李先龍（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

設(shè)備·產(chǎn)品

新型偏心配注器在聚驅(qū)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(yè)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(chǔ)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(xiàn)對聚驅(qū)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(wǎng)注采關(guān)系，減少了無效注入，節(jié)約了聚合物用量，降低了生產(chǎn)成本，應用前景廣闊。

聚驅(qū)分注 套損井 偏心配注器 小直徑

隨著喇嘛甸油田開發(fā)的深入，第六采油廠已有部分注聚井發(fā)現(xiàn)不同程度的套損。經(jīng)統(tǒng)計，有4口井采用了套管內(nèi)密封加固的大修工藝，加固井段套管內(nèi)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(huán)，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(chǔ)，對配注器結(jié)構(gòu)進行了改進。室內(nèi)及現(xiàn)場試驗表明，該工具技術(shù)性能可靠，可以滿足套損井的聚驅(qū)分注要求，為油田深入開發(fā)做好了技術(shù)儲備。

1 技術(shù)關(guān)鍵

小直徑梭形桿偏心分注配產(chǎn)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(nèi)外有開口，注入時，聚合物溶液由主體內(nèi)開口進入偏孔，流經(jīng)梭形桿堵塞器節(jié)流降壓，然后由外開口注入地層。

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

為能應用現(xiàn)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(jù)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(chǎn)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(nèi)徑與堵塞器偏孔內(nèi)徑不變，圓心距不變；測試孔與剛體不同心。

圖2 偏心結(jié)構(gòu)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(shè)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(nèi)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(shù)，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(shù)。

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(xiàn)場應用

在現(xiàn)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(nèi)承壓性實驗。實驗中，在堵塞器偏孔內(nèi)投入死嘴，加壓至25 M Pa，持續(xù)15min，不刺不漏，工具狀態(tài)穩(wěn)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(xiàn)象。

截至目前，現(xiàn)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(xiàn)象。

現(xiàn)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(jié)支48.3萬元；減少無效產(chǎn)液1.8×104t，節(jié)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(chuàng)經(jīng)濟效益482.3萬元。

4 結(jié)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(nèi)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(shù)特點，可以利用原有的堵塞器進行流量調(diào)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(shù)界限，為今后的油田聚驅(qū)開發(fā)做好了技術(shù)儲備。

[1]李新勇.螺紋實用手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009:35.

[2]崔金哲.聚驅(qū)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(yè)于大慶石油學院，從事機采井節(jié)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(shù)大隊，163114。