分層注水與測試工藝

1、分層注水與測試工藝,,,,前言,分注與測試工藝是針對非均質多油層油田，實施注水開發(fā)的一整套系列工藝技術。這套工藝技術應用封隔器、配注器等井下工具，組成井下配注管柱；通過分層調整、測試，對各類油層實行定量注入；經監(jiān)督、分析，搞好分注工作。這樣，既可以提高差油層注入能力，同時對高滲透油層實行定量控制，從而減小油田開發(fā)中的層間矛盾，使各類油層都能得到充分、有效地利用，減緩油井含水上升速度，實現(xiàn)長期穩(wěn)產。,,一、分注與測試工藝的主要內容,1,2

2、,3,分注與測試工藝主要包含：,,二、分注與測試工藝之間的關系,井下工藝為基礎,分層調測為手段,分注與測試工藝之間互依互存：,分注資料監(jiān)管為措施,井下分注工藝,第一章,,一、井下分注工藝分類,井下分注工藝從管柱結構上分為：,1,2,,二、不同驅油方式的井下分注工藝,,,,,,,,,,,,,,從驅油方式上井下分注工藝分為：,,,,,,,,,,,二、不同驅油方式的井下分注工藝,,三、井下分注工藝的主要配套工具,由于井下工藝管柱不同，井下配套

3、工具的結構、原理也有所不同。但是，不論什么結構的分注管柱，其通用的井下配套工具主要有：,,1．封隔器,,,,,5. 球座,2．配注器,3．配注堵塞器,4．水嘴,偏心式井下分注工藝,第一節(jié),,一、偏心式井下分注工藝,將每一級井下配注器與配注堵塞器設計在配注器工作筒的側面，偏離中心軸的分注工藝稱偏心式分層注入工藝。更換井下水嘴時只需投撈配注堵塞器既可。,,二、偏心式分注管柱種類,,三、偏心式分注工藝井下配套工具,目前，偏心式井下配水工藝有

4、較大變化。除普通式之外，還有：,,,,,一、普通式偏心分注管柱示意圖,以三級三段注水管柱為例。管柱由三級封隔器、三級配水器組成。其結構如圖：,,二、普通式偏心分注管柱井下配套工具,封隔器 由型號Y341—114封隔器組成。最上一級為保護封隔器，中間兩級為層間封隔器。其結構如圖：,,二、普通式偏心分注管柱井下配套工具,配水器三級655—3配水器 分別為井下偏Ⅰ、偏Ⅱ、偏Ⅲ配水器。其結構如圖：,,二、普通式偏心分注管柱井下配套工

5、具,配水堵塞器 每級井下配水器中投放有偏心式配水堵塞器。配水堵塞器下部裝有水嘴，對注水層段進行調配。其結構如圖：,,,,,,,,,,,,,,三、普通式偏心分注管柱工作原理,高壓水從油管向下經每級井下配水器。通過配水器過水孔，由配水堵塞器中的水嘴調控層段注水量，由堵塞器上部的過流孔進入油套環(huán)空。封隔器密封隔開上下層段，防止互竄、干擾。環(huán)空中的高壓水順射孔孔道進入油層，向油層補充能量。其原理如圖：,,,,,四、普通式偏心分注管柱的流量測

6、試,使用集流或非集流式流量計從井口下入井內，至最下一級配水器。然后，逐級上提并坐封于配水器工作筒中，停留3～5分鐘。測試完最上一級配水器后，起出井口完成一個壓力點的分層流量測試。,,四、普通式偏心分注管柱工藝特點,1．實現(xiàn)多級細分注水，不受級數(shù)的限制，一般井分4～6個層段。 2．實現(xiàn)在不動管柱情況下任意調換井下水嘴和進行分層測試 3．測試任何層段注水量時不影響其他層段的注水。,,一、橋式偏心分注工藝,橋式偏心分

