果,新木油田针对这样地带的单一油层进行两段分注井采用地面分注工艺,极大地方便和减少了测试工作量,提高了这一类分注井的注水开发效果。
对地面分注工艺不断的研究与试验,使分注工艺水平不断提高,为吉林油田的持续稳产,提高采收率提供了强而有力的技术支持。
关键词:地面分注工艺;现场试验;单一油层;油套平衡新木油田经过三十多年的开发和建设,注水工艺不断的发展,已经形成了适应本油田特点的一系列注水分注工艺,注水状况得到了很大的改善,注水井“两率”逐年提高,但是目前的分注状况仍然不能满足开发的需求。
1新木采油厂分注工艺1.1新木油田油藏特点图:不同渗透率的油藏分布比例图1.2地面分注工艺选井条件(1)油层物性好,渗透率高94.0毫达西、孔隙度18-25%。
(2)动用层位单一,扶余油层第Ⅰ-Ⅱ砂组。
(3)单井日产液13.7吨,新木油田9.9吨。
(4)油层动用程度高,动用厚度占钻遇厚度90.2%,新木油田81.0%。
(5)注采特点,注采反应敏感,平面矛盾突出,油井见效快、见效后很难控制含水上升速度。
1.3地面两段分注工艺原理地面两段注水工艺技术主要针对两层注水的注水井,该工艺管柱的组成部分是一个地面配水总成和一个不可洗井压缩式封隔器。
由于一般井处于低洼地带,进不去车井。
其工艺优点是井下工具少、测试方便、工艺简单。
2现场试验2.1油压与套压平衡井封隔器性能研究对于油套压平衡的两段分注井,是否说明封隔器已失效,是我们的第一个研究问题。
验证结论是:两段分注井油套平衡时封隔器并不一定失效。
选井原则:两段分注井油套平衡;压力随水量变化明显,稳压时间短;此井套管指示曲线为一条垂线,怀疑有问题;地理位置好,管损小、便于联系。
油田分注工艺

工作温度120℃;工作压力25MPa;坐
封压力18~20MPa;洗井排量25~
30m3/h;解封力10~15kN。
HB -
75 4
3 分 注 封 隔 器 工 作 原 理
Y341-115(HB757-2)
2
封隔器
分 注 配 套
Y341-115是封隔器的统一编号。 Y-压缩式;3-支撑方式,表示无支 撑;4-坐封方式,表示液力坐封; 1-解封方式,表示上提管柱解封。 HB757-2是华北老编号。
地 面 定 量 分 注 工 艺
地面定量配水装置原理图
定量配水原理
出水孔
地层 压力P3
传压孔 压力P1
进水孔 压力P1
水嘴出口 压力P2
P1-进口压力,即注水压力;P2-喷嘴内腔压力; P3- 出 口 压 力 , 即 地 层 压 力 ; ΔP- ( P1-P2 ) 。 当 P1=P3时无流量,P1<P3时无实际意义,都不考虑。 P1>P3时,流体经喷嘴小孔进入喷嘴内腔,再经 喷嘴和阀芯之间的环形空隙流入地层。
套变井分注工艺 最小井径不足110mm,用普通的井下工具无 法采取措施,为提高措施井成功率,采油 工艺研究院研制直径φ95mm封隔器及配套 工具,使得这些工具能通过最小井径100mm 的变形井段,并在下部的51/2″套管井段实 现密封,从而满足油井分层酸、堵、找、 卡、注水井分层注水调配的需要,从而提 高部分套管变形井的生产效率。
分层注水技术

4.掉、卡堵塞器事故少,同心集成式管柱 由于使用的是大堵塞器,投捞比较容易, 而且不容易发生掉、卡事故,减少了作业 井的井数。 5.能减缓测试工人的劳动强度,同心集成 式管柱由一个堵塞器配2个层段的注水量, 这样每投捞一个堵塞器解决2个层段的注 水,而偏心是一个层段一个偏心堵塞器, 这样调配起来,偏心工作量比集成式管柱 多1倍。
时活塞套上行被锁簧卡住,使封隔
器始终处于工作状态,上提管柱即
解封。
配
水
器
配水器与配水封隔器内工作筒 配合 ,分为Φ52、Φ55两种,配 水封隔器由内捞式打捞头、堵头、 调节环、压环、压杆、配水体、压 帽、定位体组成。配水器上两个配 水通道相距243mm与配水封隔器的 两个注水通道相对应。
当注水井注水时,注入水一部 分通过配水体上的孔道向上通过水 嘴,压杆流入地层,另一部分通过 下水嘴压帽及水嘴流入地层。每个 注水孔两边各有四通道T型密封圈将 两注水孔隔开,具体性能指标见下 表:
