井下分层注水投捞调配技术基础讲座
前言
一、油田及油田注水开发的一般概念
1、常见名词解释
2、油藏及油水井基本概念
3、油田为什么要注水
4、油田常用注水方式
二、井下分层注水工艺技术
1、油田为什么实施分层注水
2、分层注水实施的工艺原理
3、井下分层注水方式及其工艺原理
4、完井管柱结构
5、井下分层注水配套工具
三、井下分层注水井的投捞调配测试技术
1、投捞调配的目的
2、投捞调配的原理
3、投捞调配的配套设备
4、投捞调配的操作程序
5、注意事项及事故应急处理程序
前言
为满足现场生产的需要，达到培训投捞调配队伍技术人员的目的，强化队伍的整体技术素养，公司组织人员编写了该教材，考虑到队伍人员基本技能的差异，该教材尽可能简单明了，尽可能简化专业术语，以满足队伍培训的需要。
一、油田及油田注水开发的一般概念
1、常见名词解释
●裂缝：岩层沿断裂面未发生明显的相对位移的断裂构造，称为裂缝。
●断层：岩层沿断裂面发生明显的相对位移的断裂构造，称为断层。
●孔隙度：岩石中所有孔隙（孔隙、洞穴、裂缝等）的总体积在该岩石
总体积中所占的比例。百分数表示。
●渗透率：在单位压差下，单位时间内流体通过岩石的能力称为渗透率。
●储集层：将具有孔隙、裂缝或空洞的，能使油气流通、聚集的岩层，
称为储集层。如砂岩、具有缝或孔洞的石灰岩、白云岩，具有裂缝的变质岩、火成岩等。
●盖层：也称隔层，盖在储集层之上、不渗透、能够阻止油、气散失的
岩层，如泥岩、页岩、石膏、岩盐层等。
●储集层的非均质性：储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发
育，表现在孔隙度和渗透率上会有较大的差异，导致同一构造中的井与井之间、同一口井中层与层之间流体流动能力的差异，就是储集层的非均质性。
2、油气藏及油水井基本概念
地层中油气聚集在一定的储积层中，是石油就称为“油藏”，是天然气就称为“气藏”，同时聚集了游离天然气和石油则称为“油气藏”。油田开发过
图1 油藏及油水井示意图
程中，在油气构造带上所打的生产井，从地层采出原油的井是油井，将注入水注入地层的井称为注水井。
3、油田为什么要注水？
原油在地层中从远离油井井筒的地方流向油井井筒，需要一定的能量，也就是说，地层或地层中的流体必须具备一定的能量，才能完成这一过程。
这部分能量最初是由地层中流体的弹性、储积层弹性、气顶、溶解气、存在的边底水等这些天然能量来提供的。但多数油田的天然能量是不充足的，同时天然能量的局限性很大，控制较难。其次，天然能量的衰竭很快，很难实现长期的稳产，而且采收率会很低。
通过注水井向油层注水补充地层能量，保持油层压力，是在依靠天然能量进行采油之后或油田开发早期为了提高采收率和采油速度而被广泛采用的一项重要的开发措
4、油田常用注水方式
注水方
式，就是注
水井在油藏
中所处的部
位和注水井
与生产井之
间的排列关系，目前国内外油田应用的注水方式主要有边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水等。
4.1 边缘注水
●缘外注水（边外注水）
注水井按一定方式，一般与储集层等高线平行，分布在油水边界外，
向边水中注水。这种注水方式要求边水区内渗透性较好，边水区与油区之间不存在低渗透带或断层。
●缘上注水
在油区外缘以外的地层
渗透率显著变差，为了保证
注水井的驱油效率，将注水
井布在油区外缘上或在油
藏以内距油区外缘不远的
地方。
●边内注水
如果地层渗透率在油
水图2 边缘注水示意图
油水边界 等高线
注水井 油井
注水井 油井 图3 边内切割注水示意图
过渡带很差，或者在过渡带注水不适宜，而应将注水井布置在内含油边界以内，以保证油井充分见效和减少注水外逸。
4.2切割注水
利用注水井排将油藏切割成较小的单元，每一块面积，也叫一个切割
区，可以看成一个独立的开发单元，可以分区进行开发和调整。如图3所示。
4.3面积注水
面积注水方式是把注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地分布在整个开发区上，这种注水方式实质上是把油层分割成许多更小的单
元，每一口水井对应几口油井，而每一口油井受几个方向注水井的影响（
如
A. 正四点法
B. 正七点法
C. 五点法
D. 正九点法
E. 正对式排状注
F. 交错式排状注
图4. 面积注水示意图
下图所示为几种常用面积注水方式的井位图）。
二、井下分层注水工艺技术
1、油田为什么实施分层注水
储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发育，表现在孔隙度和渗透率上会有较大的差异，导致同一构造中的井与井之间、同一口井中层与层之间流体流动能力有较大差异，对于注水井而言，体现在相同的注水压力体系下，注入水主要进入渗透率高的层段，而渗透率低的层段注水量很少或注不进水，注水井的吸水剖面往往很不均匀，且非均质性常常随着注水时间的延长而加剧，从而产生单层、单向的水驱突进，甚至出现水淹等现象，导致油井的含水率大幅度上升，而对于注水很少或注不进水的层位，由于得不到注水能量的有效补充，储集在地层的原油无法到达油井井筒，从而无法开采出来。图5
为提高注入水的波及系数，改善水驱效果，降低含水率，提高开采效
益，提高最终采收率，需要改善注水井的吸水剖面。
对于注水井而言，目前所普遍采用的方式为油层改造（化学调剖、分层压裂、分层酸化等措施）和分层注水技术。前者通过改造油层来降低剖面的非均质性，只能定性的改善吸水剖面，降低高渗层的渗透率，提高低渗透层渗透率；而分层注水技术经过多年来的发展，目前已基本可以满足注水井单层的定量配注的需要，对于小层的定量注水意义重大。我们这里重点讨论注水井的分层注水技术。
2、分层注水工艺
分层注水的方法比较多，如油套分层注水、多管分层注水、单管井下分层注水等。其所采用的基本原理就是利用井下封隔器将水井的各个储层段分开，然后根据各个储层段的实际配注需要，形成相对独立的注水压力系统。其中，油套分层注水、多管分层注水均可以在地面控制并调整单层注水量；图6分别是油套分层注水和多管分层注水示意图。而单管井下分层注水则需要利用调整井下的工具来调整单层注水量，所采用的方式就是注水井的投捞调配。
油套分注是从油管和套管同时注水，在油管和套管进口安装节流阀、流量表，分别控制水量，层间使用封隔器隔开实现两层分注，油套分层注水只能满足两层分注的需要。图6A所示；
多管分注采用较大口径套管，下多根小口径油管，每根油管的底端下在相对应的油层，层间用封隔器卡开，每根油管在井口安装节流阀和流量表实现多层分注。图6B所示。
以上两种分注工艺因为分注层数有限（一般只能达到两层），实施难
度及操作难度大，所以目前各油田基本上已经不采用了。
随着工艺技术的进步和测试手段的日趋完善，采用单管柱多层段配水
的分注方式及其配套技术在各油田得到广泛的应用。
3、井下分层注水方式及其工艺原理
单管柱多层段分注是指
井下只有一根管柱，利用
封隔器将整个注水井段封
隔成几个互不相通的层
段，每个层段都装有配水
器，注入水从油管入井，由每个层段配水器上的水
嘴控制水量，注入到每个
层段的地层中。由于该方
A. 油套分注
B. 多管分注
图6 两种分注方式
图7 同心配水器及相应的配水芯子、嘴子部位
图8 偏心配水器及相应的配水芯子、嘴子部位 式控制、调配单层注水量是通过调整井下工具实现的，所以我们一般称其为井下分层注水
目前，井下分层注水按照其所采用的原理一般分为同心分注和偏心分
注。
同心分注完井管柱所配套的井下工具均具有相同的同轴度，装有水嘴
的配水芯子安装在配水器的中心，其对应的配水器称为同心配水器（图
7），相应的分注称为同心分注；
偏心分注完井管柱所配套的井下工具不完全在相同的同轴线上，装有
水嘴的配水芯子（也称堵塞器）由专用投放工具安装在配水器的边部，这种配水器称为偏心配水器（图8），
相应的分注称为偏心分注。
国内外油田分层注水工艺技术
主要以偏心、同心两种方式为主。
同心分层注水工艺技术由于其对
配套完井工具、配套钢丝作业工具
的要求相对简单，早期曾经有很强
的实用性，胜利、大庆、辽河、江
汉等油田曾经进行过同心分层注水的研究及现场应用。随着偏心分层注水完井工具（偏心配水器、配水阀）以及配套的钢丝投捞工具逐步完善，偏心分层注水工艺技术由于其自身的特征，在生产测试、投捞工艺、管柱设计、分层注水层数等方面有着较为明显的优势（表一）。为此，目前国内外油田的分层注水主要以偏心分层
注水为主，包括大庆、辽河、新疆、中原、华北、塔里木、吐哈等油田在内的国内大部分油田选用偏心分层注水；同心分层注水目前主要在胜利油田和长庆油田应用。
表1 井下分层注水工艺技术指标对比
4、完井管柱结构
分注井完井管柱结构
长庆油田最近几年的注水井分注也同时选用同心和偏心分注，图11、12所示分别为这两种分注管柱结构。
5、井下分层注水配套工具
A 、 封隔器： 根据注水井定期反洗的需要，分层注水所需要配套的封
隔
图11 同心分注井配水管柱
图12 偏心分注井配水管柱
器应具备反洗井的特点。目前国内外普遍采用的注水封隔器主要有K344型水力扩张式可洗井封隔器、Y341型水力压缩式可洗井封隔器。
●K344型水力扩张式可洗井封隔器
工作原理：
水力扩张密闭式封隔器是在原来水力扩张式封隔器的基础上发展而来的,当油管内外造成一定的压差时，胶皮筒即可涨开密封
油套环行空间；当套压高于油压，封隔器胶筒自动回缩解封。
主要结构特点：
Ⅰ. 在封隔器内部胶筒进液通道上设计了自密封机构,使胶筒内形成一个环形密闭腔.坐封时液体在油套压差作用下进入胶筒内使胶筒扩张封隔油套
环空,由于液体在胶筒内处于密封状态,因此封隔器不解封.
