1、分層注水工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢注水工藝研究所：李世文（勝利油田）一、國外分層注水工藝現(xiàn)狀二、國內分層注水工藝現(xiàn)狀三、勝利油田分層注水工藝現(xiàn)狀及技術進展四、分層注水工藝技術下步攻關方向注水作為油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要措施之一，在油田開發(fā)中的地位越來越重要。勝利 油田分公司目前投入開發(fā)油田 59個，其中注水開發(fā)油田 54個（ 657 個開發(fā)單元），水 驅動用地質儲量27.93 X 108噸，占分公司動用儲量的84.4%,勝利油田總注水井數(shù)6528 口，配注水量 67.34 X 104nVd，開井 4923 口，配注水量 58.68 X 104mi/d，開井率 75.4%, 日注水量 55X 104m3/d

2、，。方案分注井 2743口（其中 792口井因套管原因不能分注） ，配 注 32.93X 104m3/d ，在油田注水開發(fā)的過程中， 為了緩解層間、 層內和平面矛盾， 提高 注水效率和波及體積，提高原油采收率和采出程度，國內外許多油田采用了分層注水 的開發(fā)方式，分層注水技術的研究開發(fā)和應用越來越受到重視。一、國外分層注水工藝現(xiàn)狀國外的注入水水質處理工藝較為先進，注入水基本上不堵塞地層，洗井解堵周期 比較長，注水過程中沒有不動管柱洗井的要求，因此注水封隔器沒有洗井通道，結構 簡單，減少了煩瑣的定期洗井工序，大大延長了管柱的使用壽命。分層注水工藝相對 簡單，主要是分層注水完井工藝，配水主要采用井口

3、流量調節(jié)器和井下流量調節(jié)器進 行定量配水，一般不需要進行井下流量測試，不配套專門的井下流量測試技術，管柱 壽命可達 3 年以上。1、分層注水管柱按照井下管柱數(shù)量與，國外分層注水工藝管柱可分為單管注水工藝管柱和多管注 水工藝管柱。1）單管注水工藝管柱單管注水工藝管柱多為支撐式結構，管柱主要由卡瓦式封隔器、流量調節(jié)器和伸 縮短節(jié)組成。封隔器用于分層和錨定管柱，能有效克服管柱的蠕動對封隔器密封性能 的影響，密封壓力較高，工作壽命較長。伸縮短節(jié)一般裝在第一級封隔器的上方，用 于補償注水過程中溫度和壓力效應引起的管柱長度變化，改善封隔器的受力條件，因 而管柱的壽命較長。2）多管注水工藝管柱 多管注水工藝

4、管柱按其相對位置來分，又分為同心管注水完井工藝管柱、平行管 注水完井工藝管柱和混合分注完井工藝管柱。其優(yōu)點是測試及調配簡單，可以在地面 控制各層的注入水量及注入壓力，且易實現(xiàn)分質分壓注水。但其管柱結構復雜，完井 成本高，施工操作難度大，因而很少應用。2、分層注水工具1）分層封隔器國外的可取式注水封隔器耐溫可達 150C，耐壓50MPa工作壽命達3年以上。由 于沒有不動管柱洗井的要求，封隔器上沒有設計洗井通道，結構比較簡單，管柱能有 效防止地層反吐，因而其壽命較長，可適用于深井和高壓注水井，基本上能夠滿足各 類油藏分層注水開發(fā)的需要。國外分層注水封隔器大致可分為以下幾類。（1）卡瓦式張力封隔器；

5、國外因為注水水質較好，注入水對管柱的腐蝕較小，一 般多采用卡瓦封隔器，它既可以實現(xiàn)分層，又能起到錨定注水管柱，消除管柱的蠕動， 延長管柱的工作壽命，既可以單獨使用，也可與串聯(lián)封隔器配套應用，因而，應用較 廣。（2）串聯(lián)張力封隔器；該封隔器用于單管注水，作為上封隔器使用，但不能單獨使 用，需要于其它封隔器（如卡瓦式張力封隔器等）串聯(lián)使用。（3）雙管張力封隔器； 它是雙管可回收的張力封隔器， 一般用于多管注水的分層 注水封隔器。能控制大量的注入液。2）配水工具國外的分層注水大都采用井下流量調節(jié)器來完成配注，井下流量調節(jié)器采用調速 閥原理，利用注水時孔板節(jié)流壓差的變化調節(jié)注入孔的大小，在孔板一定的條