7、注工藝在普通偏心工藝上發(fā)展而來，其主要是配水器有所不同。配水器由原來一個過水通道改造成多個過水通道，形成一個主通道，多個橋式副通道的配水器。其結構如圖所示。再由這樣的配水器組成的注水工藝就為橋式偏心注水工藝。,,二、橋式偏心分注管柱示意圖,以三級三段注水管柱為例。管柱由三級封隔器、三級配水器組成。其結構如圖：,,三、橋式偏心分注管柱井下配套工具,封隔器 由型號Y341—114封隔器組成。與普通偏心工藝相同，最上一級為保護封隔器；中

8、間兩級為層間封隔器。,,三、橋式偏心分注管柱井下配套工具,橋式偏心配水器三級橋式偏心配水器 分別為偏Ⅰ、偏Ⅱ、偏Ⅲ配水器。其結構如圖：,,三、橋式偏心分注管柱井下配套工具,配水堵塞器 每級井下橋式配水器中投放有偏心式配水堵塞器，與普通偏心工藝的完全相同。,,四、橋式偏心分注管柱工作原理,,,,,以橋式配水器為例:,,,,,,正常注水時，配水器的主通道與橋式通道同時過水向油層補充能量。測試時，主通道被密封段坐封（非集流式測試時與正

9、常注入相同），只有注入該層段的水經流量計、配水器過水孔，通過堵塞器水嘴，由上部的過流孔進入油套環(huán)空，進入油層。而下面層段的注水由橋式通道過流，測試、注水互不干擾、影響。其原理如圖：,,五、橋式偏心分注管柱的流量測試,使用非集流式流量計從井口下入井內，至最下一級配水器。然后，逐級上提至兩級配水器之間的油管中，停留3～5分鐘。測試完最上一級配水器的流量后，起出井口完成一個壓力點的分層流量測試。,,五、橋式偏心分注管柱工藝特點,1 ．橋式偏心

10、分層注水工藝是在原偏心工藝基礎上研發(fā)的。因此。具有普通偏心工藝所有特點。 2 ．橋式偏心主體與測試密封段的創(chuàng)新設計，實現(xiàn)了雙卡測單層。 3．可測任一單層流量，不改變其它層的正常注水。 4 ．不用遞減法計算分層注水量，避免了遞減法求流量產生的誤差，減少了層間干擾。,,一、衡流式偏心堵塞器,1—打撈桿；2—壓帽；3—壓簧；4—支撐座；5—軸套；6—卷簧；7—凸輪；8—銷軸；9—密封圈；10—密封圈；11—定壓彈簧；1

11、2—主體；13—柱塞；14—密封圈；15—水嘴；16—空心螺母；17—密封圈；18—密封圈；19—濾罩。,,一、衡流式偏心堵塞器,,△P＝Pa－Pc。當Pa－Pc增大時，活塞向上（左）運動，出水口變小， Pb增大；當Pa－Pc減小時，活塞向下（右）運動，出水口變大，Pb減小,,一、衡流式偏心堵塞器,,吸水能力比較強，需要定量注水的層段,恒流配水器有一定的適用范圍，完不成配注或注不進水的層段不適合這種配水器。其適用于：,特高含水的油層，需

12、要進行限制注水的層段,,二、可調式偏心堵塞器,,可調式偏心堵塞器圖片,1 傳動組件；2 上本體組件；3 彈簧座；4 彈簧；5 下本體組件；6 閥芯組件。,,二、可調式偏心堵塞器,,,,,向左旋轉90°,,二、可調式偏心堵塞器,1—扶正器；2—連接測控處理器；3—密封傳動機構；4—投撈控制器；5—萬向軸器；6—水嘴調節(jié)機構。,,二、可調式偏心堵塞器,可調式堵塞器其配水機構內裝有用于調節(jié)閥口尺寸的螺旋傳動機構，當電機輸出的旋轉力矩

