青海油田橋式偏心注水井調試及驗封問題研究

伍劍,于雷,何麗娜，邸士瑩

(中石油大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司，黑龍江 大慶 163853)

橋式偏心配水器為青海油田近期主要應用的配水器，在新投產的249口注水井中，有176口井采用橋式偏心配水器。但在實際施工過程中，容易出現不吸水、遇阻遇卡、倒吸、投不進撈不出、驗封測試失敗等問題[1-2]。為了解決上述問題，筆者對橋式偏心注水井調試及驗封問題進行了研究，以便為改善注水工藝提供參考。

1 工作原理

1.1 橋式偏心配水器

橋式偏心配水器在工作筒主體的主注水通道一側外壁上具有堵塞器偏孔，其通過底部側孔與主注水通道相連，堵塞器偏孔的側壁上設有4個橋式通道，注入水流過配水器時，一部分從偏心配水器的工作筒中流過[3]。

1.2 雙密封圈驗封儀

驗封儀包括雙密封圈驗封儀和堵塞式驗封儀，一般使用雙密封圈驗封儀[4]。驗封時，驗封儀的密封斷面坐封在橋式偏心配水器上，形成隔開上下封隔器的密封斷面。同時，該驗封儀為雙壓力探頭，分別位于密封斷面的上方和內部，可以實時記錄密封斷面上方和內部的壓力，通過在地面調整注水的壓力，從而得到壓力測試曲線，通過分析壓力測試曲線，可以判斷封隔器的工作狀況。此外，驗封儀采用錄井鋼絲起下，坐封在注水井的配水器上面，采用開、關、開(或關、開、關)的方法來改變注水井工作制度。

2 調試及驗封中出現的問題

2.1 儀器遇阻遇卡

1)堵塞器腐蝕嚴重 由于堵塞器在井下長時間受注入污水沖刷，使得堵塞器腐蝕結垢，與橋式偏心配水器膠結在一起，打撈堵塞器時，絞車動力不足以拔開黏合在一起的配水器與堵塞器，造成遇卡。如躍3-15井為深井(3000m)，當撈偏三時，出現壓力急劇增加，判斷儀器遇卡，此時不能直接起鋼絲，否則會造成鋼絲拔抽。可以采取掛地滑輪將鋼絲拉直保持一段時間或者人工振蕩鋼絲的方法來解決。

2)管柱變形 儀器在管柱變形處易遇卡，如果處理不當，會出現鋼絲拔斷的現象。如躍3330井，工具深度在1534～1652m，施工通知單標明是變徑工具，因此首先選擇使用?38mm投撈器，能夠順利通過并完成測試。

3)壓送頭使用不當 在投堵塞器時使用的壓送頭，需要人為裝入一個銷子，如果裝入的銷子很硬，就會在投堵塞器時出現拔不斷銷子而遇卡的現象，可以采用曲別針并用牙簽固定鋼絲的方法來解決上述問題。

4)井況原因導致軟遇阻 注水井返油沉積在管壁上會造成下井儀器軟遇阻，如果死油較少，可以采用加重桿通井的方法來解決，如果死油很多，需要進行洗井作業。

2.2 流量測試曲線反應異常

1)更換水嘴后不吸水 在躍新461井測試時，超注，將其水嘴換小后流量曲線反應偏一不吸水(見圖1)。造成上述現象的原因是由于井臟且死油多，投入堵塞器后死油將底堵濾網堵死，可以采用反復開關井或者洗井的方法來解決。

圖1 流量測試曲線圖 (躍新461井)

圖2 倒臺階測試曲線圖(躍5431井)

2)流量測試出現倒臺階 躍5431井檢配曲線圖如圖2所示。在偏二處出現流量異常高，使得分層流量出現負值，這為后續調試工作帶來困難，出現上述情況的原因可能是流量計誤差、停測位置錯誤以及油管變徑等導致。由于標定條件有限，儀器可能會出現飄移問題，造成測試曲線不能正確反映吸水情況，表現在全井少水、出現倒臺階等現象，這樣即使調試合格，實際上井還是沒有正確分水。因此，首先要對流量計進行效驗檢查，判斷是否流量計問題，或者換支流量計重新測試。其次是改變停測位置，檢查施工設計上工具深度，防止停在工具或油管結垢縮徑處，造成流量增大的假象。如果流量計沒問題，改變位置依然出現倒臺階，只能通過洗井或者上作業除去結垢后再重新測試。