6、件下， 流量基本恒定，不隨壓力的變化而變化。為了滿足測試調配的需要，大部分井下流量 調節(jié)器都是可取式的，須進行調配時，利用鋼絲投撈將流量調節(jié)器取出，根據(jù)配注需 要在地面更換孔板后再將流量調節(jié)器投送至目的層，即可達到調配的目的。由于國外的配水工具控制的流量恒定，不隨注水壓力變化，不需進行井下流量測 試，因此沒有專門的注水井井下流量測試工藝，國外的注水井測試主要是指吸水剖面 的測試。當需要掌握各層吸水狀況時，利用同位素示蹤劑的方法測出各層的相對吸水 量。二、國內分層注水工藝現(xiàn)狀國內的分層注水工藝主要由分層注水工藝管柱及分層測試、調配工藝1、分層注水工藝管柱國內的注水管柱主要由封隔器、配水器和其它配

7、套工具組成。按照受力狀態(tài)，可 分為懸掛式分層注水管柱和錨定支撐式分層注水管柱。國內的注水管柱大多數(shù)采用了 懸掛式結構，根據(jù)配水器的不同，主要可分為空心注水管柱和偏心注水管柱，一般分 注 2 3 層。其中，空心注水管柱最多可分注 5 層，偏心注水管柱理論上講最多可分注 8 層。近幾年， 隨著對管柱蠕動危害認識的提高， 為適應油田開發(fā)狀況發(fā)展的需要， 提 高注水效果，降低生產(chǎn)成本和延長管柱的工作壽命，各油田都開展了對管柱結構、錨 定支撐技術和補償技術的研究。研制出了具有錨定補償功能的可適應不同類型油藏注 水需要的多種注水管柱。其中較典型的有勝利的錨定補償式長壽命分層注水管柱，機 械分層防砂分層注水

8、一體化管柱，中原的自調配水管柱；江蘇的斜井分層注水管柱和 江漢的錨定式注水管柱等。國內的注水封隔器主要有 Y341 和 K344 兩種類型。其中 K344 型封隔器是油田分 層注水應用最早的注水井封隔器，它具有結構簡單，使用方便之優(yōu)點而應用較廣。但 它由于耐溫低（90C）、承壓能力低（15MPa）、工作壽命短而被丫341型封隔器逐步替 代。Y341型封隔器采用水利壓縮封隔件坐封，坐封后鎖緊使封隔件處于永久密封狀態(tài)， 即使在停住時封隔器仍處于密封狀態(tài)。為方便于洗井工藝，封隔器上設計有洗井通道， 可進行不動管柱反洗井，一般采用上提管柱的方式進行解封。近幾年為改善注水封隔 器的工作性能，適應深井高溫

9、高壓注水的需要，國內各油田都在封隔器改進方面做了 許多工作。其中勝利油田根據(jù)深井注水時注水管柱的工作特點，研制成功了下放管柱 解封和旋轉管柱解封的注水封隔器。 另外還研制了帶有密閉裝置的新型擴張式封隔器。 另外還根據(jù)高溫高壓注水的要求，對注水封隔器的膠筒結構和配方進行了優(yōu)化設計， 研制成功了耐溫160C，耐壓35MPa,帶有肩部保護的高溫高壓膠筒，研制成功了鋼 骨架擴張膠筒，從根本上提高了封隔器的工作性能。國內的配水工具主要有空心配水器和偏心配水器兩種類型。 它們都是采用孔板 （水 嘴）節(jié)流的原理，利用水嘴控制各層的注水量，測試和調配要逐層進行，當與高壓坐 封的封隔器配套使用時，作業(yè)時要投撈死

10、嘴子使封隔器坐封，工作量大。近幾年為簡 化作業(yè)，降低生產(chǎn)成本，勝利油田研制成功了軌道式空心配水器和免投死嘴的偏心配 水堵塞器，工具下井后不用投撈就能保證封隔器坐封，并在坐封后順利注水，從而簡 化了作業(yè)工藝。2、分層測試調配工藝注水井測試主要采用井下流量計測試法。測試時要用錄井鋼絲將井下流量計下入 井內逐層進行測試， 儀器到位后利用降壓法 （或升壓法）進行調點測試。 測完后通過地面 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，得出各層的吸水量和吸水能力。井下流量計由原來的浮子流量計、渦 輪流量計逐步發(fā)展到現(xiàn)在的電磁流量計、超聲波流量計等。其中電磁流量計、超聲波 流量計是最近幾年研制成功的目前應用最廣的注水井流量測試儀器， 具

