梁德海

【摘要】面對(duì)采油廠精細(xì)注水井逐年增加的壓力，達(dá)到精細(xì)注水層段注好水、注夠水要求，面臨著層間注水壓力差異大、個(gè)別層段無法達(dá)到配注標(biāo)準(zhǔn)；周期注水、層間輪注造成系統(tǒng)注水不穩(wěn)定，導(dǎo)致各層段測(cè)試水量無法穩(wěn)定；測(cè)試工作量劇增，導(dǎo)致測(cè)試合格率低，從而使細(xì)分層注水測(cè)試周期長(zhǎng)、注水方案落實(shí)困難、資料符合率較低等問題，為解決以上問題，提高測(cè)試效率，我廠組織開發(fā)研究及應(yīng)用了恒流式偏心配水堵塞器，取得了很好的效果，目前正在推廣使用，希望通過本文，對(duì)相關(guān)采油廠的注水井測(cè)調(diào)試工作有所借鑒。

【關(guān)鍵詞】 恒流式 堵塞器 改進(jìn) 效果 應(yīng)用

隨著油田開發(fā)的深入，要求注水質(zhì)量越來越高，油藏小層的層段劃分越來越精細(xì)，因此，精細(xì)注水層段的注水要求也逐年提高。針對(duì)常規(guī)測(cè)調(diào)試方法的定量測(cè)試工作量小，測(cè)試合格率低、同時(shí)由于地面管網(wǎng)漏失、注水系統(tǒng)壓力波動(dòng)，導(dǎo)致井下各層段注水量發(fā)生變化，測(cè)試資料復(fù)測(cè)符合率在25%以下等問題，常規(guī)測(cè)試已經(jīng)無法滿足精細(xì)注水現(xiàn)狀的要求。

圖1 恒流偏心配水堵塞器結(jié)構(gòu)圖

設(shè)F為一定預(yù)壓縮量的定壓彈簧對(duì)柱塞的彈力；S為柱塞橫截面積，Pa為堵塞器入口處的壓力，Pb為柱塞與主體內(nèi)腔的壓力，Pc為堵塞器出水剪切口處壓力。

根據(jù)流體力學(xué)理論，固定水嘴前后的壓差ΔP與通過水嘴的流量Q存在如下關(guān)系：（式1）

式中：

μ ：流量系數(shù)；

A ：孔口面積 m2；

ΔP：孔口前后壓差 MPa；

ρ：流體密度 kg/m3。

對(duì)于一定孔徑的水嘴，通過水嘴的流量Q只與水嘴兩端的壓力差ΔP 有關(guān)。即流量隨著壓差的改變而改變見圖2。由此得出：若使流量Q恒定，只要保證水嘴兩端的壓差ΔP保持恒定時(shí)即可實(shí)現(xiàn)。

2 恒流配水器的改進(jìn)及配套技術(shù)的應(yīng)用2.1 試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題及改進(jìn)

（1）解決了堵塞器上部打撈桿壓蓋無止退密封圈或其他鎖緊裝置，易退扣脫落問題；

（2）提高打撈桿鎖輪加工精度，解決堵塞器不易投入偏孔的難題；

（3）提高堵塞器主體出水孔的機(jī)械強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，避免在投撈或試投過程中，撞擊該部位造成變形或彎曲及長(zhǎng)期注水后沖蝕漏失；

（4）提高打撈桿與限位體連接強(qiáng)度，避免打撈桿拔脫，造成井下事故。

2.2 應(yīng)用配套技術(shù)，解決恒流配水器在注水過程中的難題

在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、復(fù)測(cè)過程中，發(fā)現(xiàn)注水壓力升高、注水量下降。起出來發(fā)現(xiàn)堵塞器濾網(wǎng)和水嘴被雜質(zhì)堵塞現(xiàn)象十分嚴(yán)重。為了解決這一難題，在努力改善注入水質(zhì)的同時(shí)，我們?cè)谧⑺诎惭b井口過濾裝置，與恒流配水器配套使用，取得了明顯的效果。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與應(yīng)用

3.1 在不同注水壓力下的恒流性能試驗(yàn)

通過在不同注水壓力下的恒流試驗(yàn)與應(yīng)用，證明該恒流配水堵塞器的性能非常穩(wěn)定，試驗(yàn)取得了成功。

3.2 在層間注水壓力差異大的井上恒流性能試驗(yàn)

原無法落實(shí)地質(zhì)配注方案的典型井，其中井8啟動(dòng)壓力6.0MPa，正常注水壓力為7.0MPa，管匯壓力12.0MPa；井9啟動(dòng)壓力4.5MPa，注水壓力5.8 MPa，站內(nèi)管匯壓力 11.0MPa；井10各層段間矛盾較大，普通偏堵無法控制強(qiáng)吸水層段。在通過使用恒流配水堵塞器后，成功實(shí)現(xiàn)了分層注水合格，滿足了全井及分層配注要求。

3.3 在低壓注水井的恒流性能試驗(yàn)

井2的注水壓力很低，啟動(dòng)壓力只有1.6兆帕，在個(gè)別層段測(cè)試達(dá)不到配注要求，在層段測(cè)試使用恒流水嘴后，達(dá)到了注夠水的目的。

3.4 細(xì)分層注水井中恒流性能試驗(yàn)

井3井為精細(xì)注水井，注水層段分為5段，在使用常規(guī)水嘴測(cè)試時(shí)全井和分層都無法滿足地質(zhì)方案，在嘗試恒流配水器測(cè)試后，無論是全井還是分層，都達(dá)到了地質(zhì)配注要求。4 結(jié)論

4.1 分注效果明顯改善，分注合格率大幅度上升

在安裝恒流水嘴的77口水井中，使用層數(shù)為252層，使用前的注水合格層數(shù)為186層，注水合格率為73.81%；在使用后注水合格層數(shù)為236層，注水合格率為93.65%。

4.2 井組開發(fā)效果得到顯著提高；

井4自10年實(shí)施精細(xì)注水后，井組的開發(fā)效果明顯提高，該井組在使用恒流水嘴前日產(chǎn)液29.7噸，日產(chǎn)油2.3噸，在精細(xì)注水1年后，井組日產(chǎn)液上升到35.2噸，日產(chǎn)油上升到3.3噸，日產(chǎn)油上升了1.0噸。

4.3 測(cè)試效率得到有效提高，單井測(cè)試費(fèi)用明顯下降。

以注水井的4個(gè)層段為例。如下入2級(jí)恒流配水堵塞器，可減少40～70%的測(cè)調(diào)工作量，如全井下入則效益更為可觀。

4.4 使用該堵塞器可以進(jìn)一步平衡層間矛盾

有效地控制強(qiáng)吸水層段，為有效地落實(shí)注水方案提供有效手段。同時(shí)大大降低調(diào)試工作量，有效提高測(cè)調(diào)試工作效率。

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