分层注水封隔器失效技术分析及对策.ppt

分层注水封隔器失效技术分析及对策.ppt

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封隔器失效技术分析及对策,汇报提纲,一、分层注水现状,二、失效原因分析及对策,Companyname,一、分层注水现状,截止2月底，共有注水井506口，开井332口，分注井309口，其中下封分注264口，注单层45口；分注率为70.1%，分注有效期376天，测试层段合格率为87%,管柱结构分类图,Companyname,失效原因,井下工艺配套及井况因素,地面配套及管理因素,工艺配套,油管漏失,井况因素,井口配套,洗井因素,压力波动,下井时间长,二、失效原因分析及对策,Companyname,二、失效原因分析及对策,2011年2月失效井调查，共查出失效井68口，占总下封井数的25.8%。

井下工艺配套及井况因素43口，占总失效井数的63.2%；地面管理因素25口，占36.8%。

Companyname,二、失效原因分析及对策,

（1）反洗通道小，洗井时泥砂等异物卡反洗通道、洗井活塞关闭不严

（2）耐压达不到技术要求,1工艺配套问题,封隔器,4寸套配水器内径小，测试投捞遇阻遇卡,配水器,Companyname,二、失效原因分析及对策,Companyname,二、失效原因分析及对策,

（1）反洗通道小，洗井时泥砂等异物卡反洗通道、洗井活塞关闭不严

（2）耐压达不到技术要求,1工艺配套问题,封隔器,4寸套配水器内径小，测试投捞遇阻遇卡,配水器,Companyname,二、失效原因分析及对策,Companyname,二、失效原因分析及对策,H47-20井：

2011年2月下入Y221M-114顶封，完井后注水压力升至30MPa后短期失效，该井完井管柱封上为全新加厚油管，井况没问题，分析失效原因为封隔器耐压达不到设计要求。

H47-20完井管柱图,Q85-C6井：

2009年转注下入Y341-80顶封，完井后注水压力升至25MPa后短期失效，分析失效原因为封隔器耐压达不到设计要求。

Companyname,二、失效原因分析及对策,

（1）反洗通道小，洗井时泥砂等异物卡反洗通道、洗井活塞关闭不严

（2）耐压达不到技术要求,1工艺配套问题,封隔器,4寸套配水器内径小，测试投捞遇阻遇卡,无法实现分水,配水器,Companyname,受直径限制，打捞头突出1-2mm，测试中发生遇阻遇卡现象,二、失效原因分析及对策,小直径配水器存在的问题,Companyname,二、失效原因分析及对策,常压井（18MPa）设计不带洗井通道封隔器中压井（18-28MPa）原则上设计带反洗封隔器，按标准定期洗井，降低腐蚀结垢对地层的伤害，确保层段合格率高压井（28MPa）设计不带洗井通道封隔器，主要确保管柱有效性,针对洗井通道问题的对策,偏心分注井,顶封井,设计带反洗通道封隔器，确保投捞调配,Companyname,对注水压差大于30MPa的井，加大Y221-114/70封隔器使用力度,锚爪强度,胶筒材质,改进型Y221-80封,普通Y221-80封,增加锚定,轨道设计,改进卡瓦,针对封隔器耐压问题的对策,二、失效原因分析及对策,对Y221-80封隔器从锚定、卡瓦、换向轨道等进行改进，提高了稳定性,Companyname,二、失效原因分析及对策,H47-4井：

该井正常注水状况为压力32MPa，日注20方，由于压力高封隔器短期失效。

2011年2月下入Y221-114/70顶封，到目前一直注水正常,H47-4完井管柱图,HC7-289井：

该井为悬挂4寸套，正常注水状况为压力28MPa，日注30方，由于压力高封隔器短期失效。

2011.7大修后下入改进型Y221-80顶封，到目前一直注水正常,HC7-289完井管柱图,Companyname,二、失效原因分析及对策,小直径配水器的改进,本体外径80mm最大内通径40mm,1、外径由76mm增大至80mm；主体通径由38mm增大至40mm,2、投捞器外径由33mm增大至36mm,3、配套专用加重杆,Companyname,二、失效原因分析及对策,2,油管漏失，造成注水短路，误判为封隔器失效,经统计，全厂下封分注井平均注水压力19.4Mpa，注水压力大于25MPa的69口，其中注水压力大于30MPa的29口，面对高压分注这一现实问题，从工艺角度出发，确保下井油管耐压等级对提高工艺一次成功率非常有必要。

注水压力高导致油管漏失,设计要求换管而油管站无新管更换,H7-189,Companyname,针对油管漏失问题的治理,二、失效原因分析及对策,一,开展流量测试验管为失效井治理提供依据,二,开展刮削验管工艺确保下井油管的密封性,三,研制后投球验管工艺验封不合格时投球验证油管密封性,Companyname,人工井底,1、Q1=Q2=Q3：

说明管柱不漏2、Q1Q2=Q3：

说明油管漏失3、Q2Q3：

说明封隔器漏失,二、失效原因分析及对策,Companyname,H7-158井在线验管报告,二、失效原因分析及对策,对管柱失效井实施流量测试22口井，有10口井诊断为油管漏失,Companyname,座封、投捞环境差；洗井时封隔器易卡,3井况问题，影响封隔器有效性、长效性,层间级差大,腐蚀结垢、死油、泥砂,夹层小,可选择坐封位置少，存在窜槽可能,封隔器承受较大压差，有效期短,大井斜、局部狗腿度大,下封偏磨、坐封不居中、投捞困难,二、失效原因分析及对策,Companyname,二、失效原因分析及对策,Companyname,H7-226完井管柱图,H7-226井：