11、有承壓能力高、 精度高、資料可靠、數(shù)據(jù)處理快捷、方便等特點而應用較廣。注水井調配主要采用錄井鋼絲或鋼絲繩投撈的方式進行；一般偏心配水器調配采 用鋼絲投撈，空心配水器調配多采用鋼絲繩投撈的方式進行。調配時先用打撈工具將 井內的配水芯子撈出，更換合適的水嘴后，再用投送工具將其投入井中相應的配水器 內即可。測試、調配時要逐層進行打撈、投送，有時還要重復多次，這樣，工作量大， 成本高。為簡化投撈工藝，最近幾年研究成功了液力投撈工藝。在測試和調配時，先 將儀器或投撈工具投入油管內到達位置后進行流量測試或打撈，然后進行反洗井，利 用液力， 將儀器或打撈工具沖到井口， 又井口捕捉器捕捉后并取出。 不動用地面

12、絞車， 工藝簡單，方便易行，但在實施時，需解決好污水排放的問題，以防環(huán)境污染。液力 投撈工藝目前只能適用于空心注水管柱。3、注水井防腐技術注水井防腐技術是提高注水管柱工作壽命的關鍵措施。為適應高溫、高壓注水的 需要，國內加強了對注水井防腐技術的研究，相繼開發(fā)出了鎳磷鍍防腐油管、氮化防 腐油管、納米涂料油管、玻璃鋼內襯油管、不銹鋼內襯油管、環(huán)氧粉末涂料油管等等。 井下工具全部采用了鎳磷鍍防腐處理，在應用中取得了較好效果，有效延長了注水管柱的工作壽命。三、勝利油田分層注水工藝現(xiàn)狀及技術進展（一）勝利油田分層注水工藝現(xiàn)狀1、分層注水工藝基本狀況勝利油田目前總注水井數(shù) 6528 口，分注井總數(shù)為243

13、3 口，應用的分注工藝主要 是空心配水工藝管柱、偏心配水工藝管柱以及少量固定式配水管柱。其中空心活動式 有1199 口，占49.3%，偏心配水管柱結構有1037 口，占的42.6%，固定式配水管柱結 構 197 口，占 8.1% 。采用Y341型封隔器分層的1268 口井，采用K344型封隔器分層的井1136口，其 他 29 口。分注井中一層井144 口，兩層井1290 口，三層井764 口，四層井82 口，五層 井10 口。分層注水配套技術應用情況見表 1。表1分層注水配套技術應用情況表項目分注井數(shù)（口）分注層段分類井數(shù)（口）開井關井小計一層二層三層四層五層小計空心配 水K型封隔器8433

14、1117 :075r 3840117Y型封隔器761978583435407110856偏心配 水K型封隔器580116 :69649416r 186322685Y型封隔器3935244527254127281437其它1264817465110677195小計194434624331441293764821024332. 注水井井下油管基本狀況注水井在井油管總長度1335 X04m，其中防腐油管2492 口井，長度519 X04m， 占總井數(shù)的38.9%，普通油管井4036 口，占總井數(shù)的61.1%。90年代中期，勝利油田開始應用涂料防腐油管，后期主要應用新型玻璃鋼內襯油管、鎳磷鍍油管、塞克

15、54涂料油管、不銹鋼內襯油管、環(huán)氧樹脂粉末噴涂油管、氮化油管等多類型防腐油管。見表2,表2注水井在用油管分類統(tǒng)計表分類防腐管普通油管合計滲氮噴涂內襯非金屬其它小計新油管修復小計應用井數(shù)871937371245682971469314336126583井數(shù)所占比例14%16.35%4.36%0.39%9.13%42.93%7.38%49.53%57.07%100%長度104m165.3224.9856.284.45102.13553.14116.08607.41723.031276.63長度所占比例12.95%17.62%4.4%0.34%8.0%43.33%9.1%47.58%56.63%10

16、0%表3在用防腐油管分類及使用年限統(tǒng)計表年限滲氮噴涂內襯非金屬其它合計井數(shù)比例井數(shù)比例井數(shù)比例井數(shù)比例井數(shù)比例井數(shù)比例3年內67978%32932.35%23185%1041.7%14625.7%139551.6%3年以上19222%60867.65%4015%1458.3%42274.3%157648.4%合計871100%937100%271100%24100%568100%2971100%從各類防腐油管在井使用年限比例分析來看，三年以內的51.6%，三年以上的48.4%,這與近幾年加大防腐油管的投用有關，詳細情況見在用油管分類及使用年限統(tǒng) 計，見表3、表4、表5。表4在用普通油管分類及使

