地面分注工藝的改進與完善

◇中原油田分公司采油三廠 張珞臨 潘麗輝 張文凱

本文針對文明寨油田注水現(xiàn)狀及地面存在的諸多問題，研發(fā)了油套分注地面恒流配水器，根據(jù)配水量的需要，選擇合適的水嘴，來完成分層配注需要。當壓差大于1 MPa時，恒流芯才可啟動，滿足在不同狀況下的注水需要。該配水器現(xiàn)場應(yīng)用快捷方便，節(jié)約成本延長使用壽命。

1 文明寨油田分注現(xiàn)狀及存在問題

隨著文明寨油田進入高含水開發(fā)中、后期，注水油藏井筒技術(shù)狀況越來越差，井下分注管柱壽命明顯縮短，注水層段合格率處于較低水平，地層能量不足，作業(yè)維護頻率加大。

XX油藏經(jīng)營管理區(qū)共有分注井52口，其中地面分注井33口，全年失效15口分注井，地面分注井只有2口.地面分注井無需測試隊起下測試工具，避免了測試遇阻導致作業(yè)的優(yōu)勢，且地面分注井兩層注水減小了封隔器上下壓差，延長了地面分注井換封作業(yè)周期。

地面分注井雖然延長了換封周期，減小了作業(yè)頻率，但是井口安裝的恒流配水器自帶的不銹鋼壓力表較易損壞，近兩年回水管網(wǎng)完善以后所有水井井口均為全井口，油套壓無法同時錄取，給油水井分析帶來不便；然而采油區(qū)無相關(guān)配件進行更換，廠家提供配件價格也較為昂貴，因此需要對該恒流配水器表接頭（圖1）進行改進以便取全取準壓力，應(yīng)用更便捷。

圖1

該裝置自帶表接頭及壓力表，表接頭型號及壓力表量程屬出廠自帶，后期維護采油區(qū)無法自主完成，該表量程偏大測取壓力不準，而且上作業(yè)及井口維護時該表容易壞，更換該型號壓力表較為昂貴，另外該壓力表校驗無法完成，且該配水器廠家維護期限為2年，超過兩年將不提供物料，屆時配水器將報廢，價格6800元/個，給采油區(qū)日常管理帶來不便，需對該表接頭及壓力表進行改進以延長使用壽命；老式恒流配水器無法直接讀取壓力，測壓力時需切換流程或由井口測試閘門測取，較為不便。

2 油套分注井地面恒流配水器簡介

2.1 結(jié)構(gòu)

地面恒流配水器是根據(jù)油田提出的精細注水要求，集多種產(chǎn)品、多種功能融為一體的新型產(chǎn)品，是由配水器主體、帶壓可調(diào)恒流配水芯、壓力表、壓力表閥座、單向閥及開啟閥（溢流頂針）所組合成。

2.2 性能及用途

（1）配水功能：根據(jù)配水量的需要，選擇合適的水嘴，來完成分層配注需要。

（2）來水壓力表：測量顯示來水壓力（即注水壓力），注水壓力-地層壓力=壓差。當壓差大于1 MPa時，恒流芯才可啟動。

（3）單向功能：正常注水時，注入壓大于地層壓力，水由來水方向通過注水井注入地層，此時單向閥打開，當注入壓力小，則單向閥關(guān)閉，使注入地下的水無法返回注水管線中，避免了井底或地層水反吐，造成地層出砂。

（4）開啟功能（溢流）：當水井需要放壓時（如：修井作業(yè)、返排等情況），打開溢流閥，以開啟的大小來達到控制放溢流目的。

（5）表座閥截止功能：通過關(guān)閉此閥可在不停注的情況下，進行拆卸更換壓力表。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