同心集成式细分注水
工艺技术原理
(一)工艺原理 同心集成式细分注水管柱主要由内 径为Φ60的Y341-114可洗井封隔器、内 径为Φ55和Φ52可洗井配水封隔器,内 捞式带锁紧机构的Φ55、Φ52配水器、 球座等组成。
层位深度(m)
名称
深度(m)
Y341-114 封隔器Φ60 射孔顶界 注水层 夹 层 Y341-114 封隔器Φ60
桥式偏心分层注水技术
技术原理: 管柱主要由封隔器和桥式偏心配水器组成。桥 式偏心配水器可以多级使用,每个桥式偏心配水器 对应一个注水层段。通过偏心主体的桥式结构设计 和测试主通道过孔结构设计,实现了实际工况下的 单层流量和压力直接测试。测压力时既可以使用一 支压力计逐级上提测得所有目的层压力,也可以每 级投入压力计,测完再逐级捞出。测分层流量时可 实现单层流量直接测试。流量、压力测试仪器及注 水堵塞器投捞装置用钢丝起下。
采油工程(分层注水)

用吸水指数进行动态分析时,需要对注水井测
试取得流压资料之后进行。日常动态分析中,为及
时掌握注水井地层吸水能力变化,常用日注水量与
井口注水压力之比所求得的视吸水指数对比吸水能
力。
I wa
q iw q iwh
在笼统注水情况下,若用油管注水, 则式中 piwh取
套管压力;若采用套管环空注水,则 力,以消除管柱摩阻影响。
1)直线递增式指示曲线如图12-8中Ⅰ所示。它反映了地 层吸水量与注入压力成正比,在直图12-8 典型的注 。
线上任取两点可求出吸水指数。当用指示曲线求 吸水指数时,应当用有效注入压力绘制的曲线。 Iw=(Q2-Q1)/(P2-P1)
---
2) 上翘式曲线如图12-8中Ⅱ所示。这种上翘式曲线除 与设备仪表有关外,还与油层性质有关。如在断层蔽 挡或连通较差的“死胡同”油层中,注入水不易扩散, 油层压力升高,注入水受到的阻力越来越大,造成曲 线上翘。
piw取h 油管压
---
(5)
相对吸水量是指在同一注入压力下,某分层吸 水量占全井吸水量的百分数,是用来衡量各分层相 对吸水能力的指标。
用途:有了各分层的相对吸水量,就可由全井指示 曲线绘制出各分层指示曲线,不必分层测试。
---
相对吸水 子 全量 层 井吸 吸水 水 10% 量 量 0
分层吸水能力法 的研究方 测注水井的吸 相 水对 剖吸 面 水大 量,则好;小
3) 折线式指示曲线如图12-8中Ⅲ所示。压力较低时随 压力增加注入量增加,而压力较高时,随压力增加曲 线偏向注入量轴,说明低渗油层部位随压力增大由不 吸水转为吸水;或有新的油层在较高压力下开始吸水; 或因较高压力下地层产生微小裂缝使吸水量突然增大。
---
桥式偏心分层注水工艺技术汇报

井深/m 2550.8 1319.71 1935.26
井斜/° 39.1 6.1 22.6
层配注量m3/d 40 5
22.5
井配注量m3/d 70 10 44
井深分布比例
29
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层数(层)
168, 39.5%
180
160
131, 30.8%
140 105,24.7%
120
100
80
60
下接头
6
第7页/共51页
(3)水力循环凡尔
挡球挡节
结构:由挡球挡节、单流阀总成、阀座 等组成。
原理:坐封封隔器时,油管内泵入液体,
单流阀总成落入阀座,关闭循环通道,
密封总成
管柱内密闭。反洗井时,靠液力将单流
下接头
阀总成顶开滑座,循环通道打开。
7
第8页/共51页
一、桥式偏心分注技术介绍
➢管柱结构及工具原理 ➢配套测试技术及仪器 ➢工艺技术特点
集流测试(m3/d) /误差(m3/d)
流量
温度
元300-69
上层:2Q6C.=0Q7-C1B5A.-7Q6A=-1Q0B.31
上中层层:Q15B1.=70Q6-B5A.-5Q2A=101.02.431/0.31
下层:Q5.A5=2Q=5A.52