17、用年限統(tǒng)計表年限新油管修復合計井數(shù)比例井數(shù)比例井數(shù)比例3年內28261.4%147748%165946.72%3年以上17738.6%161552%179253.28%合計459100%3092100%3551100%表5在用油管使用年限統(tǒng)計表時間2004 年2003 年2002 年2002年以前合計開井數(shù)1230123389331776583所占比例18.16%18.21%14.19%49.44%100%從表中可以看出，目前注水井油管使用三年以上的仍占全部注水油管的49%，其中大部分為修復普通油管，亟需更換。3. 測試工藝技術現(xiàn)狀目前勝利油田應用的注水井分層流量測試工藝主要是井下流量計測試，

18、特殊情況 下輔助投球測試。電磁流量計、超聲波流量計是目前較為先進的測試工藝。目前，勝利油田以電磁 流量計測試和超聲波流量計測試為主，全局共有 138支電磁流量計。投球測試法在勝采、孤東、孤島、樁西和現(xiàn)河采油廠的水井測試中仍有少量的應 用，主要應用于目前流量計還不能滿足要求的高溫、高壓分層注水井的測試。4、主要存在問題（1）管柱結構結構單一，針對性不強 根據(jù)統(tǒng)計，目前上修的注水井中管柱結構主要采用懸掛式，結構單一，針對性不 強，不能滿足不同井況的分層注水的需求。 632 口分層注水井中有 548 口井采用了常規(guī) 的分層注水工藝管柱，占總分層注水井數(shù)的 86.7%，而采用防蠕動管柱只有 73 口，

19、管 柱蠕動嚴重影響了有效使用壽命。以勝采 23247 井為例，該井采用一級兩段注水，完 井后封隔器位置在 2517.6 米，現(xiàn)場通過磁定位測試發(fā)現(xiàn)：當下層注水、上層停注時管 柱縮短1.1m；上層注水、下層停注時管柱伸長 0.8m，注水井工作制度的頻繁改變造成 了管柱的頻繁蠕動，致使封隔器密封分層過早失效。2）井下油管腐蝕結垢嚴重，影響了有效分注 井下防腐油管少，普通油管在井多，腐蝕結垢嚴重。據(jù)統(tǒng)計，各種防腐油管共應用了 499口井， 93.32萬米，只占 43.47%，而普通油管應用 649 口井， 124萬米，占 56.53%。普通油管下井時間 1 年以后，防腐油管下井 2 年以后腐蝕、結垢

20、較嚴重。另外，油管腐蝕造成了管柱漏失，配水器刺壞嚴重，管柱失效。油管結垢造成配 水器堵塞、油管堵塞，內徑縮小等，造成測試遇阻，打撈不成功、反洗井不通等問題。以現(xiàn)河牛 20-45井，該井于 2004年 6 月?lián)Q管， 由于分層實效于 2006年 2 月 26 起出，管柱在井時間 1 年 8 個月，起出發(fā)現(xiàn)油管內外部均腐蝕結垢嚴重，外部垢蝕脫 落層厚度達到5mm以上。辛9-32井于2004年12月檢管，2006年2月起出發(fā)現(xiàn)，油 管本體、絲扣腐蝕嚴重，多處穿孔，最大孔洞直徑約 5cm,造成管柱落井，多次打撈， 起出油管全部報廢。3）管柱出砂降低了調配成功率 出砂以及水中雜質污物堵塞芯子、底球、油管等

21、，造成測試遇阻，打撈不成功、反洗井不通，管柱失效。（二） “十五”期間注水工藝技術新進展1、分層注水管柱新進展 隨著油田相繼進入高含水開發(fā)期，層間矛盾不斷加劇，同時受注水水質達標率較 低等問題的影響，注水井況日益惡化，注水管柱壽命普遍較短，為適應油田開發(fā)形式 需要，加強了分層注水工藝技術的攻關研究，尤其在“十五”期間，分層注水工藝技 術取得了快速發(fā)展，注水工藝技術系列日臻完善，逐步形成了適應不同油藏條件、不 同井況的分層注水工藝技術系列。（1）補償自驗封分層注水管柱管柱主要由補償器、自驗封封隔器等配套工具組成，見圖1。主要技術特點是：可以在封隔器坐封時自行驗證封隔器的密封性。其補償器可以補償由

