李先龍（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

設(shè)備·產(chǎn)品

新型偏心配注器在聚驅(qū)套損井分注工藝中的應(yīng)用

李先龍（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

喇嘛甸油田套損注聚井實施套管加固作業(yè)后,偏心配注器下入時無法通過加固井段,為解決這一問題，在梭形桿偏心配注器的基礎(chǔ)上研制出新型小直徑偏心配注器。該工具與小直徑封隔器配套使用，可以順利通過加固井段，實現(xiàn)對聚驅(qū)套損井的分層注入。新型偏心配注器的使用完善了套損井井網(wǎng)注采關(guān)系，減少了無效注入，節(jié)約了聚合物用量，降低了生產(chǎn)成本，應(yīng)用前景廣闊。

聚驅(qū)分注 套損井 偏心配注器 小直徑

隨著喇嘛甸油田開發(fā)的深入，第六采油廠已有部分注聚井發(fā)現(xiàn)不同程度的套損。經(jīng)統(tǒng)計，有4口井采用了套管內(nèi)密封加固的大修工藝，加固井段套管內(nèi)徑縮小至108mm。原有梭形桿偏心配注器的剛體外徑為114 mm，無法通過加固井段，導(dǎo)致無法分層注入，造成了大量無效注采循環(huán)，增加了原油開采成本。為此，開展了新型小直徑梭形桿偏心配注器的研制，以原有的梭形桿偏心配注器為基礎(chǔ)，對配注器結(jié)構(gòu)進行了改進。室內(nèi)及現(xiàn)場試驗表明，該工具技術(shù)性能可靠，可以滿足套損井的聚驅(qū)分注要求，為油田深入開發(fā)做好了技術(shù)儲備。

1 技術(shù)關(guān)鍵

小直徑梭形桿偏心分注配產(chǎn)器主要由上接頭、扶正體、主體、導(dǎo)向體、下接頭等組成（圖1）。

主體內(nèi)外有開口，注入時，聚合物溶液由主體內(nèi)開口進入偏孔，流經(jīng)梭形桿堵塞器節(jié)流降壓，然后由外開口注入地層。

當(dāng)聚合物溶液流經(jīng)梭形桿堵塞器時，連續(xù)的梭形球使聚合物溶液產(chǎn)生壓降[1]。配注芯越長，梭形桿上的球數(shù)量越多，節(jié)流壓差越大。配注芯能任意打撈，通過調(diào)整配注芯長短調(diào)整分層注入量，從而達到分層配注的目的。

為能應(yīng)用現(xiàn)有測試工具進行測試，配注器主體上的測試孔中心與堵塞器偏孔中心之間的距離應(yīng)保持不變。在剛體外徑縮小的情況下，測試孔與主體剛體要有一定的偏心距；因此，需要根據(jù)小直徑的工藝要求，確定合理的偏心距（圖2）。

圖1 小直徑梭形桿偏心分注配產(chǎn)器組裝圖

通過改進，配注器外徑由114 mm縮小為95 mm；測試孔內(nèi)徑與堵塞器偏孔內(nèi)徑不變，圓心距不變；測試孔與剛體不同心。

圖2 偏心結(jié)構(gòu)示意圖

同時，配注器主體外徑工具縮小后，連接螺紋應(yīng)具有一定的強度，當(dāng)配注器的承壓達到25 M Pa時，偏孔不刺不漏，滿足井下工作要求。

2 設(shè)計計算

原配注器鋼體外徑D1=114 mm，小直徑配注

器鋼體外徑D2=95mm，則

連接套是配注器主要的承壓零件，因此，對其連接螺紋（螺紋型號為M 8 5X2）進行強度校核[1]。

螺紋受力:

式中：

P——工作壓差，25M Pa；

d3——連接套內(nèi)徑，8 3mm。螺紋強度[2]：

式中：

τ——剪切應(yīng)力；

F——螺紋受力；

kz——嚙合系數(shù)，kz=0.56；

d1——螺紋小徑，d1=8 2.8 35mm；

a——齒根寬度，a=1.305；

Z——螺紋工作圈數(shù)。

若 Z=10，則 τ=71.1 MPa＜[τ]=300 MPa，剪切

應(yīng)力小于許用應(yīng)力，滿足強度要求。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

在現(xiàn)場應(yīng)用前，為驗證小直徑梭形桿偏心配注器的承壓性，對該工具進行了室內(nèi)承壓性實驗。實驗中，在堵塞器偏孔內(nèi)投入死嘴，加壓至25 M Pa，持續(xù)15min，不刺不漏，工具狀態(tài)穩(wěn)定。

在采用投撈器進行堵塞器的地面投撈試驗中，操作順利，投撈過程中無遇卡、遇阻現(xiàn)象。

截至目前，現(xiàn)場應(yīng)用4口井，單層注入量均能達到配注要求，投撈堵塞器無遇卡、遇阻現(xiàn)象。

現(xiàn)場應(yīng)用的4口井，平均單井累計應(yīng)用184d，累計控制無效注入2.3×104m3聚合物溶液，節(jié)支48.3萬元；減少無效產(chǎn)液1.8×104t，節(jié)支2.2萬元；井組累計增油825 t，原油價格每噸按5 234元計算，增加收入431.8萬元。共創(chuàng)經(jīng)濟效益482.3萬元。

4 結(jié)論及認(rèn)識

1）小直徑梭形桿偏心配注器縮小了工具剛體外徑，下入時可通過套損井內(nèi)的加固井段，同時滿足承壓需求，投撈順利。

2）該工具繼承了原有偏心配注器的技術(shù)特點，可以利用原有的堵塞器進行流量調(diào)配，滿足套損井低黏損有效注入的需求。

3）與小直徑封隔器配套組成的工藝管柱，突破了不能對套損井分層注聚的技術(shù)界限，為今后的油田聚驅(qū)開發(fā)做好了技術(shù)儲備。

[1]李新勇.螺紋實用手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009:35.

[2]崔金哲.聚驅(qū)梭形桿偏心分注工藝[J].石油機械,2011（1）:22.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.06.009

2012-03-12）

李先龍，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事機采井節(jié)能工作，E-mail：dqlixianlong@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠工程技術(shù)大隊，163114。