海拉尔油田分注管柱失效原因分析及治理对策探讨

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【摘要】针对海拉尔油田分注管柱失效现象，从井下工具、井筒状况、层段配注、作业施工等方面进行了详细分析。分析认为，管柱失效的主要原因有结垢遇阻、套变、层段或动态停注等，因此，本文就提高分注管柱的有效期从多角度提出了治理对策，对注好水、注够水以及实施稳油控水提供保障。

【关键词】分注管柱 失效原因 治理对策

1 引言

随着海拉尔油田的不断开发，层间、层内和平面矛盾越来越突出，已严重影响原油采出程度。分层注水对提高油田开发效果至关重要，井下封隔器是分层注水的必要工具，它在井下的密封状态决定着分层注水的成败。因此，提高封隔器密封性能，延长分注有效期是油田能够注好水、注够水的前提条件之一，对于实现油田长期稳产、高产具有十分重要的意义。

2 海拉尔油田分注管柱状况

目前海拉尔油田共有注水井323口，笼统井173口，分层井150口，分注率46.13%，平均单井3.09段，3年以上未动管柱57口，占总井数的17.65%。

海拉尔油田目前分层注水管柱应用普通偏心、桥式偏心两种分层注水管柱。普通偏心特点是流量测试必须采用非集流流量计，递减法测试，要求流量计量程必须大于全井注水量；桥式偏心特点是可采用双卡测单层，即可使用非集流递减法测试，又可采用集流式流量计实测单层流量。

2010年工艺设计244井次，因分注管柱失效而进行的作业重配共46井次，占总设计总数的18.85%，其中因套损问题造成的分注管柱失效5井次，占作业重配总井次的10.87%；因结垢遇阻造成的14井次，占总井次的30.43%；因封隔器不密封问题造成的17井次，占总井次的36.96%；其它原因10井次。

3 分注管柱失效原因分析

调研国内外相关资料并结合海拉尔油田现场实际状况，造成分注管柱失效的原因主要有以下几个方面。

3.1 封隔器本身结构存在问题

（1）封隔器胶筒方面。海拉尔油田属于低渗透油田，注水压力较高，部分区块完井深度达2000m以上，井底温度高达90℃左右。目前现场所使用的封隔器胶筒采用丁氰橡胶，在高温高压条件下，应力衰减和老化速度快，封隔器胶筒易失效。

（2）洗井滑套密封件易损坏。目前使用可洗井封隔器洗井滑套密封结构由滑套和O形圈构成。在反洗井过程中，当O形圈过反洗井出口孔眼时，O形圈失去接触面支撑的部分，部分脱出密封槽，挤入滑套与套孔眼之中，容易造成的咬伤或咬断，从而导致封隔器不密封，分注管柱失效。

3.2 井下状况影响分注管柱有效期

（1）套损引起的分注管柱失效。2011年新增套损井10口，累计套损井51口，占总生产井数的3.84%，其中油井19口，占油井总数的1.89%，水井32口，占水井总数的9.91%，套管发生弯曲变形、腐蚀和结垢现象，均会影响分注管柱有效期。

（2）测试遇阻和油管堵塞。注水过程中油管发生腐蚀、结垢现象，造成测试遇阻或者油管堵塞，同样会导致分注管柱失效。

3.3 层间差异大、层段停注或动态停注造成管柱蠕动

贝3-6井2010年3月24日下入分注管柱，偏Ⅰ日注30m2，偏Ⅱ停注，偏Ⅲ停注20m2，2011年2月17日偏Ⅲ停注，偏Ⅰ日注15m2，偏Ⅱ日注10m2，3月15日油压升至8.2MPa，套压2.5MPa，分注管柱失效。分析认为该井层间压差较大，压力波动造成管柱蠕动加剧，从而引起分注管柱失效。

4 延长分注管柱有效期的对策

4.1 合格的井下工具、提升井下工具的整体性能

合格的井下工具质量，特别是胶筒性能的提升是提高分注有效期的前提。

（1）针对常用封隔器在应用中出现的问题，优选合适的封隔器胶筒材料。

（2）提升封隔器洗井滑套密封性能，避免咬伤，可采取以下方法：

①采用T形圈代替O形圈；

②采用护挡方法，当洗井滑套过孔时，用挡环挡住密封圈，避免密封圈脱出而被咬伤，提高密封圈的密封效果。

4.2 创造良好的井况和井筒条件

封隔器和套管壁的密封性关系到分注工艺的成败，清洁平滑的内表面可保证封隔器胶筒的密封效果。因此，必须处理井筒，创造良好的井况和井筒条件。

4.3 精益求精的分注作业管理

作业施工是分注工艺设计的操作和执行过程，其质量决定着分注工艺的成败和长期效果。现场作业监督人员应具有责任感，对于通井、刮削、组配管柱、下分注管柱等关键环节必须进行现场监督，针对现场情况及时提出变更措施和建议，保证分注工程设计的作业质量，并符合单井井筒条件。

5 治理措施效果

针对分注管柱失效的主要原因，采用从井下工具、井筒、作业施工和日常管理等方面提出了治理措施，收到了明显的治理效果。截止目前海拉尔油田共有分注井150口，分注率为46.13%，与2010年同比增加12.53%，因管柱失效原因而进行的作业重配共31井次，与2010年同比减少了32.61%，分注管柱平均失效周期为417天，与2010年同比延长87天。分注工艺技术水平和技术指标的普遍提升，提高了注水开发效果，保证了油田的稳产、增产。

6 结论

（1）海拉尔油田分注管柱失效主要表现在封隔器不密封、测试遇阻和套损影响三方面；

（2）封隔器本身密封件性能、层间差异、井筒状况是影响分注管柱有效期的主要因素；

（3）优质的井下工具质量是提高分注有效期的前提；分注作业质量和精细的日常管理是延长有效期的保障。

参考文献

[1] 赵远纲，王禄群，侯高文.分层开采工艺管柱[M].东营：石油大学出版社，1994

[2] 赵远纲.分层开采工艺管柱[M].北京：石油大学出版社，1998.

[3] 朱仁杰.O形密封圈[M].北京：机械工业出版社，1986

作者简介

王大勇，男，1975年2月2日出生，2006年毕业于大庆石油学院，现在大庆油田海拉尔勘探开发指挥部贝16作业区采油队。