22、坐封壓力引起的管柱伸長。適用于注水壓力不高，層間壓差不大，油層不出砂的注水井，其主要技術參數(shù)見表6。補償器自驗封封隔器配水器層：補償器水力錨Y341封隔器ZJK配水自驗封封隔器注水層水力卡瓦反洗閥人工井底.注水層,B I* I- B -IZJK配水反洗閥人工井底Y341封隔器防蠕動器配水器自驗封封隔器配水器反洗閥自驗封封隔器人工井底圖1補償自驗封分層注水管柱圖2錨定補償分層注水管柱圖3長效防蠕動分層注水管柱表6補償自驗封分層注水管柱主要技術參數(shù)表分層注水壓差，MPa< 30適用井溫，°C< 120適用井斜，°十< 45分注層數(shù)W4層適應套管，mm12112

23、6坐封（自驗封），壓力MPa18-20（2）錨定補償式分層注水管柱管柱主要由補償器、水力錨、丫341 （或丫342）、ZJK配水器、水力卡瓦、底篩堵 等工具組成（見圖2）。主要技術特點：分層注水管柱采用了錨定、支撐與伸縮補償?shù)慕Y構形式，通過對 管柱的上部錨定和下部支撐，有效克服管柱的蠕動，提高封隔器等配套工具的使用安 全性；水力錨和水力卡瓦均設計為低壓啟動，能有效減少壓力效應對管柱的影響。管 柱上部設置了補償器，能補償管柱溫度和壓力效應下的伸縮，改善管柱的受力條件， 緩解管柱的螺旋效應和彎曲效應，避免了封隔器隨管柱的上下蠕動，提高了封隔器的 密封壓力和使用壽命。ZJK配水器采用了軌道換向機構，

24、可直接攜帶所需水嘴下井。8項目指標適應套管內徑，mm :51/2，7工作壓力，MPa30項目工作溫度，c分注層數(shù)指標25坐封后自動換向，即可直接轉入正常注水，減少了投撈死芯子的作業(yè)工序；解決了液 壓坐封封隔器多級使用的難題，一般用于注水層間壓差較大分層注水工藝。技術參數(shù) 見表7。表7錨定補償分層注水工藝管柱技術參數(shù)分層注水壓差，MPa I適用井斜，°適用井溫，°C分注層數(shù)< 35< 45< 160W4層(3) 長效防蠕動管柱長效防蠕動管柱結構為：防蠕動器+ 丫341型封隔器+空心配水器+沉砂式底球(見 圖3)。采用這種管柱也能夠有效地減輕壓力及溫度變化造成

25、的管柱伸縮，改善管柱的受 力狀態(tài)，延長封隔器及井下工具的使用壽命。主要應用在封上注下的井或需要卡封的 壓力不高的井。主要技術參數(shù)見表 &表8長效防蠕動管柱技術參數(shù)I 9I #(4)分層防砂注水一體化管柱管柱主要由補償器、液壓扶正器、丟手插圭寸、 擋砂皮碗、注水雙層防砂管、防逆配水器、可洗 井封隔器、液控安全接頭、水力卡瓦和底部反洗 井閥等工具組成，如圖4所示。該管柱設計有單向注水閥，防止地層反吐出 砂，可滿足注水、洗井、防砂和測試調配等工藝 要求。防砂管采用夾壁環(huán)空結構，與兩端防砂皮碗 配套，可以防止砂埋封隔器及洗井通道，保證洗 井暢通，并清除水質不合格引起的濾砂管堵塞。管柱設計為丟手

26、結構，并配有安全接頭便于 以后作業(yè)起管柱。該管柱一般用于出砂較為嚴廠注；入層-配水器上擋砂皮防砂管安全接頭封隔器支撐卡瓦配水器擋砂皮碗防砂管丟手插封I #定位器底篩堵圖4分層防砂分層注水工藝管I #10項目技術參數(shù)適用注水壓差，MPa< 35適用井斜，(°< 45適用井溫，C< 160分注層數(shù)，層24適用套管，in5 1/2， 7解封力，kN< 80丟手壓力，MPaP25脫開力，kN130重，化學防砂效果差的注水井。表9分層防砂注水管柱技術參數(shù)(5) 擴張封隔器橋式偏心注水管柱 該管柱主要由KY344( 5)擴張封隔器、 橋式偏心配水器以及絲堵等構成 (見圖5

