蘇蜓 王靜

摘要：河南油田注水井由于中途停注、泵壓波動(dòng)較大注水量大幅變化或其它原因引起地層壓力波動(dòng)，造成地層出砂；地層返吐出砂、聚合物等，堵塞井下管柱和配注工具，導(dǎo)致注水井停產(chǎn)作業(yè)，長(zhǎng)期可造成套管損壞甚至水井報(bào)廢。通過(guò)研究完善配套注水工藝技術(shù)，配套多功能補(bǔ)償裝置及防返吐分注工藝，減少管柱蠕動(dòng)，提高封隔器的密封有效期，減少換封作業(yè)次數(shù)，保護(hù)套管，防止返吐物進(jìn)入油管，提高注水效果。

關(guān)鍵詞：防返吐；配套工藝；研究

1.目前注水井工藝技術(shù)現(xiàn)狀

采油二廠注水工藝主要有籠統(tǒng)注水、分層注水兩種，合注井主要采用光油管加喇叭口，分注井主要采用偏心配水、壓縮式封隔器、懸掛式配水工藝管柱，基本滿足了注水的需要。

但是，目前合注井井下無(wú)保護(hù)套管的工具；分層注水井井下無(wú)防蠕動(dòng)裝置，受高壓注水波動(dòng)影響，管柱蠕動(dòng)，易引起封隔器密封失效；在停注、洗井時(shí)，地層返吐出砂、油、聚合物等，堵塞井下管柱和配注工具，投撈測(cè)試儀器遇阻、無(wú)法測(cè)試調(diào)配，卡死井下管柱，影響注水效果。

2.注水井防返吐配套工藝技術(shù)研究

2.1注水管柱配套多功能補(bǔ)償裝置研究

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)管柱受力分析，在分注管柱上增加多功能錨定補(bǔ)償裝置，優(yōu)化管柱，能夠提高抗蠕動(dòng)解封能力。下面介紹兩種型號(hào)的補(bǔ)償裝置：

2.1.1 JBBC-1多功能補(bǔ)償裝置

主要用途：與封隔器配套使用，管柱伸縮蠕動(dòng)時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償，使封隔器保持不動(dòng)，避免封隔器膠筒損壞，可以提高封隔器的使用壽命，保證注水井長(zhǎng)期而可靠分層注水。

使用方法：檢查工具是否完好，卡瓦活動(dòng)是否靈活。

1）連接在第一級(jí)封隔器之上，母扣在上，公扣在下。

2）坐錨：補(bǔ)償器下至設(shè)計(jì)位置，座好井口，以油管緩慢加壓10Mpa以上，釋放鎖定機(jī)構(gòu)，既可以正常注水。當(dāng)層間壓差大時(shí)，封隔器上移，推動(dòng)補(bǔ)償器卡瓦，促使卡瓦張開(kāi)，補(bǔ)償器坐錨，使封隔器以下的管柱固定不動(dòng)，管柱可防蠕動(dòng)，水井即可注水。

3）解錨：

方法一：因停注、洗井、封隔器解封，錨定卡瓦失動(dòng)推力，自動(dòng)解封。再次注水時(shí)在配水器壓差作用下可再此錨定防蠕動(dòng)。

方法二：作業(yè)上提管柱，補(bǔ)償裝置解錨，管柱可順利提出。

2.2.2錨定補(bǔ)償高壓偏心分注管柱

對(duì)于注水壓力高、管柱蠕動(dòng)嚴(yán)重、封隔器易失效的注水井，采用管柱上增加合適工具來(lái)解決，能夠減少管柱蠕動(dòng)，提高封隔器的密封壓力和使用壽命，減少換封次數(shù)。

2.2配套防返吐其它工具

2.2.1防返吐偏心配水器

工具結(jié)構(gòu)：

工作筒+堵塞器

工具工作原理：

偏心配水器是根據(jù)油層不同吸水能力進(jìn)行分層注水的井下工具之一。正常注水時(shí)，封隔器的膠皮筒處于張開(kāi)狀態(tài)，把油層分成若干段。各注水層段中的堵塞器，靠支撐體的臺(tái)階（直徑為∮22mm）坐于工作筒主體偏孔內(nèi)，凸輪卡于偏孔上部擴(kuò)張部位，堵塞器上下兩組四道盤(pán)根封住偏孔出液孔。注入水經(jīng)濾網(wǎng)，通過(guò)水嘴、密封段出液槽、偏孔出液孔進(jìn)入油管環(huán)形空間，注入目的層。

偏心配水器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1）雙螺旋導(dǎo)向，提高投撈成功率

直接在偏心配水器主體上部增設(shè)一個(gè)筆尖狀螺旋面上導(dǎo)向體，上導(dǎo)向體開(kāi)口豎槽增加一個(gè)帶角度的傾斜面，避免投撈儀器導(dǎo)向爪的遇阻，導(dǎo)向體的開(kāi)口豎槽與原偏心配水器主體下部導(dǎo)向體開(kāi)口方向一致，構(gòu)成雙導(dǎo)向體偏心配水器。

采用該結(jié)構(gòu)，當(dāng)投撈器通過(guò)配水器主體時(shí)，投撈器下部導(dǎo)向爪先由下導(dǎo)向體導(dǎo)向，如果導(dǎo)向失敗，投撈器繼續(xù)下放，投撈器投撈主爪在上導(dǎo)向體筆尖狀螺旋面的引導(dǎo)下繼續(xù)導(dǎo)向，增加了導(dǎo)向次數(shù)，減少了投撈器滑層幾率，提高投撈效率。

2）定壓配水，只出不進(jìn)