2.3 驗封曲線判斷不準確

1)雙皮碗密封段式驗封儀驗封 對于已經投入堵塞器的進行驗封時，為了減少投撈次數，通常采用雙皮碗密封段式驗封儀進行驗封測試。當驗封儀坐入橋式偏心配水器的工作筒后，無法將配水器上下密封，注入水仍然可以通過橋式通道注入到下層。例如當前井的第三級封隔器密封嚴而第四級封隔器密封不嚴時，在驗第三級封隔器時，水會從第三級配水器的橋式通道流入下層，并通過第四級配水器進入套管，再通過第四級封隔器返到第三級。這樣驗封儀的上下探頭所測的壓力同為注水壓力，因此不能正確的驗證該級封隔器的真實密封情況。以青海尕斯油田躍5621井為例，該井第二、第三級驗封曲線圖如圖3所示。從圖3可以看出，偏三、二層段下地層與注水壓力曲線都隨地面“關-開-關”工作制度的變化而變化，證明第三級、第二級封隔器密封均不嚴。由于采用橋式偏心配水器，根據其結構和驗封原理，可以將第三級配水器投入死嘴，這樣注入水無法通過第三級配水器，從而在偏二層段測得的壓力就為該層段地層壓力或偏二、三層段的綜合壓力，該壓力小于注水壓力，這樣就可根據所測得的壓力曲線來判斷封隔器的真實情況。圖4為躍5621井堵死第三級配水器后的復測曲線圖，偏二層段地層壓力曲線不隨地面“關-開-關”工作制度的變化而變化，說明第二級封隔器密封嚴。

2)堵塞式壓力計驗封 以青海油田躍新Ⅱ2-1井為例，該井為油井轉注水井，在作業后撈空各層堵塞器時，發現該井偏二、偏三返油嚴重，注水后對該井進行驗封(見圖5)，表明該井第二、三級封隔器密封不嚴。但根據油、套壓判斷，該井的第一級封隔器密封。根據封隔器漲封原理，懷疑該井驗封曲線的準確性，因而通過洗井后對該井進行復測(見圖6)，結果表明第二、三、四級封隔器均密封。

3 解決措施

對于上述情況的成因，筆者結合現場情況、注水配套工具結構及驗封原理分析如下：

橋式偏心配水器的偏心孔長度為160mm且底部不貫通，而最早采用的FYL?19-4603雙探頭堵塞式驗封壓力計總長211mm,投放凈長度為156.5mm，如出現偏心孔被死油附著的情況，FYL?19堵塞式驗封壓力計將無法完全投入偏心孔內。由于壓力計沒能完全坐入偏空，因而上下2個探頭所測得的壓力均為注水壓力，致使驗封結果不準確。

對于上述情況，起初采取熱洗的的方法將偏孔內死油清洗干凈，使堵塞式壓力計可以正常坐入偏空內。但上述處理方法耗時長、成本高，且增加了工作量，為此制定如下解決方案：針對原堵塞式壓力計過長無法完全坐入偏心孔的問題，定制了新型FYL?19-4603雙探頭堵塞式驗封壓力計，該壓力計總長度改為196mm,投放凈長度縮短為141.5mm(見圖7)。該壓力計自2012年5月21日起開始在現場試用，共對17口井的79層組進行了驗封測試，試驗成功率100%，封隔器完好率58.2%(見表1)。

改進后的儀器電池長度較原有長度縮短了10mm，新型堵塞式驗封壓力計自2012年5月21日起開始在現場試用，共對17口井79個層組進行了驗封測試，驗封成功17口井，試驗成功率100%，封隔器完好率平均38.5%(見表1)。

圖7 新老堵塞式壓力計對比圖

4 結語

表1 改進后壓力計試驗結果

注水井的調試及驗封是實現油田合理開發的重要動態檢測保障。根據橋式偏心配水器和驗封測試的原理，提出了相應解決方法，節約了測試成本并提高了測試成功率，可以為油田注水施工提供參考。此外，在現場施工中應注意如下幾點：①及時對鋼絲繩進行維護。鋼絲繩不得超負荷使用，不能再沖擊荷載下工作，工作時速度應平穩。鋼絲繩在使用中應避免扭結，一旦扭結，應立即抖直。使用時應盡量減少彎折次數，并盡量避免反向彎折。鋼絲繩應防止磨損、腐蝕或其他物理條件、化學條件造成的性能降低。每次下井前必須檢查繩帽是否完好，鋼絲繩是否有彎折等，防止掉井意外。②注重投撈器的維護。檢查投撈器各部位是否穩定，投撈爪、定向爪是否靈活好用，并針對不同井下工具選擇合適的投撈器尺寸。③死油過多的井要及時通知洗井，洗好后馬上進行測試。④測試前必須先觀察水量、壓力值，確認流量、壓力穩定后再進行測試。

[參考文獻]

[1]王奎，李廣永，張建，等.偏心分注井投撈測配驗封測試工藝及施工過程中常見問題探討[J].油氣井測試，2011,29(4):30-40,77.

[2]禹威.偏心注水井分層驗封方法探討[J].中國新技術新產品，2012，19(11)：33-34.

[3]李新寶, 王晶, 葛要華, 等.濮城油田偏心注水井投撈、測試過程中常見問題及處理方法[J].內蒙古石油化工，2004,23(4):87-88.

[4]李建樹.油水井調配遇卡因素與防卡措施[J].油氣田地面工程，2011，33(11):58-60.