注水井分层调配常见问题分析及对策

摘要

近年来，在分注井调配过程中不断发生遇阻、遇卡或无法投拔水嘴等现象，甚至卡断试井钢丝，而造成分注井不能正常调配，影响正常注水。问题井出现频次的增加，制约着分注井调配的覆盖率，严重影响油田的开发政策的执行。测试队在近4年的工作中不断总结问题发生原因，配套、改造投捞工器具，修订、完善投捞调配工艺，在分注井调配工作上取得了一定的效果。

关键词：分注井调配问题井

目录

一、概述 (1)

二、偏心分注及投捞调配主要原理 (1)

三、调试中存在的主要问题 (2)

四、各类问题的处理对策 (4)

五、取得认识 (7)

六、分注井调配思路与建议： (8)

一、概述

油田开发中利用分层注水来解决层间吸水不均造成的层间矛盾，目前我厂采用的分注形式有: 偏心分注、油套分注、压控开关分注等，其中偏心分注又分为传统偏心分注和桥式偏心分注。我厂能够自主进行投捞调配的主要是偏心分注井。油套分注由地面控制配注无需井下调配，压控开关目前厂家负责进行调配，我厂只负责配合起下工具。

二、偏心分注及投捞调配主要原理

偏心分注的主要原理：通过封隔器使不同层位隔离开，利用偏心配水器堵塞器通道（水嘴直径）大小来控制分层水量，来满足地质配注要求。下图为配水器结构示意图和配水器中心管实物图。

图1 配水器结构示意图图2 配水器中心管实物图投捞调配：利用流量计测试井下分层流量，判断井下吸水情况，结合地质配注对配水器堵塞器进行水嘴更换，来达到满足地质配注要求。应用器具：试井绞车、井口高压防喷管、流量计、回放仪、投捞器；主要工用具：计算器、管钳、手钳、扳手、

螺丝刀、机械振荡器、安全器材等。

图3 投捞器实物图图4 机械振荡器实物图投捞调配作业过程：1、组装流量计测试井下分层流量；2、分析分层吸水情况；

3、确定分层水嘴大小；

4、组装投捞装置进行投拔作业；

5、重新测试分析井下分层吸水情况；

6、重复以上操作直至分层吸水达到配注范围或无法调整为止。

分注井调试操作不是简单的工具起下，由于井斜、投捞工具、井筒状况等因素的影响，堵塞器投拔不上、投捞工具遇阻、遇卡等情况屡有发生，如在调试过程中操作不当，极易产生井下调试事故。为此，我们对近年来我厂所发生的问题井进行井况调查、原因分析、工具改进、明确制度，使分注井调试事故发生率明显下降，在预防调配问题发生上也卓有成效。