13、通過萬向聯(lián)軸器傳遞給水嘴調節(jié)機構，并轉換成軸向位移帶動閥芯作上下移動，從而改變出水孔的大小實現(xiàn)自動調節(jié)層段流量。,,二、可調式偏心堵塞器,,可調式偏心堵塞器實現(xiàn)了在井下完成調節(jié)水嘴，層段流量自動、快速調節(jié)，大幅度地減少調測時間，減輕勞動強度，提高測調效率。目前還存在問題:是,瞬時完成流量調測工作，穩(wěn)定時間短，調測完成后層段流量變化大。,斜井不適用于水量自動調節(jié)裝置的工作方式。因為井斜，造成儀器的對接困難。,分層測試,井下流量計,第一節(jié),

14、,一、井下流量計分類,從分層測試方式上，井下流量計可分為：,,一、集流式井下流量計,流量計需要座封在井下配注器的工作筒內，油管中的流體集中流過流量計內部，經流量計測量出流量后，再流向下面的注水層段。 此類流量計稱為集流式井下流量計。,,二、集流式流量計特點,1．測量誤差小。 2．測量精度高。 3．適用水驅分注工藝管柱。,,四、集流式流量計不足,測試時配有配套的測試密封段。密封段必須坐封在配水器的工作筒內。否則，測量不準確

15、。,,一、非集流式井下流量計,流量計無需座封于井下配注器的工作筒內，而是懸掛在油管中心或上提過程中，流體從流量計的外部或內部流過。在一定條件下，測量出流體的流速而得到流體的流量。 此類流量計稱為非集流式井下流量計。,,二、非集流式流量計特點,1．測量范圍大。 2．操作簡便。 3．適用水驅、聚驅多種分注工藝管柱。 4．在油管中，可以測量任一點的流量。,,三、非集流式流量計不足,1．測試時下井速度不可太快。否則，會使逆

16、向流過大。 2．測試斜井時，對儀器扶正器要嚴格。不然，測量誤差大。,分層流量調測方法,第二節(jié),,一、分注工藝、流量計、測試方法之間關系,,二、分層流量調測方法,油田驅替方式不同，分層流量調測方法也有所不同。主要分：,水驅分層流量調測方法,,一、水驅分層流量調測方法,隨井下分注工藝的不同，流量計的不同，水驅分層流量調測方法也有所不同。分別為：,,二、分層流量調測方法講座重點,目前，現(xiàn)場大部分都采用非集流式流量計測試分層流量，其方法都熟

17、悉，這里不作介紹。我們重點介紹部分井下分注工藝的調測方法。既：,,二、測試橋式偏心分層管柱的流量計,,,測試橋式偏心分層管柱可以使用的流量計有：,,一、橋式偏心管柱分層流量調測步驟,調測橋式偏心管柱分層流量的步驟：,,三、橋式偏心管柱分層流量調測方法,投撈器,回放儀,水嘴若干,流量計一支,測試密封段,,它由兩段四道密封圈及過水通道組成測試密封段（如示意圖）。下部的定向抓及自鎖機構與普通密封段相同。使用非集流式流量計測試不需組裝密封段。,

18、三、橋式偏心管柱分層流量調測方法,,投放儀器,安裝防噴管,測試井口壓力,組裝儀器,檢查注水狀況,,流量計下井前的準備,三、橋式偏心管柱分層流量調測方法,,在井下注水狀況不變的情況下進行的分層流量測試稱檢配測試。主要用于檢查目前注水狀況，再根據(jù)各層狀況進行調配。,三、橋式偏心管柱分層流量調測方法,分層流量檢測,,根據(jù)檢測情況，將完不成配注或超注層段的堵塞器拔出，調整堵塞器中的水嘴，再將堵塞器投入井下。然后，待注水穩(wěn)定后進行分層流量檢配。此

19、項工作需反復多次，直到各層段調配合格為止。,三、橋式偏心管柱分層流量調測方法,分層流量調配,,各層段水量調配合格，再進行不同壓力點的分層流量測試。一般測試三個壓力點的分層流量，應與配注相近即完成測試工作。否則，還應繼續(xù)調配。,三、橋式偏心管柱分層流量調測方法,分層流量測試,,橋式偏心管柱的一大特點是可以測試任一層段的流量。只要將流量計下過該層段，然后上提座入配水器中既可測出該層流量。不需再逐層測試，然后減去其它層水量才能求出該層流量。,

