油套分注工艺技术讲座
濮城油田油套分注工艺技术
濮城油田油套分注工艺技术作者：丁永超朱美霞吴岚陈燕燕涛来源：《商情》2013年第31期濮城油田是中原油田早期投入开发的相对整装的大型油气田，是我国“六五”期间投入的储量亿吨级油气田之一，也是中原油区含油层系最多、含油井段最长、油层层数最多、叠加性最好的油田。
濮城油田分层注水油套分注一、前言濮城油田是中原油田早期投入开发的相对整装的大型油气田，是我国“六五”期间投入的储量亿吨级油气田之一，也是中原油区含油层系最多、含油井段最长、油层层数最多、叠加性最好的油田。
1981年3月13日，濮城沙一下油藏濮1-9井下入二级三段分层注水管柱，标志着分层注水工作的开始，1985年至1996年之间实施大规模分注。
但在1996年后由于调剖技术的逐步应用，分注井数、分注率均呈逐年下降趋势，1999年下降到最低，当年水井总井数469口，分注井只有32口，分注率仅6.8%。
2000年以后，随着油田开发对分层注水的创新认识，分注工艺得到了长足的发展。
濮城油田注水工艺技术随着油田开发的不断深入而逐渐进步。
从井口单体泵加压注水到注水站系统注水，从笼统注水到五级六段细分注水，从多层段注水到逐层逐段注水。
特别是从2007年开始，依据分公司实施的“精细注水”开发思路，根据濮城油田水井的实际情况，濮城油田分注管柱因开发方案进行了适应性调整，坚持简单实用的原则，不断优化管柱结构，分层注水管柱不断配套和完善，管柱适用性、实用性不断提高。
目前分注管柱类型主要有常规分注管柱、油套分注管柱、斜井分注管柱、小直径分注管柱（4寸套分注、套变井分注）。
截止到2010年12月底，我厂共有水井941口，其中各类分注水井520口，水井分注率55.26%。
二、油套分注技术简介针对油田常规分层注水工艺普遍存在封隔器密封有效期短、注水管柱蠕动、投捞测试成功率不高、分层计量不准等问题，油套分注技术是用封隔器将注水层隔开为上下两层，地面通过井口流程控制油管套管的注水量，达到分注目的。
分注工艺技术在长庆油田的应用
分注工艺技术在长庆油田的应用1. 引言1.1 引言概述分注工艺技术是一种在石油勘探开发领域广泛应用的高新技术，其在提高油田开采效率、降低生产成本、延长油田寿命等方面具有显著的优势。
长庆油田作为中国最大的油田之一，在近年来也积极采用分注工艺技术，取得了显著效果。
本文将就分注工艺技术在长庆油田的应用情况进行深入探讨，探讨其在提高油田开采效率、实现多井生产管理、降低环境污染等方面的作用，并就其优势与挑战、改进与发展以及其他相关技术及措施进行详细分析，从而为长庆油田及其他油田的分注工艺技术应用提供借鉴和参考。
通过本文的研究，将为油田的节能减排、可持续发展提供新思路和新方法，促进我国油田勘探开发水平的不断提高和科技创新的持续推进。
1.2 研究意义研究分注工艺技术在长庆油田的应用情况，可以为其他油田的开发提供有益的借鉴和经验总结。
通过分析长庆油田的实际案例，可以发现分注工艺技术在不同地质条件下的适用性和效果，为其他油田的健康开发提供参考和指导，推动我国油田开发技术的进步和提升。
2. 正文2.1 分注工艺技术概述分注工艺技术是一种注入井筒中的一种人工液体，以控制或改善油层的产能和有效性的工艺技术。
分注工艺技术的基本原理是通过向井筒中注入特定的液体，以改变油层的物理性质，增加油水界面张力，改善油水相互作用，从而提高油井的产能和采收率。
分注工艺技术通常包括注水、注气、注聚合物等不同的操作方式，根据油层的实际情况和需要来选择不同的分注工艺。
通过合理的分注工艺设计和施工，可以有效地控制油井的油水比例、改善油水混合情况，提高油层的采收率和经济效益。
在长庆油田，分注工艺技术得到了广泛的应用。
通过对不同油藏的特点和条件进行分析，长庆油田采用了多种分注工艺技术，如注水驱替法、注聚合物改造法等，有效地提高了油田的产能和采收率。
长庆油田也不断对分注工艺技术进行改进和优化，提高了其在油田开发中的应用效果和经济效益。
分注工艺技术在长庆油田的应用取得了显著的效果，为油田的生产和开发提供了重要支持。
油田分层注水工具讲解(PPT 69页)