Ⅱ. 在封隔器外部设计了解封机构,可以使胶筒内腔液体泄掉.解封时油管内泄压,套管打压,从而使解封机构工作,胶筒内腔液体泄出,胶筒收缩,封隔器
解封.
Ⅲ. 施工简单.由于坐封压差小,通过正常注水既能实现封隔器坐封,
Ⅳ. 密封性好.与水力压缩式封隔器相比,由于采用扩张式胶筒并且胶筒内充满高压水,因此胶筒封隔油套环空的能力大大提高.
Ⅴ. 洗井排量大.洗井时封隔器解封,胶筒回收,油套环空既是洗井通道,远远大于压缩式封隔器专门设计的洗井通道.
Ⅵ. 该封隔器可以多级灵活应用，可以重复坐封，地层出砂不会影响封隔器坐封等特点。
●Y341型水力压缩式可洗井封隔器
工作原理
座封：从中心管打压，压力升高到一定值时，防座剪钉被剪断，两级活塞随着压力的升高不断上移，压缩上、下组胶筒，同时卡瓦装置起作用，直
到活塞移至最大行程，完成座封。
解封：上提管柱解封。
主要特点
Ⅰ. 无卡瓦支撑，避免座封时对套管内壁造成伤害；
Ⅱ. 液压坐封，上提管柱解封；
Ⅲ. 在座封完成的同时，可以判断出座封是否良好；
Ⅳ. 可在不解封的情况下实现反洗井作业。
B、配水器：根据注水井配注量调整的需要，配水器及其配套的工具应具备可以更换水嘴等特点。根据其结构特征，一般可分为同心配水器、偏心配水器两种规格。
●KPX偏心配水器主要结构特点：
Ⅰ.配水阀在工作筒的侧面，不影响工作筒的通径（图10），
Ⅱ.所配套的配水阀直径小，相应的密封断面小，密封容易，同时，由于密封断面小，投捞力量较小，
Ⅲ.成熟的偏心投捞工具配套以及成熟的投捞调配技术，可保证完井后投捞调配工作的顺利进行。
配套堵塞器型号：KPX-20配水阀。
●TX-402、403同心配水器主要结构特点：
Ⅰ.配水器内通径大，配水芯子投放难度小；
Ⅱ.捞出工具结构简单，捞出工艺可靠，但起出配水芯子时钢丝承受张力
大。
Ⅲ.配水器内通径向下逐级缩小，目前最常用的只有两层分注，即完井管
柱上只装有两级配水器，多于两级的多层分注由于同心配水器的内通径向下
变得太小而使得分注变得不可靠，因此多层分注一般不采用同心分注。
三、井下分层注水井的投捞调配测试技术
1、投捞调配的目的
针对注水井井下分注工艺的要求，解决注水井
井下配水的需要， 投捞调配工艺技术逐步发展起
来。注水井的投捞调配就是结合注水井的井下管柱
结构，通过钢丝作业，进行单层测试、判断各个单
层的吸水能力，进行井下工具的投捞，改变各个单
层的注水条件，满足油藏开发对各个单层配注的需
求，以达到油藏合理有效的开发。 2、投捞调配原理
投捞调配的核心就是调整各单层注水的
压力系统，使各层段的注水量均能达到配注的需求。采用的方式就是调整各配水层段的水嘴，结合各个单层的吸水能力，通过水嘴的调整，来调整各注水层段的注水压力，从而达到调整单层注水量的目的（图13）。为此， 我们需要掌握注水井的单层吸水能力、水嘴的嘴损—流量压力关系曲线。为此， 需要对如下概念进行说明
图13 分注原理示意图
A 、吸水指示曲线
注水井指示曲线表示稳定
注水条件下，
注入压力与注水量之间的关系曲线，如图所
示，纵坐标表示井口注入压力，Mpa ；横坐标表示注水量，m 3/d 。
B 、吸水指数
吸水指数表示单位注水压差下的日注水量，单位为m 3/(d.MPa)
吸水指数=注水压差日注水量=注水井静压
注水井流压日注水量- 吸水指数的大小表示油层吸水能力的好坏。正常生产时，不可能经常关井测注水井的静压，所以采用测指示曲线的办法取得在不同流压下的注水量，一般用下式计算吸水指数。
吸水指数=压之差
相应两种工作制度下流量之差两种工作制度下日注水 从图所示的指示曲线可直接计算该油层的吸水指数K
K=1212p p Q Q -- (1)
C 、 分层吸水能力及测试方法
分层吸水能力可用指示曲线、吸水指数、试吸水指数等指标表示，还可用相对吸水量表示。相对吸水量是指在同一注入压力下，某
一层吸水量占全井吸水量的百分数 相对吸水量=全井吸水量小层吸水量×100% P 1 P 2
图 注水井吸水指示曲线
分层吸水能力的测试方法主要有两类：
一类是测定注水井的吸水剖面，就是在一定压力下测定沿井筒各射开层段的注入量（即分层注入量，一般用相对吸水量表示），目的是为了掌握各小层的吸水能力来进行合理分层配注。一般通过放射性同位素载体法测定注水井的吸水剖面。一般用各层的相对吸水量来表示各层吸水能力的大小。
另一类就是在注水过程中直接进行分层测试，就是用特定的井下流量计、压力计、温度计在正常注水或人为改变注水井工作制度的条件下，测定每个层的压力、流量等在正常注水或在不同的工作制度下的一系列数据点。测定的结果是绝对吸水量，结合对应的压力，可整理分层指示曲线，从而判断吸水能力，然后按照地质要求对各层进行配水。
通过多功能井下流量计在分层注水井中直接进行分层测试是目前广泛应用的测试手段和技术。测试结果进行简单整理后，可绘制出如图13所示的分层指示曲线，
D、嘴损-流量关系曲线
◆流体在园管中流动遵循以下的公式
Q=K*A*ΔP （1）
Q——流量
A——过流面积
ΔP——管子前后压差
K——管损系数，与材质、管内壁光滑度有关，通过实验得到。
实际应用中更多使用的是管径，因此，公式（1）可改写为
Q=K*D2*ΔP （2）
D——管径
◆嘴损
当管径和长度缩小到一定程度，管流就成为嘴流，园管也就成为水嘴。
水嘴的主要作用就是截流。分注井就是依靠井下水嘴的截流来对单层注水量进行控制。
井下水嘴一般采用的是陶瓷水嘴，它的嘴损系数通过实验得到。结合公式（2），可以得到偏心和同心嘴损的经验公式。
ΔP=（2*456877.2D
Q ）2 （3） ΔP=（2*474024.3D Q ）2 （4）
公式（3）为偏心配水器嘴损公式，公式（4）为同心配水器嘴损公式。由这两个公式，可做出不同流量，不同水嘴直径的嘴损曲线。
依靠这两个嘴损曲线图板，可完成同心和偏心分注井的井下水嘴的选配。
计算步骤如下：
◆ 绘制单层注水指示曲线
通过单层测试的数据绘制各层的吸水指示
曲线，图18是各层真实的注水指示曲线。同
时可拟合出两个注水层的两条直线方程。
Q1=K1* P1+Ps1
P2=K2*Q2+Ps2
K ——吸水指数
Ps ——启动压力
这两个数是方程中的已知数。
我们的目的就是要使该层的注水量达到配注要求，从以上公式可计算出完成该层配
Q P 1Q 2配 图18 注水井分层注水指示曲线
Q 1配 P 2
注Q配所需的注入压力P配，也可直接在指示曲线上查出配注压力，如图18所示。
◆计算嘴前压力
井口压力P井口已知，各配水器深度已知，可计算出各配水器处的静液柱压力
P静=ρH g
ρ——注入水密度，m3/kg
H——配水器深度，m
G——重力加速度，m/s
配水器处的压力即嘴前压力P嘴前=P井口+ P静
◆计算嘴损
完成配注所需的注入压力P配即为经水嘴截流后的嘴后压力，需要截流的压力即嘴损为
ΔP=P嘴前- P配
有了嘴损，在某一个配注水量下，就可以在嘴损曲线图板上查到这个水量下所需的水嘴尺寸。
3、捞调配的配套仪器