改變?cè)呐渌髦黧w出液孔結(jié)構(gòu)，將出液孔加工在主體上部靠近偏孔處，與出液孔內(nèi)腔連通，設(shè)定壓?jiǎn)瘟鞣礌柷蜃?，裝入單流反爾球，由定壓彈簧控制反爾球的開(kāi)啟，定壓彈簧的另一端與有密封圈的堵頭相連。在單流反爾球左下部打兩個(gè)出液孔，出液孔有定壓?jiǎn)瘟鞣礌柷蚩刂?，只出不進(jìn)。

采用該結(jié)構(gòu)注水，由油套環(huán)形空間注入地層。如果注水系統(tǒng)壓力發(fā)生變化，單流反爾在彈簧作用下自動(dòng)關(guān)閉，地層返吐物不能進(jìn)入主體內(nèi)，保證了井內(nèi)油管空間暢通。

3）雙層過(guò)濾，自潔內(nèi)壁

將主體下平面通道直徑加大，在主體下通道內(nèi)部加裝一個(gè)與主體同心、同直徑的特制條縫濾罩，同時(shí)將支架改裝為封閉結(jié)構(gòu)，條縫濾罩與主體、支架構(gòu)成環(huán)形空間。

采用該結(jié)構(gòu)，注入水首先通過(guò)條縫濾罩，再通過(guò)堵塞器底部濾網(wǎng)、陶瓷水嘴由出液孔進(jìn)入油套環(huán)形空間，注入目的層。起到過(guò)濾作用，使水嘴不易堵塞，減少了測(cè)試投撈次數(shù)和儀器的吊卡幾率。

2.2.2底篩堵（FD-DSQ-114可投撈式洗井底篩堵）

結(jié)構(gòu)：尾管+堵塞器。

工作原理：FD-DSQ-114可投撈式洗井底篩堵是利用堵塞器密封面和自身的凸輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作筒的密封和開(kāi)啟的。

FQ-DSQ-114可投撈式洗井底篩堵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）將原偏心注水管柱底部洗井單流凡爾由固定式改為可投撈式堵塞器式結(jié)構(gòu)，作業(yè)時(shí)隨同注水管柱一起下到井內(nèi)。

2）為避免油管內(nèi)的結(jié)垢物、返吐物埋住尾管堵塞器打撈頭，將可投撈式洗井底篩堵固定部分改為雙管結(jié)構(gòu)。

3）最下部采用特制的條縫篩管，阻擋環(huán)形空間的氧化物、注聚返吐物、地層出砂進(jìn)入油管內(nèi)。

采用以上結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)測(cè)試洗井的需要隨時(shí)撈出或者投入洗井底篩堵，滿足注水需要。雙管結(jié)構(gòu)可投撈堵塞器式洗井凡爾，封堵尾管起絲堵的作用。地層返吐物無(wú)法進(jìn)入油管內(nèi)部，保證了油管內(nèi)部暢通，減少了單井分層調(diào)配的時(shí)間，便于及時(shí)分水，保證底層注夠水、注好水，提高原有的采收率。

2.3防返吐配套分注管柱研究

地層砂、聚合物等返吐物大量進(jìn)入井筒，不僅堵卡管柱，而且會(huì)導(dǎo)致地層虧空、套管損壞，因此，需要采取措施，控制地層砂、聚合物等大量返吐，并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期有效分注。

采用防返吐配套工藝分注，如下圖所示，應(yīng)用防返吐偏心配水器、底篩堵，能夠解決返吐物堵塞井下管柱和配注工具，提高分注有效期，減少維護(hù)作業(yè)次數(shù)。

防砂、防返吐、防結(jié)垢物多功能偏心分層注水管柱結(jié)構(gòu)由上至下依次連接在一起的油管、偏心配水器、封隔器、下級(jí)偏心配水器、篩管和絲堵，在下級(jí)偏心配水器和篩管之間設(shè)置有可投撈式洗井底篩堵。使之具有以下作用：

1）雙導(dǎo)向作用，打撈的成功率高；

2）單流閥作用，解決地層返吐物從偏心配水器主體出液孔進(jìn)入油管的問(wèn)題；

3）阻擋脫落結(jié)垢物進(jìn)入堵塞器濾罩水嘴；

4）減少了單井分層調(diào)配的時(shí)間，便于采油隊(duì)及時(shí)分水工作的開(kāi)展，保證地層注夠水、注好水，提高原油的采收率。

3.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)

2017年，根據(jù)水井目前生產(chǎn)狀況和井下管柱結(jié)構(gòu)精心篩選，優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)選工藝，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)施，跟蹤效果分析，共完成防返吐配套工藝技術(shù)應(yīng)用10井次，工藝成功率100%，減少維護(hù)作業(yè)井次20井次，節(jié)約作業(yè)費(fèi)用130萬(wàn)元。

通過(guò)配套應(yīng)用多功能補(bǔ)償器、防返吐偏心配水器和底篩堵結(jié)構(gòu)，能夠解決注水壓力高時(shí)管柱伸縮問(wèn)題和地層返吐堵塞管柱的問(wèn)題。

4.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

4.1結(jié)論

4.1.1通過(guò)防返吐配套工具的完善，有效防止注水井管柱蠕動(dòng)和地層大量返吐、堵塞管柱的難題。

4.1.2現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況說(shuō)明：應(yīng)用防返吐配套工藝技術(shù)，效果較好，提高了有效分注期和注水效果。

4.2認(rèn)識(shí)

防返吐配套工藝技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目能解決注水井管柱蠕動(dòng)、地層返吐難題，減少作業(yè)次數(shù)，提高分注效果，有一定的應(yīng)用價(jià)值，可推廣應(yīng)用。