2
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零件名称 定位筒总成 上工作筒总成 调节压帽 密封模块
隔环 中心筒 锁紧帽 下工作筒总成
II
与顶部防砂封隔器密封光筒密封并定位。
插入密封
配水器工作筒：插入密封式配水器工作筒，在整个注水
III
2级配水器工作筒
作业中起层间分隔作用，其内部桥式通道密封筒与配水
IV
器芯子密封单元配合密封共同建立起两个注水通道。
插入密封
V
插入密封：注水管柱下入井中预定深度后，该插入式密 3级配水器工作筒
封器与隔离防砂封隔器密封光筒密封。
1
3.25空
心集成
2
工作筒
3
A(mm) 58.5 55.5 53.5
B(mm) 57 54.5 52
C(mm) 62
最大外径 (mm)
81
L(mm) 380
62
81
380
62
81
380
X 2-7/8NUB 2-7/8 NUB 2-7/8 NUB
B
9 3-1/2″EU油管
1200m
10 2-7/8″SNU油管
300m
11 3-1/2″EU油管短节0.5m、1m、1.5m、 各5根
插入密封
C
12 21m.9"NU圆堵
1套
13 1.9"NU油管 14 钢丝作业设备 15 通井规
油套分注技术在聚区开发中的应用
油套分注技术在聚区开发中的应用作者：石国刚庄中阳石国红来源：《消费导刊》2011年第07期一、前言河南油田针对目前多采用V上注井，因V上注井高浓度注聚，流体粘度大，易堵塞嘴子；受温度及剪切力影响流到井底引起粘度损失，会大大降低驱油效果；流动阻力大，流到井底会造成P注二、油套分注技术1基本原理。
所谓油套分注：根据各注聚井同位素测得的吸水剖面来确定各小层吸水情况的好坏，在井下利用封隔器把吸水好的层段与吸水差的层段，即需要分注的层段分隔开，根据分层配注，通过井口的调节阀来直接调控各单层的注入排量，以此来启动吸水差或物性变差的目的层，控制高渗透层注入，从而实现中低渗透层的有效注入。
2油套分注技术特点及技术要求。
(1)确保井下封隔器密封；(2)流量计准确：选用电磁流量计，介质聚合物溶液，温度0-700C，压力25MPa，流量范围20～150m3／d，精度等级0.5级；(3)调节阀灵活好用；(4)电源考虑两种方式：①220V交流电源供电；②24VDC供电；(5)要求：流量计接220V交流电源，井口房需加长，对流量计及井口装置需有必要的保护。
三、现场试验1选井原则。
(1)固井质量优且套管无变形；(2)层间矛盾较突出(包括有大孔道存在但已调剖封堵过的层)；(3)资料显示：受污染或其他因素影响导致物性变差的油层。
2施工准备。
(1)2支电磁流量计，2支调节阀，电源，井口装置；(2)按用量准备好管材。
3现场施工程序。
(1)停泵先正注水(母液+水)，反注水，再转正注水，把聚合物冲洗至地层；(2)关井降压，拆卸井口，起出原井管柱；(3)按地质方案要求下入分注管柱；(4)验封合格，完井，反洗井至进出口水质一致；(5)准备工具到井口改造流程；(6)注水，校电磁流量计和压力表，完毕；(7)启泵，根据注聚井地质方案分注情况的要求，先调整站上配比及注入量，保证浓度，再调控套管及油管注入排量。
4资料录取要求。
(1)油套分注要求定时录取油、套压、排量资料，摸规律，严格按分注要求调控；(2)一个月内，测油、套分层吸水指示曲线；(3)三个月内，测氧活化资料。
油套分注工艺完善与应用
油套分注工艺完善与应用作者：赵杰王玉环付艳红毛江辉田春荣司凤英来源：《科技视界》2012年第14期针对文明寨油田部分二级三段分注井中间长期停注地质要求，在反复研究论证的基础上，研制了二级三段中间停注油套分注工艺，其地面配水工艺与普通的油套分注工艺流程完全相同，其井下分注工艺如下：1管柱结构及工作原理该管柱结构如图1所示，Y111封隔器+Y221封隔器+喇叭口，封隔器均不带洗井通道，其工作原理如下：1.1坐封：将管柱下至设计位置后，上提、正转管柱，在Y221封隔器摩擦块与套管之间的摩擦力作用下，轨道销钉从短轨道位置进入长轨道，下放管柱，卡瓦被锥体撑开卡在套管壁上，继续下放管柱，在管柱重量的作用下，压缩两个封隔器的胶筒，密封油套环空，实现了封隔器坐封。