20、三、橋式偏心管柱分層流量調測方法,單層流量測試,,解釋、繪制分層水量曲線,調整、恢復全井注水,打掃衛(wèi)生，收拾工具,三、橋式偏心管柱分層流量調測方法,繪解、收尾,解析分注井分注資料,第三章,,一、解析分注井資料的目的,解析分注井資料主要的目的：,1,2,3,第一節(jié),注入井資料錄取,,一、了解注入井層段性質,由于注入井各層段、滲流條件、壓力系統(tǒng)不同，吸入能力及油井、層見效、含水上升速度也不同。根據(jù)不同情況對注入井、層的性質，分：,,二、分析

21、注入狀況變化,注入狀況反映了一個時期內在一定注入壓力下的注入狀態(tài)。反映注入狀況的主要參數(shù)有：,,二、分析注入狀況變化,注入狀況變化說明某時期內，因某些因素引起壓力、注入量的變化，是指在原注入狀況上出現(xiàn)的變化。其變化分兩種狀況：,,,,三、錄取注入井資料及相互關系,注水井資料既綜合反映了注入狀況，而任一項資料變化既可反映注入狀況的某個方面變化。注入井需錄取的資料：,,,,,,,泵（管）壓是為注入井提供注入能量，其變化主要受開泵臺數(shù)及管網的

22、影響。,三、錄取注入井資料及相互關系,,,,,油壓為注入井所需能量，其變化一方面受管壓影響；另一方面受井下注入狀況影響。,三、錄取注入井資料及相互關系,,,套壓是注入井油套環(huán)空的剩余壓力，正常狀態(tài)不受其他壓力影響。其變化反映井下封隔器狀態(tài)。,三、錄取注入井資料及相互關系,,,,,,注水量反映的是某壓力下注水的多少。其變化受油壓影響；還受油層吸入能力變化的影響。,三、錄取注入井資料及相互關系,,,,,,層段流量反映的是某壓力下層段注入量的

23、多少。其變化受油壓、水嘴、吸入能力變化的影響。,三、錄取注入井資料及相互關系,第二節(jié),解析分層流量測調資料,,一、解析分層流量測調資料的內容,解析分層流量調測資料內容主要包括：,,一、識別測試流量卡片,目前，不同的井下分注工藝及流量計，測試出的流量卡片也有所不同。識別卡片主要：,,二、識別分層測試流量卡片的用處,準確判別卡片屬性,分析不合格卡片及原因,,一、識別不同管柱的分層流量測試卡片,這是一張集流式流量計測試出的流量、壓力原始卡片。

24、如果采用非集流式流量計測試，其卡片與電磁流量計的流量卡片相同。,,這是一張使用超聲波集流式流量計測試出的流量、壓力原始卡片。如果采用非集流式流量計測試，其卡片與電磁流量計的流量卡片相同。,一、識別不同管柱的分層流量測試卡片,,一、識別不同流量計的分層測試卡片,這是一張測試普通偏心分注管柱流量、壓力、溫度的原始卡片。目前，不論是水驅、聚驅分注管柱，只要使用此類流量計測試，其卡片就如此。,使用不同流量計測試出的卡片也不相同。如：,,這是一張

25、使用集流式流量計測試普通偏心管柱的流量、壓力原始卡片。流量臺階清晰，屬合格卡片；而壓力線兩端，兩次所測井口壓力不一致，說明井口壓力有所變化。,一、不合格分層流量卡片,,這是一張使用非流式電磁流量計測試分層注聚井的流量卡片。從流量曲線，看不出流量臺階無法計算分層流量，屬不合格卡片。,一、不合格分層流量卡片,分層流量曲線標準 1、分層流量曲線上打印內容包括：井號、測試日期、壓力、流量計編號、注水壓力、測試層段、視流量、分層