随着各油田小层细分的研究，分层开采和分层注水技术得到了长足的发展，特别是随着科技的进步，采油设备和测试仪器的智能化使得分层注采的实施更加合理和科学化。这些设备的应用使得分层注水的实施更加便捷和合理。目前我们所采用的配套仪器主要有电磁流量计、偏心验封仪、同心验封仪等。
A、电磁流量仪可测量各层的注水量
井下流量仪可以逐级测试得到各个单层的注水量，从而判断分层注水井的配注量是否达标。目前，比较成熟的井下流量仪有井下超声波流量仪、井下电磁式流量仪等，
我们所采用的井下流量仪为电磁式井下流量仪。
电磁流量工作原理：
电磁流量仪采用电磁感应原理来测定体
积流量。当导电液体穿过流量计产生的磁场
时，会产生与速度成正比的电压，从而可计
算出流体的体积流量。所以被测流体流量不
受自己本身的温度、压力、密度和电导率变
化等参数的影响，所以电磁流量计具有许多
其它机械式流量计无可比拟的优点，能实现
大量程范围的高精度测量。
我们在长庆油田使用的是四川久利电子有限公司生产的ZDL Ⅱ—
C35/125W 外磁式高温型存储式井下流量计，可同时采集流量、温度和压力数据。图14是该流量计的测量示意图。
结构特征：
流量计主体主要由流量计探头段、电路段、可配接的压力段和电池仓
等若干段组成，如图15所示。
A. 探头段：内含磁激励线圈和外露的测量电极，探头为注油密封腔体。该段结构
复杂是整个电磁流量计的核心。探头段不能分解，否则将使仪器损坏！电磁流
量计探头的电极为仪器的关键部件，使用时请注意保护。为消除电极表面氧化
对测试的影响，可定期轻轻打磨电极表面。
B. 电路段：内含温度传感器和流量测量及存储电路。
C. 可配接的压力段：内含压力传感器和测量电路。
D. 电池仓：流量计供电的电池。 图14：油管中流体流经流量计示意图
各段应避免随意旋松、拆卸；与其它配接组件联接使用时，应卡在流量计与联接设备紧连的接口段。
流量计组件分解图
依次为①绳帽 ②上扶正器 ③保护帽（可不连接） ④电池帽 ⑤电池
筒短节 ⑥压力短节 ⑦仪器主体（主体部分不能拆卸） ⑧加重 ⑨下扶正器 ⑩回放线。
操作注意事项：
◆井前请先检查流量计探头电极是否光洁完好，否则请先擦拭干净，以保证测
试的可靠性。
◆该仪器下井可探底，可在油管内任意位置测量，但测量点应避开配水器；
◆作好测井工艺记录，包括深度、配注、仪器加电时间、调压时间和压力点、
异常情况和发生现象的时间等。
◆测试结束注意清洁仪器，应保持内流仪器内流道的干净，外流仪器电极表面
图15 ZDL Ⅱ-C35/###W 电磁流量计主体结构示意图
图16 ZDL Ⅱ-C35/###W 电磁流量计组件
第二节分层注水管柱 分层配水管柱是实现同井分层注水的重要技术手段。分层注水的实质是在注水井中下入封隔器，将各油层分隔，在井口保持同一压力的情况下，加强对中低渗透层的注入量，而对高渗透层的注入量进行控制，防止注入水单层突进，实现均匀推进，提高油田的采收率。我国油田大规模应用的分层配水管柱有同心式和偏心式两种。前者可用于注水层段划分较少较粗的油田开发初期，后者适用于注水层段划分较多较细的中、高含水期。此外，还有用于套管变形井的小直径分层配水管柱。 一、固定配水管柱 （1）结构 由扩张型封隔器及配水器等构成。 （2）技术要求 各级配水器（节流器）的起开压力必需大于 0.7Mpa，以保证封隔器的坐封。（3）存在的问题 更换水嘴时必须起管柱。 二、活动配水管柱 （1）结构 由扩张式封隔器及空心配水器等构成。 （2）技术要求 各级空心配水器的芯子直径是由上而下从大到小，故应从下而上逐级投送，由上而下逐级打捞。 （3）存在问题 受内通径的限制。一般三级，最多五级。 三、偏心配水管柱 这套管柱的主要特点是，应用偏心配水器能实现多级细分配水，一般可分 4～6 个层段，最高可分 11 个层段；可实现不动管柱任意调换井下配水嘴和进行分层测试，能大幅度降低注水井调整和测试作业工作量。而且测任意层段注水量时，
不影响其它层段注水。 1、偏心配水管柱（I） （1）结构 由偏心配水器、压缩式封隔器、球座和油管组成。 （2）技术要求 ①筛管应下在油层以下 10m 左右。 ②封隔器（压缩式）应按编号顺序下井。 ③各级偏心配水器的堵塞器编号不能搞错，以免数据混乱，资料不清。 2、偏心配水管柱（II） （1）结构 主要由扩张式封隔器和偏心配水器等构成。 （2）技术要求 ①各级配水器的水嘴压力损失必须大于 0.7Mpa，以保证封隔器坐封。 ②各级配水器的堵塞器编号不能搞错。 （3）存在问题： 扩张式封隔器的胶筒不能适应深井高温要求。 四、桥式偏心注水管柱 （1）结构 由桥式偏心配水器、压缩式封隔器、球座和油管组成。 （2）特点 该管柱继承了常规偏心式分层配水管柱的优点，同时通过桥式偏心主体与测试密封段的创新设计，解决了注水井测试时测试密封段过孔“刮皮碗”和“憋压”问题，实现了双卡测单层，不用递减法测得实际工况下的分层注入量，消除了递减法测试的层间干扰和系统误差，提高了流量测试调配效率和资料准确程度。测压功能完善，不用投捞堵塞器，不改变正常的注入状态，直接测得分层压力，使测试资料更准确、测试更快捷。 五、同心集成式注水管柱
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/006121968.html, 采油工程分层注水工艺应用探析 作者：仲骐李梅尚子惠王暄 来源：《中国化工贸易·上旬刊》2020年第01期 摘要：石油企业是我国发展的重中之重，是我国经济的命脉产业。最近的几年中，为了保障石油开采效率，避免石油资源的浪费，主要采取了分层注水工艺技术，经过了实际的应用后，取得了一定的效果，原油的开采率也得到了一定程度的提升。本文將系统的对采油工程分层注水的工艺进行阐述，用以提高油井出油的效率和石油资源的充分利用。 关键词：采油工程;分层注水工艺;应用措施 我国石油的分布存在很大的差异，随着我国经济和社会的发展，对石油资源的需求也不断增加，但随着油田开发程度的深入，很多油田进入了中后期开发，开采难度加大，石油开采利用率降低，导致以前的混合注水方法已经不能满足现代石油开采的步伐。在我国提倡能源可持续发展，发展资源节约型社会的大环境下，石油开采行业也十分重视，油田开采利用率。现在很多油田采用了分层注水的工艺，分成注水生产工艺，可以更好的保证油层良好的吸水性，提高注水驱动控制，改善各个油层吸水的差异性，这样还可以满足及时补充原油提取速率，从而提高油田原油的开采产量。 1 油田分层注水技术相关介绍 分层注水技术在原油开采的比重越来越大，当前运用注水开采的原油产量占我国总产量的80%左右，由此可见分层注水工艺在采油工程中，已成为主要手段。随着我国高含水油田开采程度不断加大，致使油层含水量随之增加。根据相关数据研究，由于油层之间含水层的增加，这就增加了油层与含水层之间的矛盾。导致遇到新的问题，缩短油层测试周期。因此，才要采取分层注水的方法。所谓的分层注水，就是将油井开采中的每个油层，按照性质、饱和度和压力进行划分，把层与层作为原则来划分注水层段。通俗的理解就是在注水井下安置分隔器来进行分层注水井段，每个注水井段配置一个配水器，装上不同直径的水嘴，以此来达到分层注水的效果。这样，油井的石油开采就不会因为长期的开采而减小油层压力，导致出油量及质量的降低。分层注水工艺在采油工程的应用是确保油田高产稳产的重要因素。 2 采油工程分层注水工艺应用 2.1 偏心投捞分注工艺 在实际应用中，管柱采用压缩式封隔器来实现偏心分注，根据工程需要，确定封隔器型号，通过油压控制来保证封隔器封闭效果，通过有套压力对封隔器得隔离作用，加大油套压力，刺激封隔器胶筒膨胀，进而实现上下注水层的分隔效果。在此过程中，工作人员要保证油