27、、6) 該技術在流量調配時不采用遞減法計算分層 流量，而是各層流量獨立測試計算，不但消除 了遞減法帶來的誤差，而且可選用量程較小的圖5擴張封隔器偏心分層油 管工作筒橋式通道套 管封器隔測試密封段圖6橋式偏心配水器工作原流量計，提高測試的準確程度；測分層壓力時，不用投撈偏心堵塞器，既提高了分層資料的準確度，又提高了分層測試效率；座封時免投死嘴，減少了測調及作業(yè)工作量。 適應卡距7-8m，單井7層段以下的分層注水和分層測試要求；座封壓力低、密封壓差大( 30MPa),耐溫達到 125C。(6) 井下集成分層配水工藝技術該管柱主要由井下雙層分流器或三層分流器及其他配套工具組成(見圖 7) 該技術可實

28、現(xiàn)一趟管柱驗證完井管柱的密封性，并可逐層錄取分層吸水資料和在地層允許的條件下實現(xiàn)合格注水的功能；采用液力投撈方式可方便快捷地投撈水嘴。 從井口直接投入，無須鋼絲繩和泵車，并一次可檢查兩個水嘴。可用于細分注水；洗 井不設專用洗井通道，停注時，膠筒自動收回即可洗井，避免了停注時因管柱蠕動造 成的封隔器失效，使用壽命長。配水器和封隔器一體化，可實現(xiàn)最小夾層為1m的小夾 層的細分注水。一般用于含有波夾層油藏注水井的細分注水工藝。（7）縮徑井分層注水工藝管柱該工藝管柱配套井下工具有小直徑封隔器和小直徑空心配水器以及底部洗井閥組成組成（見圖8）。該技術可實現(xiàn)輕微縮頸井的分層注水。技術參數(shù)見表10表10 縮

29、頸井分層注水管柱技術參數(shù)表注水層一；注水層一；Y341封隔器Y341 封隔器OO井下雙流 分注器井下雙流分注器篩+堵人工井底圖8縮徑井分層注水工藝管柱圖7井下雙層分流注水管柱項目指標項目指標適應套管內徑，5*2", 7"工作壓力，MPa30工作溫度，c< 125使用條件輕微出砂分注層數(shù)23工具最大外徑，mm105（8）大通徑防砂二次完井分層注水管柱1）防砂管柱主要由丟手工具、懸掛封隔器、安全接頭、濾砂管、分層封隔器、油 管錨、球座等配套工具組成。管柱下井后，油管打壓至18MPa，完成封隔器的坐封,投入鋼球后，繼續(xù)打壓至壓力突降，完成丟手，丟手后防砂管柱內通徑為

30、9; 118mm2）可洗井分層注水管柱主要由井下安全閥、QHY241-152XJ可洗井無套壓注水封 11隔器、QHY341-104XJ可洗井分層封隔器、空心配水器、反洗井閥等工具組成。分注層數(shù)2-3層，封隔器工作壓差為20MPa,洗井活塞開啟壓力為0.2MPa,配水 器節(jié)流壓差為1MPa,適用井斜小于60 °。可實現(xiàn)多級分層防砂，預留井眼通徑大，易實現(xiàn)分層注水、分層測試和調配工藝； 可全井筒大排量反洗井，能夠清洗防砂管內壁，提高工作管柱的工作壽命，防砂注水 管柱各成體系，檢換注水管柱或采取增注工藝措施時，可只起出注水管柱。分層注水 管柱的分層測試、調配工藝技術與現(xiàn)場配套。該項技術目前

31、主要用于埕島淺海油田圖9大通徑防砂二次完井注水管柱2、井下測試工藝技術新進展（1）流量測試技術流量計法測試是目前采用的主要測試方法。目前油田應用的分層流量測試工具主 要是三參數(shù)井下存儲式電磁流量計和超聲波流量計。 電磁流量計11所井下存儲式電磁流量計的測量原理是基于法拉第電磁感應定律。當流體（水，聚 合物）在磁場中作切割磁力線運動時，流體中的帶電粒子受洛侖磁力的作用將感應出 與流速成正比的感應電動勢，當磁場強度恒定時，感應電壓與流體的流速成線性關系, 與流體的壓力、溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關。流量計測量時不改變被測流體的 方向，因而不產(chǎn)生額外的流阻。按測試原理的不同又可將其分為中心流速式和