26、流量、前壓、后壓、流量壓力曲線。 2、使用降壓法測試，降壓時以0.5Mpa或0.3Mpa為標準，對能完成配注的井使用降0.5Mpa測試，對完不成配注的井根據(jù)測試情況采用降0.5Mpa或0.3Mpa測試,3、對完不成配注的井高張卡片的壓力距允許壓力至少0.2Mpa。4、測試卡片基線平直，起落線垂直于基線，落點與基線重合。5、流量、壓力曲線臺階寬度不小于5mm，曲線臺階平直且閉合。6、流量臺階不允許爬坡現(xiàn)象，如果出現(xiàn)

27、爬坡現(xiàn)象，只允許最后一個臺階爬坡。7、流量臺階出現(xiàn)階梯狀，以臺階最寬處計算水量。流量臺階出現(xiàn)坡狀，以坡度中值計算水量。流量臺階出殃鋸齒狀，以鋸齒中值計算水量。8、正常井測試時必須有檢查卡片，檢查卡片每層座兩次，對作業(yè)井不要求有檢查卡片。,9、不同卡片的層段流量不能出現(xiàn)倒水或流量持平現(xiàn)象。卡片上的視流壓不允許出現(xiàn)倒壓力或壓力持平現(xiàn)象。 10、同一卡片的流量臺階出現(xiàn)倒水量，最大值不大于3方/天。11、前壓、后壓最大誤差不大于0.2

28、Mpa,油壓與前壓后壓最大誤差不大于0.3Mpa。,,一、注入井分層檢測資料,用于檢查、調配注入井分層注入狀況的流量測試就為檢配測試。檢配測試時所錄取的壓力、分層流量數(shù)據(jù)為檢測資料。,,二、注入井分層檢測資料分類,注入井分層流量檢測資料分：,,,,,,三、分析注入井檢測資料的用處,檢查目前實際分層注入狀況。不論是正常測試，還是方案調整井在調測前都必須進行檢配測試，并與調測資料一起上交。,根據(jù)目前分注狀況，檢查配注完成情況，為調整井下水嘴

29、提供依據(jù)。,,三、分析注入井檢測資料的用處,在調整井下水嘴或降壓槽期間的檢配測試，主要是為合理調整小層流量提供數(shù)據(jù)。此資料為輔助資料，不需上交，只供調測期間參考使用。,,四、分析流量檢測資料,與原配注不相符,通過分析，可發(fā)現(xiàn)不合格的檢測資料。這里列舉幾個實例：,,四、分析流量檢測資料,水嘴無故變化,,一、注入井分層流量測試資料,當流量調配完成，各小層注入量基本達到或已調到較佳狀況既可進行不同壓力點的流量測試。不同壓力點流量測試時所錄取的

30、壓力、分層流量數(shù)據(jù)為流量測試資料。,,二、分層流量測試資料錄取要求,注入井分層流量測試要求(水驅)：,,三、分層流量測試方式,注入井分層流量測試方式(水驅)：,1）正常注入時，放大注入井的注入壓力都在高點。測試時，不可能采用升壓法。 2）控制注入井有的受破裂壓力限制，已不能放大。因此，也不能使用升壓法測試。 3）一般情況下，先放大注入再進行調配，才能保證正常壓力點下的分注合格率。 以上原因，分層流量測試最好采

31、用降壓法。,,四、分析流量測試資料的內容,分析流量測試資料內容有： 1）檢查原始卡片：檢查卡片質量是否達到要求；通過卡片分析，從中查找影響注入的問題。 2）檢查配注：對比三個壓力點下，分層水量完成配注情況；計算各個壓力點的測試合格率。 3）檢查調配：檢查是否有井下水嘴、降壓槽調整及原因。 4）測試資料分析：檢查此次與上次測試數(shù)據(jù)的變化及變化原因。,,五、分析分層流量測試資料,目前，資料繪解都由計算機直接完成