中层
10
10.24/0.24
下层
5.52515.76 26.07 5.52/0.52
38
第39页/共51页
五、桥式分注工具的生产制造及质量控制
桥式偏心分注工具的质量控制
• 可追溯性质量控制流程。 • 在生产过中严格按照API标准及ISO9001的质量控制体系运行。 • 材料入库相对应的质保书、合格证、标识。
偏心注水分注工艺

诚信创品牌 创新求卓越
准油股份
普通偏心分注工艺
2 封隔器
Y341-114可洗井封隔器示意图
洗井:反洗井时封隔器仍处于坐封状态,此时套压高 于油压,封隔器反洗井活塞打开,洗井液通过封隔器反洗 井通道,进入管柱底部,通过单流阀进入油管,形成反循 环,达到反洗井的目的,洗井完毕正常注水时,油压高于 套压,反洗井活塞自行关闭。 解封:直接上提管柱,在胶筒与套管摩擦力的作用下 剪断解封销钉,自锁机构失锁,封隔器解封。
4 优点
1、分注层数可达到7级。 2、可在分注条件下进行 吸水剖面测试,真实反映地
层注水情况。
偏 心 配 水 管 柱
洗井凡尔
诚信创品牌 创新求卓越
准油股份
普通偏心分注管柱
扶正器
注水层 偏心配水器 封隔器 注水层 偏心配水器 封隔器 注水层 偏心配水器
5 缺点
1.投捞测试需要配水器间
距大于7米,不适应多个薄
夹层细分;
2.只能利用钢丝投捞水嘴,
一次只能投捞一层,所以投 捞时间偏长。
偏 心 配 水 管 柱
洗井凡尔
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目 录
1 2
普通偏心分注工艺 桥式偏心分注工艺
3
4 5
偏心分注的应用技术
偏心分注井调试技术 注水井其他应用技术
诚信创品牌 创新求卓越
准油股份
桥式偏心分注工艺
桥式偏心分注工艺是在普 通偏心分注工艺基础发展而来。 桥式偏心分层注入工艺管
可洗井封隔器
桥式偏心配注器
柱由Y341-114封隔器、桥式偏
心配注器以及丝堵等构成。 所用封隔器与普通偏心分 注工艺一样,与普通偏心的区 别就是配水器结构的不同。
分层注水工艺及作业施工技术

技术要求
现场调查达到地面设备、井场及交 通道路情况清楚,满足作业施工要求
地下情况调查达到井况、历次施 工情况清楚,各种资料数据准确无误
井下施工准备质量要求
➢作业机 ➢游动滑车 ➢穿大绳 ➢卡拉力表 ➢绷绳 ➢井架的立放
➢施工设备摆放 ➢井场用电 ➢油管摆放 ➢地面管线安装 ➢HSE要求 ➢注意事项
井
• 施工按设计要求进行,井口设备与流程与施工前保持一致 或按设计执行
• 采油树按施工前原样装正装平,闸门和手轮要求方向一致 或按设计执行
• 采油树及流程各连接部位清洁干净,用密封带或涂抹密封 脂密封。丝扣联接的部位上紧上满扣。各连接部位密封
注
入 现场验收(2)
井
• 卡箍连接的采油树各卡箍方向要求一致
井下作业现场施工准备质量要求
井下作业施工条件调查要求
地面调查
➢ 井位调查
A 对照井位图调查施工井的方位、区域、 井别 B 对照井位图和方案设计核实井号 C 调查施工井所归属的采油厂、矿、队
➢ 地面道路调查
A 调查通往井场的道路状况、运输距离 B 调查沿途道路上的障碍物、输电线路、通讯线路的 情况 C 调查沿途经过的桥梁、涵洞承载能力及桥涵的宽 度、允许的拖挂长度
管柱完井深度应根据丈量结果,由施工人员计算二次,质量 员计算一次,以三次计算结果一致为准
一般要求
起下作业(1)
✓ 按要求立好井架,并拉紧绷绳 ✓ 下井管柱必须冲洗干净、无弯曲、无损坏,并逐根用标准内径规通 过 ✓ 下井管柱螺纹应清洁,见到金属本色,螺纹连接处均匀涂上螺纹润 滑脂和密封脂
一般要求
以上各项井下作业施工准 备按相关规定执行
井下作业施工交接与验收质量要求
施工交接
分层注水方案设计

分层注水方案设计引言分层注水是一种在石油开采过程中常用的增产技术。
通过向油井不同层次的油藏注入不同的注水剂,可以改善油层物理性质,增加油井的产能。
本文将介绍分层注水方案的设计原理和注意事项。