三、调试中存在的主要问题

（一）、投捞工具与配水器契合度不够造成无法正常更换水嘴。

1、导向滑块前缘尖角撞击在导向环台阶上，投捞爪无法接触堵塞器抓头。

图5 无尖角导向块图6 配水器导向环

2、导向块弹簧倔强系数不够或导向块尖角角度过大，投捞器导向滑块与配水器导向槽无法契合，造成投捞臂与堵塞器不同线。

图7 开启高度不够的导向块图8 未达到满开启高度的投捞臂

3、投捞臂开启弹簧或支撑弹簧倔强系数不够，投捞臂开启高度过低，打捞头无法坐入堵塞器抓头。

4、堵塞器抓头被垢片或锈片填实，投捞臂打捞头无法坐入堵塞器抓头。

图9 堵塞器抓头被垢掩埋图图10 中心管与管套间隙的残留垢片

5、配水器堵塞器滑道与导向槽不在同一条直线上，造成无法投拔水嘴。

（二）、投捞工具在管串中遇阻，影响正常调试作业。

1、涂料油管防腐涂层脱落，造成工具遇阻。

2、封隔器破碎胶皮在洗井时由球座返入分注管串内，造成工具遇阻。

3、配水器、封隔器中心管结垢缩径，造成工具遇阻。

4、分注管串内形成垢桥或砂桥，造成工具遇阻

5、地层吐砂注水管柱砂面上升，造成工具遇阻。

（三）、投捞工具在管串中遇卡，造成工作时间加长，工作量加大。

如果说遇阻是下放过程的遇阻，遇卡也可以认为是上起过程中的遇阻，在遇阻情况下，解决方法选择不当或操作不当很容易转化成遇卡。如：

在遇阻时强行靠投捞器下放速度穿过遇阻位置，造成工具上起时无法起出，卡在遇阻位置，甚至卡死。

其他遇卡情况：

1、投捞工具检查不到位，造成部件螺丝松动，上起工具时遇卡。

2、井下附件连接管柱长度不够，或下井操作时，工具未完全通过井下附件上起，造成锁紧凸轮与井下附件遇卡。

（四）、井筒内较脏或解卡方法不当，拉断钢丝，造成井下调配事故。

遇卡和井下事故只有一步之遥，在遇卡情况下，稍有不慎就容易造成拉断钢丝的井下事故，井下事故又分为可打捞和无法打捞两种，一般情况下，工具卡落能够进行打捞作业解决；而工具卡死或被垢片堵实情况下无法进行打捞作业，只能通过检串作业解决。如：

分注井管柱结垢，调配工具卡死。投捞器外径?44mm，配水器内径?46mm，只有2mm的公差：投捞器下井过程中与管柱臂相互摩擦，造成垢片脱落，投捞器上起至配水器处时，垢片将投捞器卡死在配水器内。

图11 投捞器被垢片卡死在配水器中图12 用榔头砸出的堵塞器布袋内装满垢片

四、各类问题的处理对策

（一）进行工器具改造和零件加工，加大投捞器与配水器契合度，提高投拔水嘴成功率。

图13 改造后导向块正面图图14 改造后导向块侧面图

1、在研究中发现，在导向滑块无角度和角度大于60°情况下，导向块正确导向的几率较低。无角度情况下，打开锁紧凸轮后，投捞器能坐在配水器内，但无法抓住

堵塞器；度角大于60°时，投捞器几乎无法在配水器内坐住，最终确定导向块尖角斜度在30-45°之间，确保导向块正确导向，提高投捞器与配水器契合度。

2、研究中还发现，导向块及投捞臂开启弹簧及支撑弹簧倔强系数不够而软化，造成无法正常导向或无法坐入堵塞器抓头，影响分层堵塞器的投拔。此类问题发现后，通过加强导向块开启弹簧、投捞臂开启弹簧及支撑弹簧检查和更换力度，确保导向块及投捞臂达到满开启高度，提高投捞器与配水器契合度。

3、对检串后配水器进行解剖发现，堵塞器抓头位置被垢片及锈片填实，投捞臂打捞头无法坐入堵塞器抓头。经分析和研究后专门加工了方形打捞头、堵塞器挖垢铲及铅模，三件工具结合作业，可解决堵塞器抓头轻微的垢埋问题。

图15 堵塞器挖垢铲、铅模、方形打捞头实物图

（二）、制作了通井工具、油管砂面探测工具、小直径投捞器等工具，做到了辅助工具系列化，为疑难井探测、解除提供了保障。

1、在新中33井、西33-28井调配过程中发现投捞器遇阻，起出工具后未发现工具有撞击痕迹，初步判断是软体物质遇阻。经研究分析后，制作了软体物质打捞矛，对两口井进行打捞在新中33井捞出物为防腐涂层脱落物，西33-28井为封隔器胶皮碎片，判断是在洗井过程中碎片及软体物由球座返入管串内部。

图16 软体物质打捞矛实物图图17 软体物质打捞矛设计图

2、在我们进行流量测试和分层水量调配时，由于超声波流量计与投捞器直径差

别（流量计直径?38mm,投捞器直径?44mm），致使超声波流量计可顺利通过封隔器、配水器进行流量测试，投捞器却在该处遇阻，分析原因主要是由于配水器结垢缩径所致。针对这一问题，根据以往的直筒通井规改造加工了螺纹通井规，更好的对配水器及封隔器进行除垢作业。