分层注水工艺现状及发展趋势 注水工艺研究所：李世文（胜利油田） 一、国外分层注水工艺现状 二、国内分层注水工艺现状 三、胜利油田分层注水工艺现状及技术进展 四、分层注水工艺技术下步攻关方向 注水作为油田稳产增产的重要措施之一，在油田开发中的地位越来越重要。胜利油田分公司目前投入开发油田59个，其中注水开发油田54个（657个开发单元），水驱动用地质储量27.93×108吨，占分公司动用储量的84.4%，胜利油田总注水井数6528口，配注水量67.34×104m3/d，开井4923口，配注水量58.68×104m3/d，开井率75.4%，日注水量55×104m3/d，。方案分注井2743口（其中792口井因套管原因不能分注），配注32.93×104m3/d，在油田注水开发的过程中，为了缓解层间、层内和平面矛盾，提高注水效率和波及体积，提高原油采收率和采出程度，国内外许多油田采用了分层注水的开发方式，分层注水技术的研究开发和应用越来越受到重视。 一、国外分层注水工艺现状 国外的注入水水质处理工艺较为先进，注入水基本上不堵塞地层，洗井解堵周期比较长，注水过程中没有不动管柱洗井的要求，因此注水封隔器没有洗井通道，结构简单，减少了烦琐的定期洗井工序，大大延长了管柱的使用寿命。分层注水工艺相对简单，主要是分层注水完井工艺，配水主要采用井口流量调节器和井下流量调节器进行定量配水，一般不需要进行井下流量测试，不配套专门的井下流量测试技术，管柱寿命可达3年以上。 1、分层注水管柱 按照井下管柱数量与，国外分层注水工艺管柱可分为单管注水工艺管柱和多管注水工艺管柱。
1)单管注水工艺管柱 单管注水工艺管柱多为支撑式结构，管柱主要由卡瓦式封隔器、流量调节器和伸缩短节组成。封隔器用于分层和锚定管柱，能有效克服管柱的蠕动对封隔器密封性能的影响，密封压力较高，工作寿命较长。伸缩短节一般装在第一级封隔器的上方，用于补偿注水过程中温度和压力效应引起的管柱长度变化，改善封隔器的受力条件，因而管柱的寿命较长。 2)多管注水工艺管柱 多管注水工艺管柱按其相对位置来分，又分为同心管注水完井工艺管柱、平行管注水完井工艺管柱和混合分注完井工艺管柱。其优点是测试及调配简单，可以在地面控制各层的注入水量及注入压力，且易实现分质分压注水。但其管柱结构复杂，完井成本高，施工操作难度大，因而很少应用。 2、分层注水工具 1）分层封隔器 国外的可取式注水封隔器耐温可达150℃，耐压50MPa，工作寿命达3年以上。由于没有不动管柱洗井的要求，封隔器上没有设计洗井通道，结构比较简单，管柱能有效防止地层反吐，因而其寿命较长，可适用于深井和高压注水井，基本上能够满足各类油藏分层注水开发的需要。国外分层注水封隔器大致可分为以下几类。 （1）卡瓦式张力封隔器；国外因为注水水质较好，注入水对管柱的腐蚀较小，一般多采用卡瓦封隔器，它既可以实现分层，又能起到锚定注水管柱，消除管柱的蠕动，延长管柱的工作寿命，既可以单独使用，也可与串联封隔器配套应用，因而，应用较广。 (2)串联张力封隔器；该封隔器用于单管注水，作为上封隔器使用，但不能单独使用，需要于其它封隔器（如卡瓦式张力封隔器等）串联使用。 （3）双管张力封隔器；它是双管可回收的张力封隔器，一般用于多管注水的分层注水封隔器。能控制大量的注入液。 2）配水工具 国外的分层注水大都采用井下流量调节器来完成配注，井下流量调节器采用调速阀原理，利用注水时孔板节流压差的变化调节注入孔的大小，在孔板一定的条件下，流量基本恒定，不随压力的变化而变化。为了满足测试调配的需要，大部分井下流量
井下分层注水投捞调配技术基础讲座 前言 一、油田及油田注水开发的一般概念 1、常见名词解释 2、油藏及油水井基本概念 3、油田为什么要注水 4、油田常用注水方式 二、井下分层注水工艺技术 1、油田为什么实施分层注水 2、分层注水实施的工艺原理 3、井下分层注水方式及其工艺原理 4、完井管柱结构 5、井下分层注水配套工具 三、井下分层注水井的投捞调配测试技术 1、投捞调配的目的 2、投捞调配的原理 3、投捞调配的配套设备 4、投捞调配的操作程序 5、注意事项及事故应急处理程序
前言 为满足现场生产的需要，达到培训投捞调配队伍技术人员的目的，强化队伍的整体技术素养，公司组织人员编写了该教材，考虑到队伍人员基本技能的差异，该教材尽可能简单明了，尽可能简化专业术语，以满足队伍培训的需要。 一、油田及油田注水开发的一般概念 1、常见名词解释 ●裂缝：岩层沿断裂面未发生明显的相对位移的断裂构造，称为裂缝。 ●断层：岩层沿断裂面发生明显的相对位移的断裂构造，称为断层。 ●孔隙度：岩石中所有孔隙（孔隙、洞穴、裂缝等）的总体积在该岩石 总体积中所占的比例。百分数表示。 ●渗透率：在单位压差下，单位时间内流体通过岩石的能力称为渗透率。 ●储集层：将具有孔隙、裂缝或空洞的，能使油气流通、聚集的岩层， 称为储集层。如砂岩、具有缝或孔洞的石灰岩、白云岩，具有裂缝的变质岩、火成岩等。 ●盖层：也称隔层，盖在储集层之上、不渗透、能够阻止油、气散失的 岩层，如泥岩、页岩、石膏、岩盐层等。 ●储集层的非均质性：储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发 育，表现在孔隙度和渗透率上会有较大的差异，导致同一构造中的井与井之间、同一口井中层与层之间流体流动能力的差异，就是储集层的非均质性。
井下作业安全基本常识 简答题 1、什么是HSE管理体系？ 答：是一种事前进行风险分析，确定其自身活动可能发生的危害及后果，从而采取有效的防范手段和控制措施防止其发生，以便减少可能引起的人员伤害、财产损失和环境污染等的有效管理方式。 2、雨季“八防”内容是什么？ 答：（1）防中暑；（2）防雷击、触电；（3）防倒塌；（4）防车祸；（5）防洪汛；（6）防中毒；（7）防淹溺；（8）防人身伤害 3、冬季“六防” 内容是什么？ 答：（1）防冻保温；（2）防火灾；（3）防爆炸；（4）防天然气中毒；5）（防车祸；（6）防重大事故。 4、三违指什么？ 答：违章指挥、违章操作、违反劳动纪律。 5、事故处理的“四不放过”原则是什么？ 答：即事故原因没有查清不放过；事故责任者没有严肃处理不放过；广大职工没有受到教育不放过；防范措施没有落实不放过。 6、什么是隐患治理？ 答：在施工前和生产过程中，定期组织开展HSE检查，对查出的问题和隐患，及时进行整改，落实整改负责人、防范措施、完成时间和验收方式。无法进行整改的隐患，应及时向上级主管部门汇报。 7、什么是特种作业？
