地面分注工藝的改進與完善

◇中原油田分公司采油三廠 張珞臨 潘麗輝 張文凱

本文針對文明寨油田注水現狀及地面存在的諸多問題，研發了油套分注地面恒流配水器，根據配水量的需要，選擇合適的水嘴，來完成分層配注需要。當壓差大于1 MPa時，恒流芯才可啟動，滿足在不同狀況下的注水需要。該配水器現場應用快捷方便，節約成本延長使用壽命。

1 文明寨油田分注現狀及存在問題

隨著文明寨油田進入高含水開發中、后期，注水油藏井筒技術狀況越來越差，井下分注管柱壽命明顯縮短，注水層段合格率處于較低水平，地層能量不足，作業維護頻率加大。

XX油藏經營管理區共有分注井52口，其中地面分注井33口，全年失效15口分注井，地面分注井只有2口.地面分注井無需測試隊起下測試工具，避免了測試遇阻導致作業的優勢，且地面分注井兩層注水減小了封隔器上下壓差，延長了地面分注井換封作業周期。

地面分注井雖然延長了換封周期，減小了作業頻率，但是井口安裝的恒流配水器自帶的不銹鋼壓力表較易損壞，近兩年回水管網完善以后所有水井井口均為全井口，油套壓無法同時錄取，給油水井分析帶來不便；然而采油區無相關配件進行更換，廠家提供配件價格也較為昂貴，因此需要對該恒流配水器表接頭（圖1）進行改進以便取全取準壓力，應用更便捷。

圖1

該裝置自帶表接頭及壓力表，表接頭型號及壓力表量程屬出廠自帶，后期維護采油區無法自主完成，該表量程偏大測取壓力不準，而且上作業及井口維護時該表容易壞，更換該型號壓力表較為昂貴，另外該壓力表校驗無法完成，且該配水器廠家維護期限為2年，超過兩年將不提供物料，屆時配水器將報廢，價格6800元/個，給采油區日常管理帶來不便，需對該表接頭及壓力表進行改進以延長使用壽命；老式恒流配水器無法直接讀取壓力，測壓力時需切換流程或由井口測試閘門測取，較為不便。

2 油套分注井地面恒流配水器簡介

2.1 結構

地面恒流配水器是根據油田提出的精細注水要求，集多種產品、多種功能融為一體的新型產品，是由配水器主體、帶壓可調恒流配水芯、壓力表、壓力表閥座、單向閥及開啟閥（溢流頂針）所組合成。

2.2 性能及用途

（1）配水功能：根據配水量的需要，選擇合適的水嘴，來完成分層配注需要。

（2）來水壓力表：測量顯示來水壓力（即注水壓力），注水壓力-地層壓力=壓差。當壓差大于1 MPa時，恒流芯才可啟動。

（3）單向功能：正常注水時，注入壓大于地層壓力，水由來水方向通過注水井注入地層，此時單向閥打開，當注入壓力小，則單向閥關閉，使注入地下的水無法返回注水管線中，避免了井底或地層水反吐，造成地層出砂。

（4）開啟功能（溢流）：當水井需要放壓時（如：修井作業、返排等情況），打開溢流閥，以開啟的大小來達到控制放溢流目的。

（5）表座閥截止功能：通過關閉此閥可在不停注的情況下，進行拆卸更換壓力表。

3 現場應用

WM241水井2020年6月份結合換封重炮，完井管柱兩級三段，7月底油套平衡發現封隔器失效，采油區水泥車重新座封，2天后油套壓平衡，8月3～9日作業換封，完井測試遇阻，投撈器斷落，洗井打撈無效，重上作業發現套管吐泥漿，井筒滿足不了兩級三段要求改油套地面分注，目前封隔器完好，注水正常，井口較易損壞部件為自帶不銹鋼耐震壓力表，井口施工稍有震動時壓力表就有很大可能損壞，指針落零或表頭密封不嚴，針對這種情況該井率先更換為自己研制的表接頭。

經切換流程校準壓力，該表顯示的壓力值與切換流程測出的壓力值匹配，有現場實際應用價值。

4 現場試驗結論

通過對采油區近一年部分地分井壓力表更換后跟蹤監測結果，可以得出如下結論：①改進后表接頭及壓力表能夠符合現場實際應用，資料真實可用；②該表接頭采油區可自主加工，壓力表為采油區常用壓力表更換更為簡潔、方便；③壓力表可定期校驗，提高測量準確度。

雖經改進該裝置本身還存在一定缺陷需下一步繼續進行改進：①該裝置焊裝完成以后，焊渣易堵塞恒流板，需拆卸清洗；②價格相對較高，大面積投入使用受成本限制。

圖3

5 效益分析

（1）投入費用合計0.2萬元。經過前期研究，每個表接頭加工費用為20元，共計加工100個，合計0.2萬元。

（2）產出效益11萬元。①延長了注水時率，普通壓力表費用遠遠低于專用壓力表費用，后期維護費用也降低，校驗等問題本廠即可解決。1/2″表接頭7.8元，配水器自帶表接頭300元；Y-100一般壓力表33.1元，M14*1.5不銹鋼耐震壓力表204元，校驗費用：本廠校驗免費，局校驗400元/塊；不銹鋼壓力表費用及校驗費用可節約。②避免因取壓不準造成的水井工況判斷失誤誤傷作業。投入費用=（7.8+33.1+20）*100=6090；產出效益=（300+204+400）*100=9.04萬元。

（3）凈效益8.43萬元：凈效益=9.04-0.609萬元=8.43萬元。

（4）社會效益。減少了作業井次，減少了因作業來帶的環境污染；給地質開發帶來可參考的實際意義，增加水驅動用儲量。

6 下步推廣應用建議

在已實行地面分注并安裝井口恒流配水器及水表的井取得良好效果的前提下，對今后作業實施一級兩段的井優先考慮油套分注，精細分注地層條件達不到要求的可先采用地面分注動用小夾層，待形成水道后在進行精細分注，壓力表損壞后直接將表接頭及壓力表全部更換為研制的配件，節約成本延長使用壽命。

（1）籠注井安裝該裝置，可以達到平穩注水，精確注水的目的。目前的籠注井注水都是小班工人通過頻繁調節閘門來控制水量，勞動強度大、閘門損壞快，若籠注井都安裝該裝置后，既降低勞動強度，又減少更換閘門工作量，節約成本。

（2）用于油水系統的摻水，可以解決用水表摻水，需要頻繁控制閘門的工作。以往的輸油單井或支干線摻水，是通過閘門控制，水量不穩定，易對系統產生沖擊，單井量油不準，安裝該裝置可以實現24小時平穩摻水，解決了上述問題。

（3）繼續加大推廣該裝置用于地面分注井。地面分注井逐年增加，以往安裝的普通地面分注裝置，測試工作量大，分層配水準確率低，安裝地面恒流配水器可以提高分層配水準確率，下步可考慮加大推廣力度。