32、外流式 兩種。對于中心流速式電磁流量計，如圖 10所示。對于外流式電磁流量計如圖 示。其主要特點是儀器一次下井，可同時測出各層水量；并且能準確判斷儀器及投撈 工具的井下位置。其技術指標見表 11。油管電極扶正器1油管電極3Cy b扶正器1圖11外流式測量示意圖圖10中心流速式測量示意圖表11電磁流量計技術指標項目指標測量范圍330 m3/d 700m3/d測量精度示值的1%或滿量程的0.4%取最大值零點溫漂:<0.005%/C (F S)啟動流量< 1 riVd測試溫度普通型0°C 90°Cr高溫型0C 125C工作壓力普通型< 50MPa:高溫型<

33、 60MPa連續(xù)測量時間5h30mi n超聲波流量計12根據(jù)超聲波在不同的介質中傳播時，其傳播速度的變化值與介質流速有關的原理 研制出超聲波流量計，通過測量介質中超聲波傳播速度的變化值，測得介質的流速， 繼而計算出介質的流量。其特點是利用相位差測試法，并采用獨特的跟蹤補償技術， 消除了溫度和壓力對超聲波傳播速度的影響，進一步提高了實際測試的精度。抗干擾 性強、測試成功率高。其技術指標見表 12。表12超聲波流量計技術指標項目指標測量范圍0 m3/d 700m3/d測量精度2%FS測試溫度普通型-20 C 80°C高溫型-20 C 125C工作壓力< 30MPa <45MP

34、a <60MPa連續(xù)工作時間30d（2）封隔器在線驗封技術 技術構成封隔器在線驗封技術主要由兩只壓力計、一只流量計和測試密封段組成。儀器組成見圖12所示繩帽三參數(shù)流量計偏心管柱驗封儀器壓力計三參數(shù)流量計密封段小直徑壓力計密封段繩帽測試原理將儀器組裝完成后，利用錄 井鋼絲懸掛下井，到達配水器45壓力壓力下 壓力上40J1:3530/X25201510j 135001-5時間空心管柱驗封儀器圖12驗封儀器示意圖后，密封段密封配水器中心通道，此時改變井口注水壓力來測試壓力和流量曲線。起 出后用計算機回放取得測試曲線， 見圖13。如果流量曲線恒定為零，配水器以下壓力 為一緩慢圖13 驗封測試曲線

35、壓降過程，且不受井口壓力變化的影響，配水器以上壓力和井口壓力變化相同，也就 是兩支壓力計所測壓力曲線不同，則證明封隔器密封；若兩支壓力計曲線相同且和井 口壓力變化相同，說明封隔器不密封。若流量曲線不為零，說明密封段不密封，需要 重新測試。 性能特點利用壓力和流量可以判斷井下封隔器密封狀況，工藝簡單，操作方便。 技術參數(shù)（見表13）表13 封隔器在線驗封技術參數(shù)項目指標流量計尺寸，mm38X1000流量計精度1級流量計測量范圍，m3/d0400壓力計精度1級壓力計測量范圍，MPa0703、井下防腐工藝技術新進展油管是注水管柱的主要構成部分，主要作用是提供注水通道，油管的腐蝕將降低 整條注水管柱的

36、強度，從而影響井下管柱及工具的使用性能，最終使管柱失效。十五 以來，勝利油田為提高注水管柱防腐性能，延長注水管柱的工作壽命，改善注水開發(fā) 效果，引進開發(fā)了各種新型的防腐油管。（1）氮化油管氮化油管抗蝕氮化后在油管內外壁及管螺紋表面形成含氮、碳的£相（Fe2-3N）和丫相（Fe4N）以及含氮奧氏體淬火層，稱為白亮層。由于該層晶格密度高、均勻致 密，鐵原子難以失去電子，從而在一般侵蝕劑中具有良好的抗蝕性能。處理層厚約 0.4mm,表面硬度高，抗腐蝕性能好。根據(jù)試驗氮化油管具有以下特性： 由于在油管表面形成了致密均勻的耐蝕白亮層，有氮化層時腐蝕速率大大降低，比無氮化層存在時腐蝕速率降低 4

37、-7倍；氮化層在實驗所采用的油田模擬腐蝕環(huán)境中 有很好的抗蝕性。 耐磨特性：經(jīng)過氮化處理的油管表面硬度可達Hv550以上，加上氮化層良好的耐磨性，很好地抑制了油管內孔的偏磨。 不粘扣特性：由于經(jīng)過氮化處理的油管螺紋不改變尺寸精度，保證管螺紋正常 嚙合，而且表面硬度高，對油管螺紋副失效有良好的防護作用。（ 2）環(huán)氧粉末涂料油管 樹脂涂料在一定溫度下，經(jīng)過熔融、化學交聯(lián)后，在油管表面固化成平整、堅硬 的涂層。熱固性粉末成膜過程主要是化學交聯(lián)反應，固化后的涂層，不會因溫度的升 高而重新軟化。其主要特點是： 環(huán)氧粉末與金屬附著力好，可靠性高，不成片脫落，不污染地層。 涂層物理及機械性能電絕緣性能良好。