1.2注水：连井口，安装地面分注装置，按配注调配合格后注水。
2管柱特点:一是管柱结构简单，Y221封隔器下直接接喇叭口，可适用于井下口袋小的井；二是不受井段跨度影响，既适用于大跨度分注，也可适用于小夹层、薄油层细分；三是坐封方式简单，一次可以完成2个封隔器的坐封；四是井下注水时没有节流，不增加井口注水压力；五是Y221封隔器采用水力锚和单向卡瓦锚定，可有效防止管柱蠕动，密封效果好，有效期长。
2现场应用典型井例：WM365井：2011年3月，WM365井重分下入Y111-114封+Y221-114封+Φ89mm十字叉，二级三段油套分注工艺管柱，如图2，配注：P1:20m3/d，P2：停注，P3：周期注水，油压9.7MPa，套压8.5MPa，2012年4月测剖资料显示管柱注水正常，阶段有效期445天，目前仍然有效。
在文明寨油田，现场应用二级三段油套分注工艺15井次。
阶段平均有效期达378天，比文明寨油田分注井平均有效期提高了49天以上，减少因测试问题导致的换封作业3井次。
３结论二级三段油套分注工艺技术是普通一级二段油套分注工艺技术的改进与完善，通过现场应用证明该工艺能有效解决二级三段中间停注井投捞测试成功率不高，封隔器有效期短问题，这是对分注工艺技术创新和尝试。
讲课材料(井下工具-封隔器)
采油三厂工艺研究所 2010年3月
目录
一、 封隔器的分类 二、 封隔器的型号编制 三、 封隔器的新旧型号对照 四、 常用封隔器的结构原理 五、 常用管柱介绍
一、封隔器的分类
1、分类方法
按封隔器封隔件的工作原理分类。
2、分类
（1）自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差 以实现密封的封隔器。
刚体最大外径 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 分类代号
二、封隔器的型号编制
2、代号说明
（1）分类代号：用分类名称第一个汉字的汉 语拼音大写字母表示，方法应符合下表规定。
分类名称 自封式 压缩式 楔入式 扩张式
分类代号 Z
Y
X
K
二、封隔器的型号编制
（2）支撑方式代号：用阿拉伯数字表示， 方法应符合下表规定。
（七）、Z331-114封隔器
1.结构
2.工作原理
将下井工具检查好后用2 7/8TBG油管连接，下入井下 30m左右，皮碗胶筒最大外径大于套管内径，皮碗在自由 状态下即可实现密封。装好井口，井口各螺栓齐全紧固， 按施工设计规定压力值从油管打压即可验证井口的密封性。
放压后，上提即可将工具起出。
五、常用管柱介绍
解封：上提管柱，封隔件在无外力作用的情况下，回弹释放， 锥体从卡瓦底部抽出，卡瓦收回，轨道销钉移至中心管上的 轨道下端，整个工具提出井外。
（二）、Y341-114封隔 1.结构 器
1
2 34
5
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10
11
主要由上接头(1)、反洗活塞 (2) 、洗井密封套(3)、 密封垫(4)、外中心管(5)、胶筒(6)、贴壁护碗(7)、 锁爪(8)、锁套(9)、中心管(10)、坐封活塞(11)和 下接头(12)等组成。
分注管理讲义
3、下井油管丝扣必须清洗干净，检查丝扣
完好，均匀涂抹丝扣油并加密封带,方可下井。 4、管柱下井时，要操作平稳，速度保持均
匀，严禁顿站，避免封隔器中途坐封。
5、下井油管必须地面丈量准确，并校对， 确保封隔器卡点准确，并避开套管接箍，
特殊井磁定位较深。 6、管柱下井过程中，严防落物入井。 7、作业施工时，有关技术部门要现场监督。
油田分层注水管理
一、前
言
为了提高分层注水合格率和二连油田分
层注水的整体管理水平，使分层注水工艺技 术为油田开发发挥更大的作用。根据二连分 公司《2004年员工培训自办班计划》，举办 本次分层注水工艺技术理论培训。
二、分层注水工艺的确定 工程技术研究所根据各种分注工艺在二连 油田的实际应用效果以及现有的测试手段，
