正洗井油套分注管柱的研制

蔣建華+戶貴華+趙杰+孫立輝+馮春燕

【摘 要】常規(guī)油套分注井因管柱有效期長，日常注水管理方便，在文衛(wèi)馬油田得到了廣泛應(yīng)用。但該管柱不具備洗井功能，2011-2012年常規(guī)油套分注井小修作業(yè)卡管柱37井次，造成大修作業(yè)15井次，增加直接作業(yè)費(fèi)用936萬元。為此研制了正洗井油套分注工藝管柱，在原管柱結(jié)構(gòu)上，研發(fā)了往復(fù)式開關(guān)閥與可撈式鋼球，兩者配套使用可實(shí)現(xiàn)正洗井，現(xiàn)場應(yīng)用表明可有效降低卡管柱風(fēng)險。

【關(guān)鍵詞】正洗井；油套分注管柱；往復(fù)式開關(guān)閥；可撈式鋼球

0 引言

常規(guī)油套分注井[1-3]因其分注管柱串簡單，管柱由一個常規(guī)封隔器組成，分別從套管注上部油層和油管注下部油層，封隔器密封性能穩(wěn)定，管柱有效期長，日常注水管理方便，在文衛(wèi)馬油田得到了廣泛應(yīng)用。但該管柱不具備洗井功能，隨著管柱有效期的延長，地層結(jié)垢嚴(yán)重，注水壓力上升，加大了小修作業(yè)卡管柱的風(fēng)險。據(jù)2011-2012年統(tǒng)計資料顯示，文衛(wèi)馬油田常規(guī)油套分注井小修作業(yè)卡管柱37井次，造成大修作業(yè)15井次，增加直接作業(yè)費(fèi)用936萬元。為此研制了正洗井油套分注工藝管柱，在原管柱結(jié)構(gòu)上，研發(fā)了正洗井往復(fù)式開關(guān)閥與可撈式鋼球，配套使用可實(shí)現(xiàn)正洗井，有效降低卡管柱風(fēng)險。

1 技術(shù)分析

1.1 管柱結(jié)構(gòu)

正洗井油套分注工藝管柱見圖1。

1.2 工藝原理

往復(fù)式開關(guān)閥連接在封隔器上部一定位置，按圖1配下正洗井油套分注工藝管柱下入設(shè)計深度。洗井時向油管內(nèi)投入可撈式鋼球，可撈式鋼球坐落在往復(fù)式開關(guān)閥上，封閉往復(fù)式開關(guān)閥上下油管，通過增加地面油管注入壓力，當(dāng)往復(fù)式開關(guān)閥上下形成一定壓差時，往復(fù)式開關(guān)閥打開油套連接通道，實(shí)現(xiàn)正洗井。洗井完畢后，當(dāng)油套壓力平衡后，往復(fù)式開關(guān)閥自動關(guān)閉油套連接通道，撈出可撈式鋼球，實(shí)現(xiàn)往復(fù)式開關(guān)閥上下油管的連通，恢復(fù)正常注水。該工藝管柱可清除封隔器以上井筒、吸水層段的滲濾面的污物，恢復(fù)地層吸水能力，同時降低了因結(jié)垢和污物沉積造成卡管柱的風(fēng)險。

1.3 主要技術(shù)參數(shù)

往復(fù)式開關(guān)閥內(nèi)通徑為48mm，可撈式鋼球最大外徑為50mm，兩者配套使用；適用于井斜小于60°的正洗井油套分注井。

2 正洗井油套分注管柱配套工具

2.1 往復(fù)式開關(guān)閥

往復(fù)式開關(guān)閥連接在正洗井油套分注管柱的封隔器上部一定位置，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。該往復(fù)式開關(guān)閥連接在油管柱上，下入設(shè)計深度，開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，需要其打開時，從井口投入可撈式鋼球，鋼球落在球座上，將管柱內(nèi)部隔成上、下兩段，油管打壓，鋼球上部壓力大于鋼球下部壓力，使滑套下行，滑套上的排液孔與出液孔連通。施工完畢，井口壓力放掉，在彈簧的作用下，滑套回位，出液孔被關(guān)閉，往復(fù)式開關(guān)恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài)，撈出鋼球，分層壓裂、酸化施工后可實(shí)現(xiàn)原管柱直接分層注水或分層采油。

該開關(guān)閥最大外徑105mm，最小通徑48mm，鋼球直徑50mm，啟動壓力為0.5-1MPa，工作壓力50MPa。

2.2 可撈式鋼球

可撈式鋼球結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。洗井時將該鋼球由油管投入并坐落在往復(fù)式開關(guān)閥上，此時鋼球的上下泄壓孔被兩組O形圈密封，剪釘將活塞套與活塞相對位置固定，通過鋼球關(guān)閉連接往復(fù)式開關(guān)閥上下油管通道，開始洗井。待洗井結(jié)束后，下常規(guī)打撈器撈出鋼球，打撈時上提力剪斷剪釘，活塞套上移，下泄壓孔與泄流孔連通，球上下通道開啟，上下壓力平衡，可順利撈出鋼球。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

2013年1月至2015年10月，正洗井油套分注管柱在文衛(wèi)馬油田應(yīng)用51口井，已實(shí)施正洗井187井次，成功179井次，成功率95.7%。洗井未成的8井次中，主要由于人為因素延長了洗井周期，使得往復(fù)式開關(guān)閥結(jié)垢以及沉積臟物，可撈式鋼球密封性不好，最終導(dǎo)致洗井未成。期間因地質(zhì)精細(xì)分注措施和換封維護(hù)作業(yè)起出13口，均未發(fā)生卡管柱問題。

4 結(jié)論

1）正洗井油套分注工藝管柱的研制與應(yīng)用滿足了目前文衛(wèi)馬油田油套分注井周期洗井和降低卡管柱風(fēng)險的要求，與常規(guī)油套分注管柱相比，該管柱配套工具加工工藝簡單，費(fèi)用低廉，現(xiàn)場組配方便，洗井時便于操作，能有效延長管柱有效期。

2）現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明，油套分注井進(jìn)行正洗井時，往復(fù)式開關(guān)閥打開關(guān)閉靈活，可撈式鋼球密封性能穩(wěn)定，打撈成功率高，正洗井油套分注工藝管柱可推廣應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙遠(yuǎn)綱，王祿群，侯高文.分層開采工藝管柱[M].山東東營：石油大學(xué)出版社，1994.

[2]鄒皓，羅懿.斜井小排量油套分注工藝技術(shù)研究及應(yīng)用[J].石油機(jī)械，2004.32（8）：7-9.

[3]趙杰，王玉環(huán)，付艷紅，毛江輝，田春榮，司鳳英.油套分注工藝完善與應(yīng)用[J].科技視界，2012.5（14）：27-28.

[責(zé)任編輯：王偉平]