一、工艺原理分层注水的工艺原理是根据油井不同层次的油藏特性,选择合适的注水剂进行注入,以达到增强油藏采收率的目的。
具体工艺流程如下:1.油藏评价:根据采油工程师对油藏的详细评价,包括油藏压力、渗透率、饱和度等参数进行分析,确定需要注入水的油层。
2.注水剂选择:根据不同油层的温度、酸碱度、盐度等特性,选择合适的注水剂,如淡水、盐水、聚合物等。
3.注水井设置:根据油层分布情况,确定注水井的位置和数量。
通常情况下,选择距离油井一定距离的位置进行注水。
4.注水方案设计:根据注入水的流量、压力等参数,设计合理的注水方案。
可以根据自然能源、人工增压等方式进行注水。
5.分层注水操作:根据设计的方案,实施分层注水操作,监测注入水的效果。
二、设计注意事项在设计分层注水方案时,需要考虑以下几个方面:1.油藏特征:不同油层具有不同的渗透率、孔隙度等特征,需要根据这些特征选择合适的注水剂和注水方案。
2.注水剂选择:根据油层的酸碱度、温度等特性,选择合适的注水剂。
使用过程中需要注意注水剂的浓度、注入速度等参数。
3.注水井位置:合理选择注水井的位置和数量,以保证注水剂能够充分覆盖目标油层,并降低注入水的浪费。
4.注水方案设计:根据油井的地质条件和油层特征,设计合理的注水方案。
可以借助模拟软件进行方案设计,以评估注入水的分布情况。
5.监测与调整:在注水过程中需要对注入水的流量、压力等参数进行实时监测,并根据监测结果及时调整注水方案。
三、案例分析为了更好地理解分层注水方案设计的实际应用,以下是一个案例分析:在某石油田中,根据油井的地质勘探资料,确定了需要进行分层注水的油层。
油藏的温度为70°C,酸碱度为pH 6.5,盐度为20000 ppm。
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目录
一、引言 二、注水井井下工具 三、分注管柱及具体应用 四、其他注水工艺
油田注水永恒的主题是:
注够水 注好水
第一部分 油田注水地面工艺流程
注水系统工艺流程图
(1)单干管多井配水流程图
。
水源来水
注水站
配
配
水
水
间
间
Ⅱ Ⅰ
注水系统工艺流程图
(4)双干管多井配水洗井流程图
。
水源来水
注水站
一、引言
1、冀东油田注水开发现状:
•冀东油田目前正式投入开发柳赞、高尚堡、老爷庙、
北堡等七个油田14个开发区块,含油面积41.6Km2, 动用石油地质储量9540×104t,其中注水开发区块 动用地质储量5208×104t,占全油田动用地质储量 的54.6%。随着油田开发的不断深入,注水开发配套工 艺技术水平关系到整个油田的稳产,而注水开发要解 决的关键技术就是注水井的细分注水。
第一部分 油田注水地面工艺流程
1、注水井站工艺流程
配水间
注水泵→分水器→注水干线支线→单井或多井配水间→注水单井。
第一部分 油田注水地面工艺流程
3、注水井井口工艺流程图
注水井是注入水从地面进入地层的通道,它的主要作用是:悬挂井内管柱;密
封油、套环形空间;控制注水和洗井方式,如正注、反注、合注、正洗、反洗和进行
一、引言
➢
➢ 将所射开的各层按油层性质、含油饱和度、 压力等相近,层与层相邻的原则,按开发方案要 求划分几个注水层段,通常与采油井开采层段对 应,采用一定的井下工艺措施,进行分层注水, 以达到保持地层压力提高油井产量的目的。
➢ 常规分层注水各层之间应具有相对稳定的隔 层,隔层厚度一般要求在2 m左右。细分层注水 的隔层厚度一般可控制在1.2 m
4、水井采用“五段制”个别为“三段制”井 深轨迹,这给细分注水工艺的实施带来很 大困难,封隔器座封验封,投捞测试困难
一、引言
5、注水井射孔层数多, 跨度大,射开层物性差, 层间矛盾突出。
一、引言
分注管柱在座封和正常注水时由于受活塞效 应、温度效应、螺旋弯曲效应、鼓胀效应及斜井 管柱弯曲的影响管柱产生伸缩变形。冀东油田注 水井大部分为深斜井,并且注水压力高,所以分 注必须克服四种效应引起的管柱伸缩,有效解决 分注管柱的锚定和封隔器的耐压差问题。应用偏 心分注技术在超过3000米的深斜井,必须解决投 捞导向问题,另外应尽可能减少投捞次数,降低 测配难度,研究定量注水技术 。