1、测试大队根据地质下发的计划，月初排
出测试运行计划，并上报工程、地质部门。
2、测试、调配实行现场监督，建立现场签 证制度。
3、测试、调配前测试大队必须通知工程、
地质部门和作业区，便于作业区作好准备和
进行监督。
4、作业区必须密切配合测试大队的测试工 作，井口、计配站内的阀门、仪表必须齐全 有效。
5、分层水量调整必须调配测试，分注井每
确定合适的分注工艺。
三、分注方案的管理 1、资料管理 地质方案送到时，要及时登记。完井后 要及时收集管柱记录，座验封后要及时收集 座验封资料。 2、技术准备 出方案的技术人员要认真熟悉地质方案， 仔细查看层断隔层情况、目前井下管柱情况、 井下落物情况及套管情况。
3、方案编制
编制工艺方案时，须查阅层段的渗透、 吸水剖面资料及目前注水状况，科学合理 编制工艺方案。 4、工艺方案的下发
新型油套分注工艺的改进与应用
（ １ ） 下段层 （ 低 压 ）停注 、上 段 层
＋ Ｙ ２ ２ １ ），大大提高了管柱 的稳定性和适 用性 ，减缓新型油套给管柱带来的损害 ，
（ ２ ）层 间 差 异 大 两 级 两 段 分 注 管 柱 的改 进 。对 于层 间跨 度 大 、差 异 大 的分 注 井 ，若采 用常 规 油 套分 注 管柱 根本 无 法 实 适 用 ，采用 Ｙ ｌ ｌ ｌ ＋ Ｙ ２ ２ １ 组 合管 柱 ，能 够 实
新 型油套 （ ３ ５ ＭＰ ａ ）注 水 的 新 记 录 。 目
注难的问题 ，为精细注水进一步深入提供
了技 术 支撑 。
２新型 油套 分 注管 柱存 在 的 问题 ２ ． １新型 油套 分 注 管柱
前套 管注 水压 力３ ４ ． ５ ＭＰ ａ ， 日注水 ３ ２ ， 仍 保 持 有 效 注 水 ， 管 柱 有 效 期 延 长 到
技术创新Βιβλιοθήκη ｉ ２ ５ 新 型油 套 分 注 工 艺 的 改 进 与 应 用
◇ 中原 油 田技 术监 测 中心濮城 测 试项 目部 陈言 美 付 祥 李 海涛 陶 春 蔡 鹏 飞
由于濮城 油 田开发 时间长 、井况 日益 恶化 ，注采层 数 多、层 间差异大 ，致使调 控分水 能 力有 限，对分层注 水工艺可 靠性 、实用性及 管柱稳定 性提 出 了更高 的要 求 ，迫切 需要开展新 型油套分 注工 艺的改进 与完善 ，满足非均质 油藏 动用 二三类层 的需要 。通 过对新 型油套分注 工 艺的研 究与应用 ，完善提 高 了濮城油 田注水工 艺及 配套 ，现场应用２ ５ 井次 ，使新 型油套分 注实现 了油层细分 注水 、层 间矛 盾突 出的井达 到 了均 衡注水 的 目的 ，分层 管柱 有效 期得到延 长 ，对应油井产能得到提升 ，油 田的稳产基础得到 了保 障。
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特殊井油套分注管柱
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对于层间跨度大、差异大的分 注井，若采用常规油套分注管柱根 本无法实现，偏心分注因层间差异 大无法调配而不适用，采用 Y111+Y221组合管柱，能够实现跨 油层油套分注，同时具有调配简单 的、稳定性高的优点。
Ф114系列管柱主要用于：124mm 和121mm套管井。 Ф110系列管柱主要用于：118mm 套管井以及轻微套变井。 Ф105系列管柱主要用于套变井以 及注水 压力小于25MPa的井。
卡双封注单层分注工艺管柱
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二.濮城油田分注管柱现状 主要组成：
①.水力锚 +Y341（Y541）封隔器+ 定压球 座，主要适用于斜度大于30°以上分注 ②.YM221+喇叭口，主要适用于直井或者小 于30°的水井分注 指标：耐压35MPa,耐温130℃,外径 Φ110mm、 Φ112mm、114mm。
二.濮城油田分注管柱现状
主要工艺用途：
用于井况较好、井下调配、测试 的多级分注工艺。
使用技术条件：
