小井眼多层机械式找堵水技术研究

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摘 要：针对目前胜利油田小套管井、侧钻井在偏磨治理、提液、深抽和分层开采等方面暴露出的问题日益突出的问题，研究了一套适合小井眼的高效不动管柱换层找堵水、换层采油生产管柱，以提高分层卡堵水效果，简化分层采油生产操作工艺，降低生产成本。该项目设计了液压丢手式换层生产工艺管柱，满足了直井、斜井的分层卡堵水、分层酸化、多层油井不动管柱换层生产等工艺要求。

关键词：小套管井；不动管柱换层；分层采油；找堵水

一、 概述

目前，胜利油田小套管井、侧钻井已形成一定的规模，且数量呈不断上升的趋势。但是受小井眼尺寸的限制，在生产过程中暴露出的问题日益突出，主要体现在偏磨治理、提液、深抽和分层开采等方面。为此，研究了一套适合小井眼的高效不动管柱换层找堵水、换层采油生产管柱，以提高分层卡堵水效果，简化分层采油生产操作工艺，降低生产成本。该项目设计了液压丢手式换层生产工艺管柱，满足了直井、斜井的分层卡堵水、分层酸化、多层油井不动管柱换层生产等工艺要求。

二、 管柱的结构设计

1、管柱设计要求

（1）分层封隔器设计采用液压坐封式封隔器。

（2）控制换层管柱设计为丢手管柱形式。

（3）管柱设计应满足液压封隔器坐封和液压丢手的工艺要求。

2、管柱组成

组成不动管柱换层生产的基本工具有：Y441E和Y341E系列高压封隔器、DYS多功能液压丢手、YK液压换层开关、打压球座、反向阀等井下工具。通过基本工具的配套组合，可形成液压丢手式换层生产管柱，可以实现直井、斜井中2层～4层任意组合换层生产。

3、基本工具的使用

三、管柱工具试验分析报告

主要工具的试验数据结果见以下表格。

（1） 由表1、2可知Y441E、Y341E高压封隔器坐封压力为10MPa～14MPa，坐封解封情况良好，两类封隔器上部和下部承受压力可达到20MPa以上。说明两类封隔器坐封压差低，双向承压能力高，坐封解封方便可靠，锚定牢固。

（2） 由表3可知，DYS多功能丢手工具可采用投球和不投球两种方式，不影响丢手压差；丢手压差稳定且丢手压差可根据实际需要灵活调节；丢手打捞情况良好。说明丢手工具丢手、打捞性能可靠，可满足丢手控制管柱的丢手要求。

（3）由表4可知，YK液压换层开关开关灵活，开关压差稳定，重复工作性能好。可以与液压式封隔器配套使用，多级组合使用，可以控制多个油层的任意组合换层生产。而且封隔器与开关配套性能好，加接丢手后可以实现丢手控制管柱。

四、施工设计作业规范

1 工艺管柱的下入

根据完井管柱设计下井前调整好开关的开关位置及开关压差（设定开关压差为10MPa），按要求下入井内。

2 封隔器坐封、丢手

管柱下至设计位置后，油管内加液压至10MPa，此时有明显的压降显示，证明开关换向，继续憋压使各级封隔器坐封（油管内憋压，分别在12MPa、14MPa稳压3min，使各级封隔器坐封），然后油管内投球憋压至丢手压差16MPa，实现丢手，此时有明显的压降显示。起出丢手上部管柱，下入泵即可进行采油生产。

3 换层过程

待油井生产至稳定后，根据采油数据准确跟踪分析从上油层采出液体的液量及液性。若需要换层生产，应先关闭生产阀门，上紧光杆密封器，泵车接套管阀门，套管加液压至换层开关换向压差（有泵压突降显示），从而实现换层生产。

4 技术特点

（1）换层生产简单方便，只需要一台泵车（配一台罐车）和一个作业人员，就可以进行换层作业。

（2）可以重复换层，能够实现2层～4层任意反复换层生产，满足采油生产中及时换层的需要，提高采油时效。

（3）适用性广，适用于直井、斜井及定向井。

（4）管柱寿命长，可以有效延长油井免修期，丢手管柱可以降低完井管柱成本和后期检泵作业的难度和工作量。

（5）封隔器坐封压差低（10MPa～14MPa），双向承压高（上、下各20MPa～30MPa），性能优良，Y441E和Y341E高压封隔器系列配套，可以满足2层～4层的封堵要求，且整个管柱只有一个双向锚定点，有利于保护套管。

（6）采用Y341自验封封隔器与Y441封隔器配套使用，实现多级封隔器使用时能够全部验封，解决多级封隔器使用只能验封最上一级的难题。

五、认识和结论

1、研制了性能可靠、配套完善的小井眼不动管柱换层找水、不动管柱换层采油生产、分层测试等多种工艺技术，为小井眼多油层油井分层采油生产测试提供了可靠的技术手段。

2、配套研制了Y441E、Y341E高压封隔器、YK液压换层开关及DYS多功能丢手工具，大幅度提高了丢手控制管柱的安全可靠性，为油水井提供了技术先进、性能可靠的封隔工具，对延长油井免修期、提高施工成功率、降低作业工作量具有重要作用。

3、完善了不动井口和不动管柱条件下进行重复换层生产，研制了YK液压换层开关、多功能丢手工具和低坐封压差高工作压差的高压封隔器，提高了采油工具技术水平。

参考文献

[1] 张琪.采油工程原理与设计.东营：中国石油大学出版社，2006.

[2] 万仁薄.采油工程手册〔M〕.北京：石油工业出版社，2000.

[3] 万仁薄、罗英俊.采油技术手册〔M〕.北京：石油工业出版社，1993.

作者简介：孟凡晶（1979-）， 女，山东陵县人，2005年毕业于德州学院物理学专业，工程师，主要从事采油工艺技术研究与推广工作。