答：是指在劳动过程中容易发生伤亡事故，对操作者本人，尤其对他人和周围设施的安全有重大危害的作业。 8、什么是直接作业环节？ 答：指用火作业、进入受限空间、临时用电、破土作业、高处作业等应办理相应作业许可证的作业施工。 9、什么是安全电压？ 答：从保护人身安全意义来说，称人体能自主摆脱触电电流的电压为安全电压。安全电压是指电压额定值的 等级为42、36、24、12、6V的低电压。 10、井口装置有哪些作用？ 答：（1）连接下井各层套管，密封各层套管环形空间，悬挂套管部分重量；（2）悬挂油管及下井工具，密 封油套环形空间；（3）控制调节油井生产；(4)保证对油井的各项施工；（5）录取油井生产资料。 11、使用管钳应注意哪些事项？ 答：（1）使用前要检查销钉是否牢固，钳头、钳尾有无裂痕；（2）小规格管钳，不能用加力杆；（3）管钳不能当榔头和撬杠使用；（4）用后要清洗干净，涂黄油保养。 12、使用油管吊卡时，应注意哪些事项？ 答：（1）按起下管径正确选用吊卡；（2）检查活门或月牙是否灵活，月牙的手柄不松动；（3）摘扣吊卡时，必须把活门或月牙拉开到位；（4）吊卡销子要系好保险绳；（5）严禁挂单吊环，拉送油管时，吊卡活门必须朝上；（6）用后要清洗干净，涂黄油保养。 13、施工前如何对井架安全检查？ 答：（1)井架基础平整、坚实、无积水、清洁，八条螺丝坚固，大脚销有止退销钉；（2)井架无弯曲、变形，螺丝齐全，无松动，附件齐全；（3)井架天车须安装防跳杆及护拦圈。 14、作业施工中途停工时应采取什么井控措施？
液力投捞分层注水工艺技术应用与探讨 王群立袁新生杨峰 新疆石油管理局采油工艺研究院 摘要：本文介绍了目前新疆油田注水开发的现状及存在的主要问题，以及目前正在新疆油田广泛应用的液力投捞分层注水管柱及工艺。从结构原理到现场操作及目前在现场应用中出现的问题进行较全面的 说明与分析，并且从新疆油田实际出发，为油田今后的分层注水工作做出建议，指出油田今后分层注水工 艺的发展方向。 前言 注水开发是油田开发的一个重要阶段，在油田生产中发挥着不可替代的作用。由于各油田地质状况不同，注水条件和工艺水平不同，各油田都研制开发出适合本油田的各种分层注水工艺技术。目前国内油田的分注工艺主要还是以偏心配水为主，同时也有部分采用其它工艺，如油套分注、空心配注、轮流注水、定量分注等。液力投捞分层定量注水工艺是近十年来才发展起来的一种新的注水工艺技术，国内各油田针对这项技术做了大量工作，由于它具有投捞、测试方便的优点，目前已在许多油田得到应用，取得了较好的效果。新疆局采油工艺研究院在90年代中期研制的液力投捞分层注水工艺技术，从96年开始，在油田推广应用，通过不断改进和完善，性能有了较大提高，近几年来也在油田取得了较好的应用效果。 国外油田由于对水质及防腐的要求较高，加之投捞工艺先进，分注主要以井下偏心定量分注为主，以美国贝克工具公司为例，其分注技术主要是井下偏心定量配水器和地面定量配水器为主。 1 新疆油田注水井现状及存在的问题 新疆油田分公司所辖油田（数据截止到2000年12月底，来源于?2000年采油（气）工程技术报告?），共有注水井1659口，其中大部分水井采用笼统注水，分层注水井只有633口，占油田注水井的38%左右分注率较低，在已实施的分注井中，由于种种原因一些井达不到分注要求，且有不少油套分注井，套管腐蚀严重，从而使注水井不能有效的实施分注，而不得不采用笼统注水。其结果是：一方面高渗透率层已大量吸水；另一方面低渗透率层很少吸水，甚至不吸水。这样大大影响了油田的开发效果。 新疆油田注水的另一个问题是单层配注量很小。由于单层配注量小，所用的配水器水嘴直径就很小，加之一些油田注水水质不合格，油、套管腐蚀严重等原因，造成配水器芯子很容易堵塞，这也是造成一些注水工艺无法大量推广应用的重要原因。 2 液力投捞井下定量分注工艺技术 2.1 管柱结构及其特点
浅谈几种分层注水工艺技术 摘要：本文探讨了特殊井分层注水工艺主要包括，高压深井注水工艺，防砂注水工艺，对分层注水测试调配技术发展趋势进行了论述，无线智能测调分注系统技术作为一种新型油田分层配注、全自动自动测调及直读验封技术。能够实现实时流量控制与监测，提高低渗油藏精细分注水平；能长期监测井下流量、温度、注水压力和地层压力，必定为分层注水测试调配技术未来发展趋势。 关键词：分层注水无线智能测调分注发展趋势 随着国内发现油田储量品味越来越差，开采层位越来越深，储层物性越来越差，丛式井、大斜度井、水平井越来越多，各油田针对高压深井注水、出砂油藏注水、套损变径井注水、斜井注水等情况选择不同的注水工艺技术，建立了不同油藏类型和注水环境的分层注水工艺管柱配套模式，完善了注水工艺技术系列，分层注水技术向着特殊井工艺配套发展。 一、特殊井分层注水工艺 1.高压深井注水工艺 随着油田开发时间的延长，东部和西部部分油田注水压力攀升25MPa—35MPa，部分井注水压力甚至超过45MPa。界定注入压力在25MPa—35MPa的水井为高压注水井，注入压力在35MPa—50MPa的水井称为超高压注水井。常规的注水管柱不能满足在高压下长期工作的要求，限制了油田后期的开发效果。针对高压力注水易引起管柱失效，采用Y241可洗井封隔器和补偿器等配套工具，延长分注井寿命。 2.防砂注水工艺 中、高渗透疏松砂岩油藏注水开发过程中，注水井在停注、洗井等过程中容易出砂，砂埋注水管柱，因此要求分层注水管柱能实现有效分层防砂、分层注水。选用不易砂卡封隔器：K344型封隔器，和相关配套工具组成扩张式分层注水管柱。地层出砂严重的注水井，采用防砂管实现有效注水。防砂管采用夹壁环空结构，两端带有防砂皮碗，可以防止出砂。 二、分层注水测试调配技术发展趋势 分层注水工艺技术水平的不断提升为油田实现稳油控水、减缓产量递减、提高水驱开发的整体效益发挥了重要作用。随着油田多层系储层的开发，区块及井组层间矛盾越来越大、井筒状况越来越复杂，常规分层注水测试调配工艺主要暴露出两方面的问题：一是投捞调配效率低，作业工作量大；二是调配效果不理想，调控精度低，已不能完全满足油田精细化管理的需要。为了适应注水开发对分层注水工艺提出的要求，分层注水工艺的发展方向是简便、快捷、准确的智能化测