38、涂層在介質流體中磨損緩慢，使用壽命 長。 化學穩(wěn)定性強，耐化學腐蝕性能優(yōu)良，抗腐蝕能力大大改善。 有較好的耐熱性，可以在不高于 150C的的環(huán)境中連續(xù)工作。 表面平整光滑，可以抑制管內結垢。（3）鈦納米涂料油管 納米鈦與其它無機剛性填料配合，應用到聚合物填充、改性、功能化中，將無機、 有機、納米粒子三方面特性結合起來，提高了涂料的綜合性能。并向防腐功能型涂料 轉化，逐步應用到注水井中，取得了顯著效果， RB-1 納米鈦改性防腐涂料最突出特點 是可在常溫下固化，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，同時納米材料可阻止垢的形成。其主要 特點是： 由于鈦納米粒子納米尺度效應比表面積大、表面活性原子多、其界面效應使它

39、 與聚合物之間有更多接觸面積。 鈦納米粒子具有極高的化學穩(wěn)定性和在涂料基體中均勻分散狀態(tài)，起到納米彌 撒復合效應，并協(xié)同其他剛性無機粒子，大大改善涂料的力學性能、耐溫性能和耐腐 蝕性。 由于無機納米粒子進入高分子涂層的缺陷內，使基體的應力集中發(fā)生變化，引 發(fā)納米粒子周圍基體材料屈服變形，吸收一定的變形功，導致產(chǎn)生鈍化裂紋擴展效應， 實現(xiàn)材料增強增韌。 隨著均勻分散的納米粒子和其他無機剛性粒子在一定范圍內含量的增加，限制聚合物鏈段的空間活動，從而顯著提高涂料的耐熱性、化學穩(wěn)定性和機械性能。( 4)玻璃鋼油管玻璃鋼油管化學穩(wěn)定性好，有利于保持水質，內壁光滑，具有良好的防腐防垢性 能。(三) 應用技

40、術集成，水井專項治理效果顯著2006年水井專項治理共覆蓋油田 68 個區(qū)塊、覆蓋地質儲量 128845萬噸，對應油 井約 5631口，日液 303162噸，日油 24266 噸，含水 92.07%，水驅控制儲量 97166.7 萬噸，水驅控制程度 70.98%。治理區(qū)域總注水井 3272 口，開井 2457口，開井率 75.1%， 配注342571方/天，實注 294948方/天，分注井 1561口，開井1354口，分注率 63.2%， 層段合格率 53.8%。在水井專項治理過程中，強化了技術集成應用和技術針對性，根據(jù)油藏條件、井 況、水質不同以及結垢腐蝕情況，結合各種分層注水工藝管柱的結構、

41、特點、使用條 件，配套完善了不同油藏條件下的分層注水工藝技術，解決了各種油藏和井況注水井 的分層注水問題。(1) 對于層間壓差較小v 5MPa的注水井，采用普通擴張封隔器補償式分層注水 工藝技術。(2) 對于不出砂常規(guī)常壓注水油藏層間壓差較大 5MPa的注水井、存在方案停 注層或動態(tài)停注層的注水井選用錨定補償式分層注水工藝技術。(3) 對于出砂油藏和注聚后續(xù)水驅油藏主要選用防反吐分層注水工藝技術并在井 口安裝防返吐單流閥。(4) 對于高溫高壓深井油藏主要配套耐高溫和防止管柱蠕動的錨定補償分層注水 工藝技術吐工藝管柱。( 5)對于油藏開發(fā)年限長，套變套損嚴重井主要配套應用小直徑分層注水工藝技 術。(6)對于灘海出砂油藏注水工藝主要配套應用具有安全環(huán)保功能的大通徑二次完 井分層注水工藝技術。實施完成后取得了良好效果，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、防腐油管在井長度增加到目前為止，已經(jīng)登記的防腐油管總長 194.18 X04m，具體用量情況見表9。由表可以看出，防腐油管應用基本按著計劃運行，以滲氮、鈦納米涂料