可反洗井插入密封分注工艺在深井中的应用

宋祖厂，刘 扬，盖旭波，赖学明，庞 博，郭洪香

（大港油田公司a.采油工艺研究院；b.第四采油厂；c.第三采油厂，天津300280）①

可反洗井插入密封分注工艺在深井中的应用

宋祖厂a，刘 扬a，盖旭波a，赖学明a，庞 博b，郭洪香c

（大港油田公司a.采油工艺研究院；b.第四采油厂；c.第三采油厂，天津300280）①

针对大港南部油田分注管柱配套的封隔器洗井通道小、大修率高、成本昂贵等问题，研制了一种可反洗井式插入密封器及插入密封分注工艺管柱。与其他分注工艺相比，具有内通径大、耐压性能高、结构简单、可重复插入密封定位等优点，并在2口井成功进行了现场先导试验。结果表明：插入密封分注工艺在易出砂井、腐蚀结垢井、注水压力高且层间差异大的高温高压深斜井具有广阔的应用前景。

南部油田；深斜井；插入密封器；反洗井

大港南部油田属于典型的多层系、非均质复杂断块油藏，经过40多年开发已主体进入注水开发中后期，层间矛盾和吸水差异性日益突出，实施分注已成为油田精细开发、提高采收率和水驱动用储量的主要技术手段［1］。

南部油田深斜井分布范围广，占井比例高，为满足油田精细注水开发需求，提高大港油田深斜井分注技术水平，多年来在深斜井中相继开展了桥式偏心、压电控制开关和同心双管等分注技术研究与试验［2-5］。但受井深、井斜、地层温度高、出砂、腐蚀结垢等因素影响，均因投捞测配遇阻遇卡、电机设备可靠性差和投入成本高等原因而没有取得实质性突破，导致深斜井分注工艺仍以一级二段地面配水为主，整体分注技术水平和其他油田相比还存在较大差距。

为满足深斜井井下分注现场迫切需求，逐步解决深斜井分注技术难题，开展了插入密封分注工艺技术研究与试验，并取得了显著效果。

1 插入密封分注工艺

1.1 工艺原理

在钻完井阶段将套管预制密封筒按照地质要求先期随油层套管一起下入并预置在合适位置。下井时，管柱配套的插入密封器依次与各套管预制密封筒实现插入密封定位，从而把各个注水层段进行有效封隔，正常注水时通过管柱配套的配水器可以完成各层段注水，如图1。

1.2 管柱配套

分注管柱主要配套水井双向锚、配水器、插入密封器、双球座、筛管及丝堵等井下工具，如图2。

图1 插入密封分注工艺原理

1.3 主要技术参数

1.4 技术特点

1） 插入密封器设置有反洗井通道，一方面洗井通道大，不宜被颗粒杂质堵塞；另一方面洗井阀容易关闭，避免了洗井阀卡或关闭不严而使封隔器上下出现窜流。

图2 插入密封分注工艺管柱结构

2） 采用直接插入密封方式，适于注水压力高和层间差异大的高温高压深斜井。对于易出砂井，解除砂卡成功率高，降低了大修几率。

3） 插入密封器中心管内通径大，投捞测配成功率高。

4） 分注管柱结构简单，易损件少，有效期长；且插入密封器和套管预制密封筒可重复使用，投资少。

2 可反洗井式插入密封器

2.1 结构组成

可反洗井插入密封器上安装有多道密封圈，且结构中设置有反洗井通道，包括进水口、进水口活塞、进水口弹簧、出水口、出水口活塞和出水口弹簧等，如图3所示。

2.2 技术原理

插入密封器设置有反洗井通道，正常注水时，油压大于套压，插入密封器的反洗井通道进水口和出水口处于关闭状态，注入水从油管经管柱中的每套配水器进入各注水层段；当井筒需要反洗井时，套压大于油压，插入密封器中反洗井通道进水口活塞上行，压缩进水口弹簧，进水口打开，注入水进入反洗井通道，使出水口活塞下行，压缩出水口弹簧，出水口打开，注入水进入插入油套环空，经过双球座进入油管，从而实现分注管柱反洗井功能。

图3 插入密封器结构

3 现场应用

该技术已在南部油田小新4-0-2井、小新11-14井开展先导试验并取得成功，最大井深达到3 225 m，最大井斜达26.1°。现场应用情况如表2。

表2 插入密封分注工艺现场应用情况

4 结论

1） 插入密封分注管柱及相配套的插入密封器，与其他封隔器相比，插入密封器具有反洗井通道和中心管内通径大、耐压性能高、结构简单、易损件少、可重复插入密封定位等优点。

2） 插入密封分注工艺技术在易出砂井、腐蚀结垢井、注水压力高且层间差异大的高温高压深斜井具有广阔的应用前景，目前已在南部油田2口井成功开展了现场先导试验。

［1］ 宋祖厂，盖旭波，刘扬，等.HRP液压封隔器性能参数数值模拟研究［J］.石油机械，2011，39（5）：41-44.

［2］ 刘扬，晏明晴，杜树勋，等.井下压控开关配水技术在大港南部油田的试验［J］.石油地质与工程，2009，23（4）：97-98.

［3］ 盖旭波，王兴伟，李占军，等.G6封隔器工作原理及应用［J］.钻采工艺，2002，25（4）：91-92.

［4］ 孙桂玲，窦守进，关巍，等.双通路偏心分注技术适应性改进与试验［J］.石油矿场机械，2010，39（7）：34-36.

［5］ 宋祖厂，盖旭波，刘扬，等.地面控制多级分注装置结构记在深井中的应用［J］.石油矿场机械，2012，41（2）：73-77.

Application of Reverse Washing Insert Sealing Separated Injection Technology in Deep Well

SONG Zu-changa，LIU Yanga，GAI Xu-boa，LAI Xue-minga，PANG Bob，GUO Hong-xiangc
（a.Oil Production Technology Research Institute；b.The 4th Oil Production Plant；c.The 3th Oil Production Plant，Dagang Oilfield Company，Tianjin 300280，China）

The reverse washing insert sealing device and separated injection string were researched to solve the problems such as the small washing channel of packer，the high risk of accident and the expensive cost where general packer of separated injection string existed，In contrast，the invented insert sealing separated injection string had the advantages of big inner diameter，high performance of pressure，simple structure and reusable insert sealing，and the pilot test with 2 wells had been launched and the success rate of treatment had reached to 100%.The results showed that the technology of insert sealing separated injection would be used in sand wells，corrosion and scaling wells，high pressure and temperature wells with a great advantage.

southern oilfield；deep inclined swells；insert sealing device；reverse washing

TE934.1

B

10.3969／j.issn.1001-3842.2014.07.018

1001-3482（2014）07-0070-03

2013-11-05

中石油大港油田公司关键技术攻关项目（20110204）

宋祖厂（1982-），男，河南鹿邑人，工程师，主要从事分注工艺设计、井下工具研发及数值模拟方面的研究，E-mail：songzuchang＠163.com。