图18 螺纹通井规实物图图19 螺纹通井规设计图

3、2009年有部分井，反复进行通井作业，均在同一位置遇阻，利用铅模探测无法确定遇阻类型，根据这一情况，现场判断是砂阻，利用自制捞砂筒进行捞砂后，确定为吐砂严重，造成管串内砂埋。

图20 自制捞砂筒实物图

（三）、强化责任、环节控制、规范操作，将分注井遇卡发生率降到最低，避免井下调配事故发生。

遇阻→遇卡→井下事故是逐步进化的过程，而遇卡和井下事故的发生除井况问题外，判断不清、措施不当、操作失当、操作人员的责任心也是不可忽视的原因。

根据现场出现问题类型和井下事故类型明确以下制度：

（1）加强工器具下井前检查，由原来的单人检查改成井口操作岗、井口配合岗和中间岗三人全面进行工器具检查。

（2）投捞器下井作业起下5-8次时，起出工具检查固定螺丝或投捞器杆体固定螺丝孔表面处理，防止丝杆脱出。

（3）严格落实解卡管理的“三个禁止”，即禁止车组“私自解卡、超压解卡、反冲解卡”，在测试过程中如有遇卡事故发生，队干部必须亲临现场指导解卡。

（4）坚持队干部跟班作业制度，消除测试过程中的不安全行为。凡复杂问题井的解除施工、分注井初次调试、情况不清井，必须有队干部跟班作业，确保测试安全。

（5）明确工具下井速度配水器内不大于20m/min，管串内不大于120m/min。

（6）出现问题情况下，必须分析制定方案后，进行问题解除，严禁车组私自进行问题解除作业。

（7）初调井第一次必须探测核实数据后，进行投拔作业，并且第一次探测数据必须使用通井工具进行，严禁直接使用投捞器，避免井下管串长度不够造成遇卡。

（8）分注井初次调试、水量调整井，必须坚持“以防为主，解、防结合”的原则，重点实施以“通井、洗井、校深、投拔、调试”等工序为主的过程管理，减少调试问题出现，提高调试成功率。

除了制度上进行规范外，对投捞器锁紧凸轮进行加长处理，室内模拟试验规定舌头部位杆体直径为?50mm能满足投捞器附件正常开启，确保投捞作业正常工作，避免其在配水器内遇卡。

（1）凸轮舌头直径小于中心管直径46mm，开启舌头无法动作，投捞爪及导向滑块无法打开，投捞失败。

（2）凸轮舌头直径等于（或相近）中心管直径46mm，舌头在中心管中遇卡，即工具遇卡。

图21 凸轮改造示意图

五、取得认识

近几年通过不断的对分注井测试调配的研究发现：

1、通过工器具的加工、改造，能够较为准确的分析、判断分注井问题原因，在

井下事故预防上取得的效果也比较明显，但仍无法对于井筒状况较差及造成井下调配事故的井进行事故排除。

2、部分问题井形成后只有结合检串才能成功治理，因此保持良好井筒状况和避免发生井下事故，是提高投捞质量的根本。

3、另外，投捞工具解卡和井下工器具打捞是投捞调配工作的薄弱环节，在前面的工作中，主要侧重于事故的预防和问题类型判断，今后的投捞调配工作，从预防为主，井下事故的处理为辅，争取做到投捞调配问题井“防、消”结合。

六、分注井调配思路与建议：

1、改善井况，降低调配初级风险，创造调配基础环境。

一是建议加大检串力度，建议分注井一年检串一次，检串时一定对管柱进行清垢处理和冲砂洗井作业；二是强化洗井管理，确保分注井洗井质量；三是坚持“先易、后难”对存在问题分注井进行处理。

2、探索适合我厂的调配问题井处理方法。

继续进行目前注水现状下的，调配技术探索，总结出适合我厂的调配、预防井下事故和解除问题井的方法。