收稿日期:2006-06-23;改回日期:2006-07-12 基金项目:大庆油田油公司级项目,项目名称为/注水井提高测调效率工艺技术0(项目编号:2000570101) 作者简介:刚振宝(1964-),男,高级工程师,中国地质大学(北京)在读博士研究生,现从事油水井分层测试技术和天然气开采技术研究工作。 文章编号:1006-6535(2006)05-0004-06 大庆油田机械分层注水技术回顾与展望 刚振宝1,2 ,卫秀芬 2 (11中国地质大学,北京 100083;21中油大庆油田有限责任公司,黑龙江 大庆 163453)摘要:分析大庆油田不同开发阶段注水措施面临的矛盾,论述了随着矛盾的转变,机械分层注水技术不断发展完善,对注入剖面调整的重要作用。封隔器由扩张式逐步发展为可洗井压缩式、免释放封隔器,提高了工艺的密封率和成功率;配水器由固定式配水器逐步发展为同心活动式配水器、偏心式配水器、偏心式恒流配水器、同心集成式配水器,偏心集成式恒流配水器,实现了不动管柱分层调配,降低了作业成本,缩小了卡距,降低了隔层厚度,增加了细分程度;水嘴投捞方式由动管柱投捞发展到钢丝投捞、智能投捞,提高了测试调配效率;分层注入工艺由单一的注入功能向注入、信息采集、测调集成化方向发展。通过分析产量递减阶段分层注水技术面临的矛盾,指出/十一五0期间及以后注水技术应向地面方便重复调层的智能分注技术方向发展。 关键词:机械注水;开发阶段;回顾;展望;大庆油田中图分类号:T E35716 文献标识码:A 前 言 大庆油田已经历了试验开发阶段、高速上产阶段、稳产阶段,目前处于产量递减阶段。井网由试验井逐步发展为基础井、一次加密、二次加密、三次加密井网,开发层系逐步向低渗透层、薄互层、多油层等变差方向转变。为满足油田开发需要,由笼统注水逐步发展为分层注水、细分层系注水。分层注水技术以提高细分程度、测试效率、注水合格率为目标,逐步改进管柱及井下工具的性能、不断完善配套的测调工艺,各阶段发展的分层注水技术对均衡动用各油层及提高差油层的动用程度具有重要作用。 1 机械分层注水技术的发展历程 111 试验开发阶段(1960~1964年) 为探索开发的最佳途径,大庆油田从1960年5月开始在萨尔图油田中部开辟试验区,开采主力油层高渗层和部分非主力油层高渗透部位 [1] 。初期的注水工作主要采用笼统注水,由于不同渗透率的油层自然吸水量相差几倍到几十倍,层间吸水差异大,造成注入水单层突进和平面舌进,对 应油井过早水淹,非主力低渗透油层储量动用较差。如大庆萨尔图油田中部地区笼统注水3a,采出程度只有5%,第1排生产井就有66%的油井见水,含水上升率高达10%以上,严重影响了油田的注水开发效果。为了控制注入水单层突进,避免和减少在注水过程中的层间干扰,控制油田含水上升幅度,改善开发效果,必须实施分层注水。为此,研究应用了475-8型水力扩张式封隔器与745型固定式配水器固定式分层配注管柱,并完善了与水力扩张式封隔器相配套的验封窜、不压井作业及分层测试为主要内容的固定式分层注水工艺。其结构简单,可不压井作业,级数不受限制,在油田推广应用后,减缓了层间矛盾,开发效果十分显著[2] 。 截至1964年底,大庆油田有注水井239口,配注合格率为5118%,油田分注率为2212%。112 高速上产阶段(1965~1975年) 这一阶段大庆长垣萨尔图、杏树岗、喇嘛甸3个主力油田相继投入全面开发。开采主力油层高渗层和部分非主力油层高渗透部位 [1] 。 随着油田含水的上升,采液量不断增加,需要不断调整各层的注水量以保持注采平衡。固定式分层注水工艺调整配注量需要起出管柱,作业施工 第13卷第5期2006年10月 特种油气藏Special Oil and Gas Reservoirs Vol 113No 15 Oct 12006
油田分层注水技术应用效果探讨 注水工艺在油田开发中有着重要的地位，因而，油田分层注水技术的应用效果对油田开发效率有着极大的影响。在对油田分层注水技术进行分析的基础上，结合实例对油田分层注水技术应用效果进行了探讨。该研究对我国油田分层注水技术的应用有一定的参考作用。 标签：油田；分层注水；技术应用；效果 从我国现有的油田开发情况来看，注水已经确立了以油藏地址条件、井型的分层注水工艺以及配套测试工艺为基础的工艺应用特点。尤其是在老油田开发以及各类复杂型油田开发的技术应用中，有必要提高分层注水工艺的应用水平。正是从这个层面出发，本文对油田分层注水技术应用效果进行深入的研究探讨。 1油田分层注水技术分析 从注水井的层面来说，在相同的压力系统下进行混合注水，会存在某些层断有大量进水，而某些层段进水量较少，甚至存在一些根本不进水的层段，换句话说，不进水层段中的油是无法驱替出来，油田分层注水技术就是在这种背景下产生并得以不断发展起来的。分层注水技术的原理是把所射开的不同层断以油层性质、含油饱和度以及压力等相近为基础，在贯彻层与层相邻的原则的前提下，按照开发方案所确定的要求分为几个不同的注水层段，实施分层注水，通过分层注水技术的应用来实现油井产量提升的目的。 油田分层注水技术从适用范围来看，主要应用在油田开发的中后期，或者层内存在严重非均质性的情况，或者应用在一套井网开发的多套层系内部存在诸多小层的情况下。油田分层注水技术在实际上是以注水井内下封隔器为基础将油层分成几个不同的注水层段，在每个不同的注水层段都设置有配水器，同时通过安装的水嘴的注水工艺来处理层间存在的矛盾，将注水科学的分配到不同的层段。油田分层注水技术在应用中对渗透性较好，或者吸水能力强的层采用的是控制注水的方式，反之则加强注水，进而有效的促进产量的增加。从油田分层技术的发展趋势来看，主要是围绕细分程度提高与测调效率两个方向发展的，同时不断健全大斜度井以及水平井等特殊结构的井分层注水技术。未来主要推广的是桥式偏心分层注水技术，发展方向是智能化、自动化以及一体化，同时，还应强化对注水技术管理，进而有效确保水驱开发油田工作效率的提高。 2油田分层注水技术实例应用 为了进一步说明对油田分层注水技术的应用效果进行探讨，本文结合某油田这一实例进行论述。某油田现有的油、气资源总量分别已经超过了145亿吨、24738.6亿立方米。该油田本身具有地质条件复杂，且含油层系较多的特点，属于胜油藏类型多的复式含油盆地。正因为如此在某油田中分层注水技术得到了广泛的应用。以满足油田不同生产层对注水量需求不同的要求为例，某油田从提高
井下作业安全基础知识测试题1 井下作业，是油田勘探开发过程中保证油水井正常生产的技术手段，进行井下作业培训有必要。下文是井下作业安全基础知识测试题，欢迎阅读! 井下作业安全基础知识测试题1 1、使用管钳应注意哪些事项? 答：(1)使用前要检查销钉是否牢固，钳头、钳尾有无裂痕;(2)小规格管钳，不能用加力杆;(3)管钳不能当榔头和撬杠使用;(4)用后要清洗干净，涂黄油保养。 2、使用油管吊卡时，应注意哪些事项? 答：(1)按起下管径正确选用吊卡;(2)检查活门或月牙是否灵活，月牙的手柄不松动;(3)摘扣吊卡时，必须把活门或月牙拉开到位;(4)吊卡销子要系好保险绳;(5)严禁挂单吊环，拉送油管时，吊卡活门必须朝上;(6)用后要清洗干净，涂黄油保养。 3、施工前如何对井架安全检查? 答：(1)井架基础平整、坚实、无积水、清洁，八条螺丝坚固，大脚销有止退销钉;(2)井架无弯曲、变形，螺丝齐全，无松动，附件齐全;(3)井架天车须安装防跳杆及护拦圈。 4、作业施工中途停工时应采取什么井控措施? 答：作业施工井在中途停工时，要及时关闭防喷器或安装井口采油树，所有井口螺丝要齐全、紧固，并关闭所有出口。 5、如何预防井下落物?