WM241水井2020年6月份結(jié)合換封重炮，完井管柱兩級三段，7月底油套平衡發(fā)現(xiàn)封隔器失效，采油區(qū)水泥車重新座封，2天后油套壓平衡，8月3～9日作業(yè)換封，完井測試遇阻，投撈器斷落，洗井打撈無效，重上作業(yè)發(fā)現(xiàn)套管吐泥漿，井筒滿足不了兩級三段要求改油套地面分注，目前封隔器完好，注水正常，井口較易損壞部件為自帶不銹鋼耐震壓力表，井口施工稍有震動時壓力表就有很大可能損壞，指針落零或表頭密封不嚴，針對這種情況該井率先更換為自己研制的表接頭。

經(jīng)切換流程校準壓力，該表顯示的壓力值與切換流程測出的壓力值匹配，有現(xiàn)場實際應(yīng)用價值。

4 現(xiàn)場試驗結(jié)論

通過對采油區(qū)近一年部分地分井壓力表更換后跟蹤監(jiān)測結(jié)果，可以得出如下結(jié)論：①改進后表接頭及壓力表能夠符合現(xiàn)場實際應(yīng)用，資料真實可用；②該表接頭采油區(qū)可自主加工，壓力表為采油區(qū)常用壓力表更換更為簡潔、方便；③壓力表可定期校驗，提高測量準確度。

雖經(jīng)改進該裝置本身還存在一定缺陷需下一步繼續(xù)進行改進：①該裝置焊裝完成以后，焊渣易堵塞恒流板，需拆卸清洗；②價格相對較高，大面積投入使用受成本限制。

圖3

5 效益分析

（1）投入費用合計0.2萬元。經(jīng)過前期研究，每個表接頭加工費用為20元，共計加工100個，合計0.2萬元。

（2）產(chǎn)出效益11萬元。①延長了注水時率，普通壓力表費用遠遠低于專用壓力表費用，后期維護費用也降低，校驗等問題本廠即可解決。1/2″表接頭7.8元，配水器自帶表接頭300元；Y-100一般壓力表33.1元，M14*1.5不銹鋼耐震壓力表204元，校驗費用：本廠校驗免費，局校驗400元/塊；不銹鋼壓力表費用及校驗費用可節(jié)約。②避免因取壓不準造成的水井工況判斷失誤誤傷作業(yè)。投入費用=（7.8+33.1+20）*100=6090；產(chǎn)出效益=（300+204+400）*100=9.04萬元。

（3）凈效益8.43萬元：凈效益=9.04-0.609萬元=8.43萬元。

（4）社會效益。減少了作業(yè)井次，減少了因作業(yè)來帶的環(huán)境污染；給地質(zhì)開發(fā)帶來可參考的實際意義，增加水驅(qū)動用儲量。

6 下步推廣應(yīng)用建議

在已實行地面分注并安裝井口恒流配水器及水表的井取得良好效果的前提下，對今后作業(yè)實施一級兩段的井優(yōu)先考慮油套分注，精細分注地層條件達不到要求的可先采用地面分注動用小夾層，待形成水道后在進行精細分注，壓力表損壞后直接將表接頭及壓力表全部更換為研制的配件，節(jié)約成本延長使用壽命。

（1）籠注井安裝該裝置，可以達到平穩(wěn)注水，精確注水的目的。目前的籠注井注水都是小班工人通過頻繁調(diào)節(jié)閘門來控制水量，勞動強度大、閘門損壞快，若籠注井都安裝該裝置后，既降低勞動強度，又減少更換閘門工作量，節(jié)約成本。

（2）用于油水系統(tǒng)的摻水，可以解決用水表摻水，需要頻繁控制閘門的工作。以往的輸油單井或支干線摻水，是通過閘門控制，水量不穩(wěn)定，易對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，單井量油不準，安裝該裝置可以實現(xiàn)24小時平穩(wěn)摻水，解決了上述問題。

（3）繼續(xù)加大推廣該裝置用于地面分注井。地面分注井逐年增加，以往安裝的普通地面分注裝置，測試工作量大，分層配水準確率低，安裝地面恒流配水器可以提高分層配水準確率，下步可考慮加大推廣力度。