新型偏心配注器在聚驅套損井分注工藝中的應用

李先龍（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

設備·產品

新型偏心配注器在聚驅套損井分注工藝中的應用

李先龍（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

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，實現對聚驅套損井的分層注入。新型偏心配注器的使用完善了套損井井網注采關系，減少了無效注入，節約了聚合物用量，降低了生產成本，應用前景廣闊。

聚驅分注 套損井 偏心配注器 小直徑

隨著喇嘛甸油田開發的深入，第六采油廠已有部分注聚井發現不同程度的套損。經統計，有4口井采用了套管內密封加固的大修工藝，加固井段套管內徑縮小至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，導致無法分層注入，造成了大量無效注采循環，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，對配注器結構進行了改進。室內及現場試驗表明，該工具技術性能可靠，可以滿足套損井的聚驅分注要求，為油田深入開發做好了技術儲備。

1 技術關鍵

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

主體內外有開口，注入時，聚合物溶液由主體內開口進入偏孔，流經梭形桿堵塞器節流降壓，然后由外開口注入地層。

當聚合物溶液流經梭形桿堵塞器時，連續的梭形球使聚合物溶液產生壓降[1]。配注芯越長，梭形桿上的球數量越多，節流壓差越大。配注芯能任意打撈，通過調整配注芯長短調整分層注入量，從而達到分層配注的目的。

為能應用現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；測試孔內徑與堵塞器偏孔內徑不變，圓心距不變；測試孔與剛體不同心。

圖2 偏心結構示意圖

同時，配注器主體外徑工具縮小后，連接螺紋應具有一定的強度，當配注器的承壓達到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——連接套內徑，8 3mm。螺紋強度[2]：

式中：

τ——剪切應力；

F——螺紋受力；

kz——嚙合系數，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。

若 Z=10，則 τ=71.1 MPa＜[τ]=300 MPa，剪切

應力小于許用應力，滿足強度要求。

3 現場應用

在現場應用前，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承壓性實驗。實驗中，在堵塞器偏孔內投入死嘴，加壓至25 M Pa，持續15min，不刺不漏，工具狀態穩定。

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、遇阻現象。

截至目前，現場應用4口井，單層注入量均能達到配注要求，投撈堵塞器無遇卡、遇阻現象。

現場應用的4口井，平均單井累計應用184d，累計控制無效注入2.3×104m3聚合物溶液，節支48.3萬元；減少無效產液1.8×104t，節支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。共創經濟效益482.3萬元。

4 結論及認識

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特點，可以利用原有的堵塞器進行流量調配，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界限，為今后的油田聚驅開發做好了技術儲備。

[1]李新勇.螺紋實用手冊[M].北京:機械工業出版社,2009:35.

[2]崔金哲.聚驅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年畢業于大慶石油學院，從事機采井節能工作，E-mail：dqlixianlong@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責任公司第六采油廠工程技術大隊，163114。