Ф114、112系列管柱主要用于： 124mm和121mm套管井； Ф110系列管柱：5-1/2套管通用。
两级三段常规分注管柱
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高压注水层 封隔器
低压注水层
油套分注管柱采用YM221封隔 器+喇叭口组合，到位后上提一定 的座封距，扶正块靠与套管的摩 擦力不动，旋转管柱使封隔器中 心管限位销从扶正块导向槽中脱 开，下放管柱，锥体撑开卡瓦， 卡住套管壁，上接头、中心管下 行，推动密封挡环、密封接头、 胶筒芯轴等件下行，压缩胶筒密 封油套环形空间，封隔器完成坐 封。井口采用油套分流计量。
8
17 1 3.4 9 11.8
21
44.7 16 55.2 37 48.7
13
27.7 9 31 22 28.9
5
10.6 3 10.3 8 10.5
47
100 29 100 76 100
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常规油套分注管柱
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高压注水层 封隔器
偏心配水器 低压注水层
该项技术主要针对套油压差大 于20MPa以上的油套分注井，若采 用常规油套分注管柱油管很快会被 挤扁造成管柱失效，应用偏心管柱 （死嘴子）油管冲压平衡套管压力， 采取油套间歇交替注水方式，满足 开发要求，延长管柱有效期。
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1 1 1 1 4 1
1 1
1 1 2 0 2 4 12
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1-157（1区37号站） 注水情况 2008年11月17日下入油套 分注管柱，2009年12月注水 油压13Mpa，套压0，日注30 方（配注30方，套管停注）， 2010年2月10日至2010年3月9 日方案关井，4月15日至6月2 日方案关井，10年12月注水 油压5.5Mpa，套压0，日注30 方（配注30方，套管停注）， 作业周期769天，长期未动管。 作业情况 该井12月26日搬上，起 Ф73mm加厚油管16根，上提 管柱管柱遇卡，震击解卡无 效，油管外壁结垢严重，换 80t架子，上提负荷至750kN 活动解卡无效中完，目前鱼 顶为Φ73mm加厚油管节箍， 落鱼为Φ73mm加厚油管240根， 落鱼总长2275.72m，预计鱼 顶深度8.72m。
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三.油套分注井在濮城油田的应用
2003年5月20日第一口油套分注井85-12井使用成功实施，φ115×1.8m 美国产604-57-521封隔器，该井有效期314天。
2005-2010年来的油套分注井数变化情况
油田进入高含水开发后期，注水油藏、井筒技术状况越来越 差，分层管柱寿命明显缩短，注水层段合格率处于较低水平。如 何进一步改善注水开发效果，提高最终采收率，减缓产量递减、 控制含水上升，根据2011年的 “1255”工作思路，注水工作， 以“水驱控递减”为重点，优化不同油藏的注水方式，针对井网、 层系、分注、水质、管线腐蚀结垢、套损、出砂等影响注水效果 的因素，提出了“注好水、注够水、精细注水、有效注水”的科 学理念，以精细油藏描述为基础，以工艺创新为主线，加强精细 管理及分注技术配套，使每口井最大限度的满足地质意图，达到 注水到层的目的，从而夯实油田稳产基础”。
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二.濮城油田分注管柱现状
主要工艺用途：
用于井下可调配、测试的一级二 段分注工艺。
使用技术条件：
Ф114系列管柱主要用于：124mm 和121mm套管井。 Ф110系列管柱主要用于：118mm 套管井以及轻微套变井。 Ф105系列管柱主要用于套变井以 及注水 压力小于25MPa的井。