答:(1)井口操作要专人指挥，密切配合，司钻操作平稳;(2)起下管柱作业时，井口必须安装自封或护板;(3)管钳钳牙、吊卡弹簧销子无松动，吊卡销子要栓保险绳;(4)起油管、井下工具要打好背钳;(5)井内无钻具时，要安装好井口。 6、如何正确使用和维修动力油管钳? 答：(1)定人操作严禁两人同时操作;(2)操作人员要在油管钳前面，尾绳两侧严禁站人;(3)气井作业时，严禁使用电动油管钳;(4)油管钳停用后，必须切断动力源;(5)更换钳牙或维修时，必须切断动力源，并专人负责。 7、什么是高处作业? 答：凡在坠落高度2米以上(含2米)有可能坠落的高处进行的作业，均称为高处作业。 8、高处作业级别是怎样划分的? 答：高度在2-5米时，称为1级高处作业，高处作业高度在5米以上至15米时，称为2级高处作业。高处作业在15米以上至30米时，称为3级高处作业。高处作业高度在30米以上时，称为特级高处作业。 9、什么情况下应停止作业? 答：遇有六级以上大风，能见度小于井架高度的浓雾天气、暴风雷电天气及设备运行不正常时，应停止作业。 10、作业施工现场消防设施的配置要求? 答：小修施工现场至少配备8kg干粉灭火器4具，消防锹3把，消防桶2个。大修施工现场至少配备35kg干粉灭火器2具，8kg干粉灭火器4具，消防锹3把，消防桶2个。
机械式智能分层注水工艺技术研究与应用 发表时间：2019-09-12T09:57:40.360Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：李景国 [导读] 摘要：针对目前海上油田注水技术存在调配工作量大，测调周期长，测调精度低，受井斜影响严重等问题，开展了机械式分层注水工艺技术研究。 身份证号码：13022819740130XXXX 摘要：针对目前海上油田注水技术存在调配工作量大，测调周期长，测调精度低，受井斜影响严重等问题，开展了机械式分层注水工艺技术研究。该工艺技术首次采用液压机械式控制方式，并集成了智能化井下监测、自动化工具调控等特点，实现了实时监测、在线测调的功能。此项工艺技术2017年6月在渤海某油田X井的成功应用，表明分层注水工具性能可靠，在线实时测调，提高了测调效率，可适用酸化、井间示踪剂等作业，为渤海油田分层注水开发技术提供了新的思路。 关键词：机械式；智能；分层注水；液压；多级流量控制装置 引言 随着水平井和大位移井等钻井技术的迅猛发展，井眼条件越来越复杂。水平井吸水测试和分段注水等仪器的下入也变得越来越困难。吸水能力测试和水平井管柱施工难度比直井大，风险高，在水平井进行分层注水时遇到好多问题，比如：起下管柱频繁遇阻遇卡、注水量偏差过大、作业工序繁多等。因此，在水平井分层注水时要考虑井斜、狗腿度以及水平段长度等诸多因素，优化管柱，研制新的工具。水平井无缆地面可调分层注水工艺管柱的技术研发成功并投入现场应用，该技术可一趟管柱完成测试、调配、注水、测量记录井下压力、流量、温度等多个作业任务，并能从地面遥控改变井下各层的配注量，提高调配效率和实现精细分层注水。满足常规直井注水调配的要求，同时可解决水平井的分层注水调配难题。 1新型分层注水工艺智能测调技术总体工艺方案 1.1新型分层注水工艺智能测调技术总体工艺方案 该工艺方案由地面控制系统、防喷系统、井下管柱及上位机软件管理系统等主要部分组成；同时还包括测调车辆、测调电缆、等辅助工具。该工艺的核心为专家模糊控制策略与层段配水器自动调节形成统一整体长期置于井筒内，即将专家模糊控制策略、水嘴自动调节、嘴后压力等传感器集成为一体，实现在规定周期内多层个性化动态测调，较好的避免传统测调工艺单层测调时对其他层流量干扰、导致测调时间超长，现场工作量大等问题。 1.2管柱结构 智能测调工艺管柱（见图1）主要由封隔器、配水器、筛管、球座、等组成。工艺原理是利用泵车打压油管实现封隔器释放，实现目的层坐封。 图1 智能配水管柱 随着该工艺技术发展及现场相关试验的开展，在测试施工时取得10332组数据，通过回放得知井下压力、温度等数据并能进行长期监测，为地质科研人员提供第一手数据资料。目前该技术主要应用在注水直井现场。 2机械式智能分层注水工艺与原理 2.1测调工艺流程 数据信号采集系统将井下温度、流量、压力等数据采集后，作业人员通过地面控制系统手动或自动调节井下多级流量控制装置，工艺图如图2所示，具体测调流程如下：（1）通过穿越液控管线的隔离/定位密封进行分层；（2）油藏监测系统（井下流量计）测得各层实际流量反馈至地面数据采集和控制系统；（3）根据油藏对各层配注量要求，确定对应层位多级流量控制装置水嘴的开度；（4）地面控制柜操控（手动/自动）调节对应的多级流量控制装置至需要的开度；（5）油藏监测系统（井下流量计）测得实时更新的流量数据至地面显示；（6）根据需要再次调整多级流量控制装置开度大小。循环以上步骤，直到调配结果达到设计要求。 2.2测调工艺原理 测调工艺原理根据是否下入解码器可分为液压N+1控制原理（无解码器）和液压3-2控制原理（含解码器）。
井下作业教材 第一章井下作业设备 井下作业设备是用来对井下管柱或井身进行维修或更换而提供动力的一套综合机组。它包括动力机、传动设备、绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、转盘、泥浆泵和其它辅助设备。 第一节修井机 修井机或通井机是修井和井下作业施工中最基本、最主要的动力来源，按其运行结构分为履带式和轮胎式两种形式。履带式修井机一般不配带井架，其动力越野性好，适用于低洼泥泞地带施工。轮胎式修井机一般配带自背式井架，行走速度快，施工效率高，适合快速搬迁的需要，但在低洼泥泞地带及雨季、翻浆季节行走和进入井场相对受到限制。 各油田使用的轮胎式修井机型号较多，目前现场使用较多的有XJ350型、XJ250型、库泊LTO—350型、英格索兰350型和KREMCO—120。 履带式修井机一般通称通井机，其实是一种履带式自走型拖拉机经改装添加滚筒而成。目前常用的修井机型号有兰州通用机械厂制造的红旗100型，鞍山红旗拖拉机制造厂制造的AT—10型，青海拖拉机制造厂制造的XT—12，XT—15型等型号。 第二节井架、天车、游动滑车、大钩 井架是支撑吊升系统的构件，常用的井架可分为固定式井架和车载式井架两种，在常规作业和油水井增产增注措施作业施工中，经常使用固定式井架；在油水井大修作业施工中，经常使用车载式井架。 天车和游动滑车是吊升系统的两个部件,通过纲丝绳的反复上下穿绕把它们连成一个定、动滑轮组合。最后一道纲丝绳绕过天车轮后，绳头放下缠绕在绞车滚筒上，从天车轮另一端下来的纲丝绳则把它固定在井架下的死绳固定器上。天车、游动滑车、钢丝绳三个部件把绞车、井架以及钻、管柱联系起来，以实现起下作业。 大钩是修井机游动系统的主要设备之一。它的作用是悬挂水龙头并通过吊环、吊卡悬挂钻柱、套管柱、油管柱，并完成修井作业及其他辅助施工。 游车大钩为游动滑车与大钩组成为一体的整体结构型式，其游车为单轴式，大钩为三钩。 第三节水龙头 水龙头是修井机旋转系统的一个部件。它上部悬挂在大钩上，下部通过方钻杆与钻柱相连接，在循环修井工作液的同时悬挂钻柱，并保证钻柱旋转。 一、水龙头的作用 1、有足够的承载能力悬挂钻杆柱； 2、能保证在有悬挂钻杆柱的情况下正常旋转；
