可反洗井插入密封分注工藝在深井中的應用

宋祖廠，劉 揚，蓋旭波，賴學明，龐 博，郭洪香

（大港油田公司a.采油工藝研究院；b.第四采油廠；c.第三采油廠，天津300280）①

可反洗井插入密封分注工藝在深井中的應用

宋祖廠a，劉 揚a，蓋旭波a，賴學明a，龐 博b，郭洪香c

（大港油田公司a.采油工藝研究院；b.第四采油廠；c.第三采油廠，天津300280）①

針對大港南部油田分注管柱配套的封隔器洗井通道小、大修率高、成本昂貴等問題，研制了一種可反洗井式插入密封器及插入密封分注工藝管柱。與其他分注工藝相比，具有內通徑大、耐壓性能高、結構簡單、可重復插入密封定位等優點，并在2口井成功進行了現場先導試驗。結果表明：插入密封分注工藝在易出砂井、腐蝕結垢井、注水壓力高且層間差異大的高溫高壓深斜井具有廣闊的應用前景。

南部油田；深斜井；插入密封器；反洗井

大港南部油田屬于典型的多層系、非均質復雜斷塊油藏，經過40多年開發已主體進入注水開發中后期，層間矛盾和吸水差異性日益突出，實施分注已成為油田精細開發、提高采收率和水驅動用儲量的主要技術手段［1］。

南部油田深斜井分布范圍廣，占井比例高，為滿足油田精細注水開發需求，提高大港油田深斜井分注技術水平，多年來在深斜井中相繼開展了橋式偏心、壓電控制開關和同心雙管等分注技術研究與試驗［2-5］。但受井深、井斜、地層溫度高、出砂、腐蝕結垢等因素影響，均因投撈測配遇阻遇卡、電機設備可靠性差和投入成本高等原因而沒有取得實質性突破，導致深斜井分注工藝仍以一級二段地面配水為主，整體分注技術水平和其他油田相比還存在較大差距。

為滿足深斜井井下分注現場迫切需求，逐步解決深斜井分注技術難題，開展了插入密封分注工藝技術研究與試驗，并取得了顯著效果。

1 插入密封分注工藝

1.1 工藝原理

在鉆完井階段將套管預制密封筒按照地質要求先期隨油層套管一起下入并預置在合適位置。下井時，管柱配套的插入密封器依次與各套管預制密封筒實現插入密封定位，從而把各個注水層段進行有效封隔，正常注水時通過管柱配套的配水器可以完成各層段注水，如圖1。

1.2 管柱配套

分注管柱主要配套水井雙向錨、配水器、插入密封器、雙球座、篩管及絲堵等井下工具，如圖2。

圖1 插入密封分注工藝原理

1.3 主要技術參數

1.4 技術特點

1） 插入密封器設置有反洗井通道，一方面洗井通道大，不宜被顆粒雜質堵塞；另一方面洗井閥容易關閉，避免了洗井閥卡或關閉不嚴而使封隔器上下出現竄流。

圖2 插入密封分注工藝管柱結構

2） 采用直接插入密封方式，適于注水壓力高和層間差異大的高溫高壓深斜井。對于易出砂井，解除砂卡成功率高，降低了大修幾率。

3） 插入密封器中心管內通徑大，投撈測配成功率高。

4） 分注管柱結構簡單，易損件少，有效期長；且插入密封器和套管預制密封筒可重復使用，投資少。

2 可反洗井式插入密封器

2.1 結構組成

可反洗井插入密封器上安裝有多道密封圈，且結構中設置有反洗井通道，包括進水口、進水口活塞、進水口彈簧、出水口、出水口活塞和出水口彈簧等，如圖3所示。

2.2 技術原理

插入密封器設置有反洗井通道，正常注水時，油壓大于套壓，插入密封器的反洗井通道進水口和出水口處于關閉狀態，注入水從油管經管柱中的每套配水器進入各注水層段；當井筒需要反洗井時，套壓大于油壓，插入密封器中反洗井通道進水口活塞上行，壓縮進水口彈簧，進水口打開，注入水進入反洗井通道，使出水口活塞下行，壓縮出水口彈簧，出水口打開，注入水進入插入油套環空，經過雙球座進入油管，從而實現分注管柱反洗井功能。

圖3 插入密封器結構

3 現場應用

該技術已在南部油田小新4-0-2井、小新11-14井開展先導試驗并取得成功，最大井深達到3 225 m，最大井斜達26.1°。現場應用情況如表2。

表2 插入密封分注工藝現場應用情況

4 結論

1） 插入密封分注管柱及相配套的插入密封器，與其他封隔器相比，插入密封器具有反洗井通道和中心管內通徑大、耐壓性能高、結構簡單、易損件少、可重復插入密封定位等優點。

2） 插入密封分注工藝技術在易出砂井、腐蝕結垢井、注水壓力高且層間差異大的高溫高壓深斜井具有廣闊的應用前景，目前已在南部油田2口井成功開展了現場先導試驗。

［1］ 宋祖廠，蓋旭波，劉揚，等.HRP液壓封隔器性能參數數值模擬研究［J］.石油機械，2011，39（5）：41-44.

［2］ 劉揚，晏明晴，杜樹勛，等.井下壓控開關配水技術在大港南部油田的試驗［J］.石油地質與工程，2009，23（4）：97-98.

［3］ 蓋旭波，王興偉，李占軍，等.G6封隔器工作原理及應用［J］.鉆采工藝，2002，25（4）：91-92.

［4］ 孫桂玲，竇守進，關巍，等.雙通路偏心分注技術適應性改進與試驗［J］.石油礦場機械，2010，39（7）：34-36.

［5］ 宋祖廠，蓋旭波，劉揚，等.地面控制多級分注裝置結構記在深井中的應用［J］.石油礦場機械，2012，41（2）：73-77.

Application of Reverse Washing Insert Sealing Separated Injection Technology in Deep Well

SONG Zu-changa，LIU Yanga，GAI Xu-boa，LAI Xue-minga，PANG Bob，GUO Hong-xiangc
（a.Oil Production Technology Research Institute；b.The 4th Oil Production Plant；c.The 3th Oil Production Plant，Dagang Oilfield Company，Tianjin 300280，China）

The reverse washing insert sealing device and separated injection string were researched to solve the problems such as the small washing channel of packer，the high risk of accident and the expensive cost where general packer of separated injection string existed，In contrast，the invented insert sealing separated injection string had the advantages of big inner diameter，high performance of pressure，simple structure and reusable insert sealing，and the pilot test with 2 wells had been launched and the success rate of treatment had reached to 100%.The results showed that the technology of insert sealing separated injection would be used in sand wells，corrosion and scaling wells，high pressure and temperature wells with a great advantage.

southern oilfield；deep inclined swells；insert sealing device；reverse washing

TE934.1

B

10.3969／j.issn.1001-3842.2014.07.018

1001-3482（2014）07-0070-03

2013-11-05

中石油大港油田公司關鍵技術攻關項目（20110204）

宋祖廠（1982-），男，河南鹿邑人，工程師，主要從事分注工藝設計、井下工具研發及數值模擬方面的研究，E-mail：songzuchang＠163.com。