2007-2010年油套分注井中完统计
6 2 0 137 0 37 2007年 97 165
2008年
2009年
2010年
油套分注中完井
油套分注井总数
近几年来油套分注井总井数不断增多，随着注 水管柱在井下时间的延长，造成事故井的比例也在 不断的增加，从无到有，从少到多。2010年油套分 注中完率高达3.64%。
二.濮城油田分注管柱现状
适用井况：
这类主要是指隔层内套管损坏、腐蚀 致使套管内径扩大，若采用常规的分注管 柱易造成封隔器在坐封点上密封不严，导 致管柱失效，有效期缩短。采用特殊的组 合管柱或工具配套，根据隔层大小确定封 隔器之间距离，增加套管密封段长度，保 证了管柱的密封性和稳定性。如：3-88井、 1-66井
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五.油套分注管柱存在的问题
2011年注水井中完井分类统计表
月份 光管 （口) 卡封 (口） 油套分注 （口） 多级多段 （口） 合计 （口）
1 2
3 4 5 6 7 8 合计 1 1 3 2 4 1 1
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3-336（4区98号站） 注水情况 2011年4月26日下入 YM111+YM221组合油套分注管 柱，油压34MPa日注水60m3， 套压34.5MPa日注水9m3， 6 月17日以后注水变差，油套 压均为34.5Mpa，油管日注水 量大约为10m3，套管日注水 量为3m3左右，本次措施目的 重炮，7月9日上作业，作业 周期74天。 作业情况 该井7月9日搬上，活动解 卡油管脱。落鱼为Y111114×0.34m封隔器下半部分， φ73mm平式油管9根， φ73mm×0.1m变扣，YM221-114 封隔器，φ73mm×0.126m变 扣，φ73mm平式油管2根， φ89mm×0.14m喇叭口，落鱼总 长105.974m。 下φ105mm0.9m公锥、 φ114mm封隔器上接头打捞均未 捞住油管。
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一.濮城油田分注现状
针对主体油藏开发时间长、注 采层数多、层间矛盾突出的现状，
濮城油田围绕“压缩层段、寻找
差异、精细注水”开发思路开展 水井工作，利用转、分、修复等 多种配套技术，重组和构建一类 层和二三类层井网，二三类层得 到动用，注水压力逐渐升高。 截止到2010年底，濮城油田共 有各类分注井520口，开416口。 水井分注率56.89%，开井分注率 63.4%。其中工具分注井457口， 光管注单层井63口。
二.濮城油田分注管柱现状
主要工艺用途：
应用P1、P2层间差异大或单注P1、 P2停注的注水井，增加了管柱的 稳定性，能够延长管柱有效期。 缺点是这类管柱无法洗井。
使用技术条件：
Ф114、112系列管柱主要用于： 124mm和121mm套管井； Ф110系列管柱：5-1/2套管通用。
层间差异大的两级两段分层工艺
跨油层油套分注管柱
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五.油套分注管柱存在的问题
油套分注管柱解决了 两层分层注水问题,提高 了目的层的动用程度，使 地质配注方案能得以准确 有效地实施，对提高油田 注水开发效果以及控水稳 油、维持油田稳产高产起 到了良好作用。但是油套 分注井对日常管理有着严 格的要求，稍有不慎，很 容易造成事故井。据统计 近年来，油套分注井的中 完率逐步提高，暴露了油 套分注井事故质量和安全 隐患。
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四.油套分注技术简介
油田常规分层注水工艺普遍存在封隔器密封有效期短、 注水管柱蠕动、投捞测试成功率不高、分层计量不准等问 题，油套分注技术采用封隔器将注水层隔开为上下两层， 地面通过井口流程控制油管套管的注水量，达到分注目的。