核心论文发表水平井井下分注工艺和地面工艺流程设计

　　核心论文发表期刊推荐《科技管理研究》杂志创刊于1981 年，是经国家科技部、国家新闻出版总署批准出版，向国内外公开发行的综合性学术期刊，月刊。由广东省科学学与科技管理研究会主办，并与中国科技指标研究会合办。国际标准刊号:ISSN 1000-7695 国内统一刊号:CN 44-1223/G3 邮发代号：46-120。
　　【摘要】本文着重介绍了水平井下分注工艺管柱结构设计特点和原理，同时阐述地面部分工艺流程特点，重点介绍分层注水控制和测试原理及应用，阐明了水平井分注工艺在油田开发中的重要地位和应用前景。

　　【关键词】水平井,分注,工艺,流程,设计

　　一、水平井下部分分注工艺管柱结构设计

　　(一)两段分注工艺管柱设计

　　1、组成：油管+安全接头+压缩式封隔器+支撑扶正器+定压注射器+花管+丝堵等组成。2、工艺原理;用压缩式封隔器作为分成工具，用油管和定压注射器作为下段分成工具，利用油套环空作为上部层段分层工具。实现两段分层注水。3、特点：支撑扶正器确保封隔器水平居中，安全街头确保管柱起下安全。

　　(二)三段分注工艺管柱设计

　　1、组成：双层油管(含内衬分注管)+安全接头+压缩式封隔器+支撑扶正器+三管分注器+压缩式封隔器+支撑扶正器+定压注射器+花管+丝堵等组成。 2、工艺原理：用两套压缩式封隔器作为分层工具;利用三管分注器作为下部两段分注器，实现三层注水。用内衬小尺寸油管、三管分注器水芯子和定压分注器作为最下部两段注水工具，油管和内衬小尺寸油管环空作为第二层注水工具，用油套环空作为最上部层段注水工具。用内衬小尺寸油管和三管水芯子实现下部注水工具。

　　(三)井下三管分注器

　　1、组成：由插入式水芯子和分注器本体两部分组成。分注器由滑套体、注水孔、密封胶圈、剪钉等组成。 2、原理：配水器本体随注水管柱一起下入井内，打压涨封后在将水芯子接在内衬小管下部下入井内，然后利用上提水芯子将配水器滑套体下击打开注水孔建立第二层注水通道，由水芯子内通道建立下部注水通道。

　　二、地面部分工艺流程设计

　　(一)地面两段分注工艺流程

　　1、组成：地面分注器和地面管汇(见工艺原理图)

　　2、原理：配水器由三路通水孔组成，下部通水孔来水连接注水管汇，中部连接通往油套环空，上部通水孔连接油管，从而实现两段控制注水。也可以在地面分水器出口处按装恒定量配水器实现自动控制注水量水。

　　(二)地面三段段分注工艺流程

　　1、组成：地面恒定配水器和注水管汇组成，(见工艺原理图)

　　2、原理：在注水来水管线上分别安装三套恒定配水器，配水器入口与注水管汇相连，出口分别连接注水井口三处入水口。其中，上部配水器出口与井口内衬小油管连接;中部配水器出口与油管和内衬小尺寸油管环空入口相连接;下部配水出口与油套环空入口相连接。

　　(三)恒定量配水器原理(见图)

　　1、原理：P1=P3时无流量，P1 P3时流体经喷嘴小孔进入喷嘴内腔，再经喷嘴和阀芯之间的环形空隙流入地层。当P1增加(P3或减小)的瞬间，△P增加，流量上升，这时作用在阀芯另一端的P1也同时增加，推动阀体向喷嘴靠近，间隙减小，导致流量下降，使得△P减至原来的数值，因而流量也回到原来的数值。同理当P3增加(或P1减小)时，△P减小，定量芯子也做出相应的动作来维护△P不变，使流量恒定不变。

　　2、参数说明：P1―进口压力，即注水压力;P2―喷嘴内腔压力;P3―出口压力，即地层压力;△P= P1―P3，注水压差。

　　三、分层测试和验封方法

　　(一)验封方法

　　1、油套压法验封

　　将套管段停注，注油管段。然后逐级提升注入压力，观察套管压力变化情况，如果套压不跟油压变化而变化，则封隔器密封良好;如果套压随油压变化而有微小变化，则认为封隔器是密封的;如果套压随油压变化而变化，则说明封隔器不密封。应先起出井下分注管柱进行检查，查明原因后重新调配，重新验封。

　　2、水量叠加法验封

　　水量叠加法验封就是在同一压力点下，对全井和各层段注水量分别进行测量，测量后将各层段注水量总和与全井注水量进行对比。对比结果相等或接近相等，则为封隔器是密封的。对比结果相差很大，各层段水量之和远大于全井水量，则认为封隔器不密封或密封不良，应起出分注管柱，检明原因，重新调配。

　　(二)分层测试方式方法

　　测试方法就是在同一压力下，关闭其中一段，测试其它两段水量，然后与全井水量进行差减，得出其中一段的注水量;如果使用恒定量配水器做为分层注水工具时，在地面通过调整恒定配水器水嘴进行调整配注水量，即可满足配注要求;如果使用电子取流装置进行分层计量时，在地面使用手掌机录取层段注水量和压力资料，通过调整井口微调闸门即可实现分层水量的测试。

　　四、应用状况及应用效果

　　2012年至2013年实施地面分注5口井，实现两段分注4口井;实现三段分注1口井。目前，注水效果良好，满足了地质开发的基本需求。

　　五、结论与认识

　　水平井分注是近年来开发出来的一种新型注水工艺，是为了满自足越来越的水平定向井开发需求而设计的。从近年来实验效果看相当不错，工艺设计能够满足井下和地面总体设计需求，具有良好的应用前景。