2011.5月下入Y341-114顶封，试注合格，短期失效，2011月换封，下入Y221-114顶封，试注合格，完井第四天失效；该井卡层小，可选坐封位置少，测井径显示套管有问题，建议下步不宜分注。

二、失效原因分析及对策,小夹层短期失效,Companyname,针对井况因素的对策,一、对卡封段有挤堵、钻塞、腐蚀情况的井，实施套管扩眼、刮削，清洁井壁，改善座封环境,二、对夹层小，短期失效井，应用测定位或测井径，选择合适的卡封段，避开原卡封点或腐蚀变形段,二、失效原因分析及对策,三、对大井斜、小口袋，不易投捞井，推广油套分注管柱,四、对新分转注井、出砂井、调剖后需分注的井，推广后投球分注管柱,六,继续开展不宜分注井调查活动，避免无效作业,五、对套压为0的井，开展周期环空补水工作，降低层间压差,Companyname,井例：

H5-98该井原方案为换封，下刮削器在油层上界遇阻，测井径显示套变严重，为不宜下封井，与地质联系后，下合注管柱完井,二、失效原因分析及对策,1、通过测井径，避免下封无效,Companyname,二、失效原因分析及对策,XH7-87完井管柱图,井例：

XH7-87该井原方案为两级两段注水，考虑该井测试投捞频繁遇阻，与地质联系后，改下油套分注管柱，通过地面配水，解决了测试难的问题。

2、应用油套分注，解决投捞调配难题,Companyname,二、失效原因分析及对策,3、继续开展不宜下封井识别活动,截止目前确定了45口不宜实施分注措施的水井，尽量不对这些井实施常规分注措施，避免无效作业,Companyname,4、开展了环空补水工作,顶封套漏、化堵段、新分转注井,实施对象,2011年累计实施14井次，其中顶封套漏5井次，顶封化堵段9井次，截止目前管柱仍有效，降低了管柱失效几率,二、失效原因分析及对策,89mm喇叭口,漏失层,注水层,h1,P井口,P封=P井口+9.81.03h1,设P井口=25MPa，h1=1500m则P封=39MPa,Companyname,4井口配套问题，造成注水短路，误判为封隔器失效,1、套进或油出闸门漏失,3、单流阀失效，停井后压力波动、返吐出砂,2、油管挂密封圈刺漏，注水短路,二、失效原因分析及对策,H7-197、Q98-3、Q23、H7-169、H7-105、H12-148、H7-115闸门漏失,Companyname,针对井口配套的治理,单流阀失效定期检查，对于失效的及时更换,二、失效原因分析及对策,密封圈漏失1、确保完井坐油管挂时管柱居中，验封时装井口2、压力超过30MPa的井，建议逐步试验直腔式井口,闸门漏失1、采油区自查自改2、使用两年以上，作业时交井控车间试压修复,Companyname,5压力波动，管柱受力发生改变，蠕动造成封隔器失效,

（1）节能减排、限电增注,

（2）周期注水,报表显示93口下封井限时增注或周期注水，占总井数的35.8%,停开增注泵频繁,测试调配,日常维护,停开井、放压操作未按照标准执行，地层出砂或灰浆等异物，造成管柱堵或投捞遇阻,二、失效原因分析及对策,1、测试频繁，2010年8.8次/单井，2011年5.8次/单井2、高压注水井测试调配前放压,Companyname,二、失效原因分析及对策,F1,F2,停开井压力波动引起封隔器、水力锚受力状况发生变化，很有可能造成管柱蠕动、封隔器失效。

举例：

如图，管柱深3000m，油管内、外径62mm、73mm，套管内径121.4mm，井口注入压力30MPa，套压0，P内=P下=60MPa，P上=30MPa。

计算得：

1、向上活塞力F1=291.67KN，向下液注压力F2=145.84KN2、有锚定时鼓胀效应引起的管柱拉力为F3=43.85KN3、封隔器实际承受向上的力=F1-F2+F3接近20吨,Companyname,1、,

（1）制定了下封分注井管理规定，规范停开井、放压操作,注水压力低于20MPa，严禁放压，高于20MPa应该自然扩散压力至20MPa后再进行测试调配,

（1）所有注水井检查井口单流阀有效性，及时更换失效单流阀,

（2）限电增注、间歇注水优选合注井进行，尽量不在下封井实施,（3）对限电井建议注水科、地质所、采油区和工艺所共同把关,压力波动,测试调配,间歇注水,停开井、放压,治理措施及建议,二、失效原因分析及对策,Companyname,1、,

（1）洗井水用量不足（一般使用2车罐车，约25m3），不能满足洗井需要

（2）洗井不连续，造成洗井不彻底,6洗井问题，严重影响测试投捞、管柱有效性及安全性,

（1）洗井不彻底，异物进入易造成封隔器密封不严,

（2）洗井操作不规范，不能满足单井洗井要求,日常维护,作业过程,二、失效原因分析及对策,Companyname,

（1）作业监督抽查洗井水样，保存15天用于检查

（2）偏心分注井，验封投捞前洗井，水量不少于2倍井筒容积,针对洗井问题的治理措施,洗井前停井放压严格按标准执行,日常维护,作业过程,一井一策，严格控制压力和排量，防止返吐出砂造成重大事故,

（2）套漏、注驱井或出砂较严重的注水井，原则上不洗井,二、失效原因分析及对策,

（1）制定日常洗井工程设计,ThankYou!

请领导批评指正,