一、引言
1、冀东油田地质构造复杂,断块小,油藏埋藏 深,油层分布不均匀,连通性差。
2、注水开发区块主要集中在中深层,注水井 井深在2900~3800米左右,井温在90~ 150℃之间。
一、引言
3、分注要求封隔器胶筒耐温性能高。再加上 油田地面地处盐池、虾池、鱼塘之间,注水 井大部分是斜井, 井斜多在20以上。
二、注水井井下工具、
分类 代号
分类代号表示方法 自封式 压缩张式 K
支撑方 尾管 单向卡 无支撑 双向卡 锚瓦
配 水 间
洗井干线
注水干线
配 水 间
Ⅱ Ⅰ
第一部分 油田注水地面工艺流程
注水井站工艺流程
配水间
多井配水间流程也分为带洗井旁通与不带旁通两种。带洗井旁通的设置 大一级口径洗井计量水表。配水间可做成撬装式。
1 —干线来水压力表; 2 —总截断阀; 3 —注水支线截断阀; 4 —注水水表; 5 —注水控制阀; 6 —注水压力表; 7 —注水井口装置;
万元/年以上。 ➢ 7、早期细分注水在柳赞油田应用10井次以上,预
计在2005年柳中、高深调整后,推广达到30井次 以上,合计节约成本预计在500万/年以上。
目录
一、引言 二、注水井井下工具 三、分注管柱及具体应用 四、其他注水工艺
二、注水井井下工具、
封隔器型号
Y341
114
钢体最大外径,mm 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 分类代号
一、引言
➢ 后期分注
排液→ 洗井→试注→转注→吸水剖面测试→ 放压→作业分注→注水→测配达到分层配水
➢ 早期分注
排液→早期分注分层定量注水→吸水剖面测 试→根据动态变化调配分层水量
一、引言
注水井投注后,后期分注作业难度大、 费用高,作业前放出大量注入水。
对比
2002年L11-14井准备分注作业前放压二个多月,累积放出注入水2.6 万方,分注作业过程中,累积用优质压井液110方,作业压井费用11万元以上。
一、引言
➢ 早期细分注水效果
转注时就下入分注管柱实施早期分注,因管 柱满足了同位素等吸水剖面测试的要求,可及时 根据吸水剖面变化及周围见效油井生产情况分析, 以最快速度在水井采取措施,达到了早期分注, 及时调整的目的。根据动态配水的要求及时调整 各层段注水量,减少放压分注后期费用。
一、引言
➢ 早期细分注水效果
引言
随着油田开发的深入,地下天然能量越来越 低,自然递减越来越快。注水是补充地层能量的 有效方法。冀东油田自90年注水开发以来,相继 有140口左右注水井投注,分布在7个开发区块, 但由于油田大多数区块属非均质、多油层、复杂 断块油藏,纵向上油层吸水能力和启动压力差别 很大。采用多层段笼统注水,将使高渗透层与低 渗透层之间出现干扰,注水井纵向上吸水不均匀, 层间矛盾突出,油井因单层突进造成水淹,严重 影响注水开发效果,所以分注在油田开发中后期 显得越来越重要。
井下作业。除井口装置外,注水井内还根据注水要求(分注、合注、洗井)下有相应
的注水管柱。
。
一、引言
注水工艺按注入通道可分为: 油管注水(正注)、 油套环空注水(反注) 油套管同时注水(合注);
按是否分层又可分为: 笼统注水 分层注水:分层注水是在进行非均质多油层开采
中,为加强中、低渗透层并控制高渗透层注水,按 配注要求,在注水井中实现分层控制注入的注水方
➢ 1、减少二次作业费用10万元/口井以上。 ➢ 2、减少二次作业压井费用3万元/口井以上。 ➢ 3、早期细分注水,避免单层突进,减少突进油井
卡堵水作业费用12万元/口井以上。 ➢ 4、节约突进高含水油井脱水、水井二次作业放压
污水处理费用150万元/年以上。
一、引言
➢ 早期细分注水效果
➢ 5、减少由于二次作业放压造成的出砂套管变形。 ➢ 6、减少笼统注水造成的无效注水,节约费用100