注水井不密封原因分析及預防

周鵬

摘 要：目前，在遼河油田歡喜嶺采油廠的注水井進行分層注水后，有時會出現不密封的現象，這種現象嚴重影響著注采系統的平衡，造成高滲層注水多形成單層突進、水淹，低滲層注水量少形成連通油井受效差，可采儲量動用效果不好。

關鍵詞：遼河油田；注水井；密封；注水效率；措施

1 注水井不密封原因分析

1.1 封隔器失效

管柱在井下長期工作，在正常注水時，管柱上存在虎克定律效應，壓力效應及溫度效應，此三種效應的綜合作用導致了分層注水管柱的伸長和縮短，造成封隔器在井下移位，使封隔器密封失效，甚至造成封隔器自動解封。以一級二段分注為例分析：上層注水壓力高于下層壓力時，環空壓力效應的作用力向下，使油管柱伸長，膠筒就向下蠕動。上層注水壓力低于下層注水壓力時，在管柱上產生虎克定律效應壓縮變形，螺旋彎曲效應和壓力效應使管柱縮短變形，膠筒就向上蠕動。這樣反復進行蠕動，封隔器失效導致不密封。

分注管柱中的封隔器膠筒受到外力作用發生變形、破裂。套管在長期高壓作用下，會發生套管變形、破裂的問題，而且歡喜嶺采油廠基本上是采用套管保護封隔器，因此在射孔層位發生套管變形、破裂的情況相對較多。一旦發生套管變形、破裂，處于這個位置的封隔器就會隨之發生變形或破裂，直接造成注入液流在層段間竄通，層段驗封即出現不密封現象。

膠筒漲開不足，密封不嚴。第一是封隔器膠件質量問題，釋放時最大膨脹量沒有達到套管的內徑，不能形成密封。第二是不按照刮蠟沖砂通井管柱標準施工，會出現下管柱中途遇阻封隔器坐封和封隔器的膠筒與套管壁結合不緊密，沒有起到封隔密封作用，屬于施工質量問題。第三是釋放時沒有達到標準，造成封隔器釋放效果不好，沒有起到封隔密封作用，屬于施工質量問題。

1.2 配水器失效

經過長期高壓注水，高壓液流在堵塞器與配水器水眼結合間隙處形成了溝槽，這在正常注水時影響不大，但在驗封過程中由于液流從這些溝槽中竄通而造成測試儀器顯示出壓力和流量變化，分析繪解的依據是在測壓壓力計和流量計中記錄下全過程的壓力和流量變化情況，若以此分析封隔器的密封狀況，則分析繪解結果必然是不密封。

1.3 管柱失效

分注管柱失效的問題在歡喜嶺采油廠歷年來的作業施工也曾經出現過，管柱失效意味著注水井內的井下工具全部或部分失去作用，但管柱失效的情況不同，出現的結果也有所區別。

有兩種情況，一種是保護封隔器上部管柱脫落，這樣繼續注水相當于籠統注水，會出現全井注水量猛增，層段注水指示曲線與全井相似；另外一種是工具段內的管柱脫落，在管柱脫開處以下形成籠統注水，驗封測試時會出現層段不密封現象。

出現管柱裂縫或螺紋漏失的情況時，進行驗封顯現的結果與配水器失效類似，即在配水器內投入壓力流量計或投入密封段以后，被測試層段內的壓力、流量由于存在管柱裂縫或螺紋漏失而發生變化，繪解的結果也必然是不密封。

管柱末段球座是用來保證管柱正向壓力能夠完全作用到注水層段的，注水井由于長期注水會造成球座銹蝕、結垢，致使球座不密封，驗封時停注層段內的反排溢流、壓力通過篩管、球座對壓力流量計產生影響，直接影響到驗封效果，如果幅度超過規定標準，則導致不密封的結果出現。

1.4 套管外層竄槽

套管外層竄槽是目前發現的影響注水井密封的另一個較為主要的原因，雖然分注管柱經過檢驗是符合施工設計要求的，但出現套管外層竄槽的情況時，驗封壓力計在驗封過程中還是會顯示出壓力波動，導致不密封的結果出現。

1.5 影響驗封結果的其它因素

堵塞器的盤根損壞，影響驗封效果。配水器內結垢和密封段盤根上的輕微損壞也可能導致密封段座封不嚴，影響驗封效果。在部分水井投撈或調試遇阻時，多半會采取反洗井的辦法進行處理，這樣那些可洗井的封隔器的洗井閥打開后，就有一部分不能回位或不能完全回位，如果在此時進行驗封，就會由于洗井閥瀉壓造成不密封的結果。

2 預防措施和處理方法

2.1 加強工具檢測，保證工具質量

根據該廠目前注水井所使用的井下工具，按照類別進行檢測。制定一套完善的檢測方法。

2.2 加強施工過程管理

施工隊伍要提高自身質量意識，嚴格按照操作規程執行，控制好完井管柱下放速度，一旦發生中途坐封，必須起出管柱重新施工。

如果有油管有刺漏、裂縫釋放時就達不到封隔器的釋放壓力，封隔器坐封不好而導致不密封。要避免此類問題的發生，在施工中要首先要在起原井管柱時即進行檢查，找出有問題的油管甩掉，如果對油管的情況有疑問，應該在刮蠟沖砂管柱上加中間球座，沖砂后投球正打壓，驗證油管密封性，查找有問題的油管；對下井油管刺洗干凈、認真檢查、下井管柱及工具絲扣必須涂好密封脂，保證管柱的密封性。

在施工中必須嚴格按照施工設計及驗串操作規程進行施工，將串槽的層位準確驗出，對于設計上沒有磁定位的驗串管柱，要保證封隔器卡點的準確性；按標準對各層進行驗串后，上提管柱至射孔井段以上打壓，對驗串工具的完好性進行檢查，保證驗串結果的真實性。

按刮蠟沖砂管柱標準認真組配下井管柱，刮蠟器帶沖砂筆尖，并且刮蠟器與通井規之間間隔6m，下沖刮管柱至射孔井段時要反復刮削，同時驗證套管是否有變形點，以保證下完井管柱時工具能夠順利通過。

3 結束語

3.1 注水井不密封的原因多種多樣，要根據具體情況進行分析，并在此基礎上采取相應措施處理。

3.2 預防注水井不密封的主要措施是保證井下工具質量、加強作業施工管理和日常管理。

3.3 本文所做的分析還不夠全面，還要進一步加強注水井不密封原因的調查研究工作，制定提高密封率的措施辦法，提高注水井密封率，保證油田開發效果 。

參考文獻：

[1]秦亮.北二西東塊二類油層水驅開采技術界限及開發效果研究[D].東北石油大學，2011.