冀东油田分层注水工艺现状及技术进展 一、冀东油田分层注水工艺现状 1、分层注水工艺基本状况 冀东油田目前总注水井数6528口，分注井总数为2433口，应用的分注工艺主要是空心配水工艺管柱、偏心配水工艺管柱以及少量固定式配水管柱。其中空心活动式有1199口，占49.3%，偏心配水管柱结构有1037口，占的42.6%，固定式配水管柱结构197口，占8.1% 。 采用Y341型封隔器分层的1268口井，采用K344型封隔器分层的井1136口，其他29口。 分注井中一层井144口，两层井1290口，三层井764口，四层井82口，五层井10口。分层注水配套技术应用情况见表1。 表1 分层注水配套技术应用情况表 注水井在井油管总长度1335 ×104m，其中防腐油管2492口井，长度519 ×104m，占总井数的38.9%，普通油管井4036口，占总井数的61.1%。 90年代中期，冀东油田开始应用涂料防腐油管，后期主要应用新型玻璃钢内衬油管、镍磷镀油管、塞克54涂料油管、不锈钢内衬油管、环氧树脂粉末喷涂油管、氮化油管等多类型防腐油管。见表2, 表2 注水井在用油管分类统计表
表3 在用防腐油管分类及使用年限统计表 48.4％，这与近几年加大防腐油管的投用有关，详细情况见在用油管分类及使用年限统计，见表3、表4、表5。 表4 在用普通油管分类及使用年限统计表 表5 在用油管使用年限统计表 中大部分为修复普通油管，亟需更换。 3、主要存在问题 （1）管柱结构结构单一，针对性不强 根据统计，目前上修的注水井中管柱结构主要采用悬挂式，结构单一，针对性不强，不能满足不同井况的分层注水的需求。632口分层注水井中有548口井采用了常规的分层注水工艺管柱，占总分层注水井数的86.7%，而采用防蠕动管柱只有73口，管柱蠕动严重影响了有效使用寿命。以胜采23247井为例，该井采用一级两段注水，完井后封隔器位置在2517.6米，现场通过磁定位测试发现：当下层注水、上层停注时管柱缩短1.1m；上层注水、下层停注时管柱伸长0.8m，注水井工作制度的频繁改变造成了管柱的频繁蠕动，致使封隔器密封分层过早失效。
集团公司石油天然气井下作业井控题库 渤海钻探职工教育培训中心
二〇一六年十二月 通用知识 (5) 第一部分通用部分 (5) 一、井控技术概述 (5) 1、井控基本知识 (5) 2、井喷失控的危害及原因 (10) 3、做好井控工作 (12) 4、井下作业井控与钻井井控的区别 (16) 二、压力 (16) 1、井下各种压力的概念 (16) 2、井底压力分析 (27) 三、溢流与控制 (40) 1、溢流的原因与预防 (40) 2、气侵的影响 (42) 3、修井液自动外溢和井喷的条件 (46) 4、溢流的发现与控制 (47) 四、压井 (57) 1、压井概述 (57) 2、压井液的选择 (59) 3、压井方法 (62) 4、井底常压法压井 (85) 5、特殊井压井工艺 (89) 第二部分井下作业过程中的井控工作 (89) 五、压井作业 (89) 1、设计的井控要求 (89) 2、施工前的井控准备工作 (90) 3、施工中的防喷工作 (92) 4、作业过程中发生井喷的处理 (93) 5、施工成功判断条件 (94) 六、洗井作业 (94) 1、设计的井控要求 (94) 2、施工前的井控准备工作 (95) 3、施工中的防喷工作 (96) 4、作业过程中发生井喷的处理 (97) 七、起下作业 (98) 1、设计的井控要求 (98) 2、施工前的井控准备工作 (99)
4、作业过程中发生井喷的处理 (103) 八、不压井、防喷作业 (104) 1、设计的井控要求 (104) 2、施工前的井控准备工作 (106) 3、施工中的防喷工作 (107) 4、作业过程中发生井喷的处理 (108) 九、冲砂作业 (108) 1、设计的井控要求 (108) 2、施工前的井控准备工作 (109) 3、施工中的防喷工作 (110) 4、作业过程中发生井喷的处理 (111) 十、打捞作业 (111) 1、设计的井控要求 (111) 2、施工前的井控准备工作 (112) 3、施工中的防喷工作 (113) 4、作业过程中发生井喷的处理 (113) 十一、诱喷作业 (114) 1、设计的井控要求 (114) 2、施工前井控准备工作 (115) 3、施工中的防喷工作 (116) 4、作业过程中发生井喷的处理 (118) 十二、射孔作业 (119) 1、设计的井控要求 (119) 2、施工前的井控准备工作 (120) 3、施工中的防喷工作 (121) 4、作业过程中发生井喷的处理 (121) 十三、连续油管作业 (122) 1、设计的井控要求 (122) 2、施工前的井控准备工作 (123) 3、施工中的防喷工作 (124) 4、作业过程中发生井喷的处置 (124) 十四、大修作业 (125) 1、设计的井控要求 (125) 2、施工前的井控准备工作 (126) 3、施工中的防喷工作 (127) 4、作业过程中发生井喷的处理 (128) 十五、压裂酸化 (128) 1、设计的井控要求 (128) 2、施工前的井控准备工作 (129) 十六、捞油作业 (129) 第三部分井控设备 (130) 十七、井控设备概述 (130) 1、井控设备的组成及功用 (130)
井下作业基本安全常识 近期，我单位连续出现两起安全轻微伤害事件，虽然对当事人的伤害不严重，但对分公司的影响很大，对安全生产的局面是很大的考验。根据两起事件的分析来看，主要是因为同志们对一些基础性的常识掌握不好，我把自己对作业行业的一点体会整理了一下，与大家共同分享学习。目的是提高全员的业务知识水平，努力遏制这种低级操作错误的发生，减少伤害。 一、有关数据：距离、承重量、数量、方位和压力。 （一）、距离 1、横穿有车辆通行道路的电缆必须深埋地下70CM处，且电缆上下各铺5CM厚的细沙。冬季建议直接穿油管，在油管螺纹端用胶套防护，以免割伤电缆。 2、井场50米以内禁止动火，包括吸烟； 3、防喷器远程控制台应放在修井机侧前方25米以外，排液用储液罐应放置距井口25米以外； 4、值班房、工具房距井口不应小于30米； 5、天车、游动滑车、井口在同一垂线上，空载时游动滑 车与井口中心偏差不超过40mm; 6、地锚桩与井口中心距离（包括18米架子、带压作业修井机架子）前绷绳不低于20米，开裆距离18～20米；后绷绳
不低于22米，开裆距离16～18米。带压设备中心点距地锚桩10～13米，四周分布，根据井场操作条件适度调整远近与角度，但不能低于最短距离要求；7、以井口为中心，以不小于1.2倍井架总高度为半径的范围内不得有影响修井作业安全的高压线、房屋建筑等；8、接地线钎子砸入地下60CM 深；9、打桩车工作时，闲人远离，确有必要靠近时，要保持与地锚桩长度两倍以上的安全距离；10、吊装过程绳套挂牢以后，迅速闪开，远离吊车回转半径，待吊装物下落至存放处20CM 高度时，允许靠近；11、有电气焊操作的场所，氧气瓶、乙炔瓶存放间距不低于5米，距明火不低于10米；12、起管柱过程中，由带压设备向下顺油管，四岗位用管钳搭拽油管时，应始终保证与油管端面1.5米以上的安全距离，以防油管从滑道上跌落砸脚。（二）承重量根据条件对钢丝绳的破断拉力值进行计算：直径×直径×50÷1000＝T （理论），但是必须要除以4-8倍的安全系数才可以。安全系数K 的选取原则：根据用途不同安全系数的大小也不同，作揽风绳时一般取3.5，起重时一般取4.5，机动起重时取5--6，绑扎吊索时取6。允许吊装的重量见下表：对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整