注水井不密封原因分析及预防

周鹏

摘 要：目前，在辽河油田欢喜岭采油厂的注水井进行分层注水后，有时会出现不密封的现象，这种现象严重影响着注采系统的平衡，造成高渗层注水多形成单层突进、水淹，低渗层注水量少形成连通油井受效差，可采储量动用效果不好。

关键词：辽河油田；注水井；密封；注水效率；措施

1 注水井不密封原因分析

1.1 封隔器失效

管柱在井下长期工作，在正常注水时，管柱上存在虎克定律效应，压力效应及温度效应，此三种效应的综合作用导致了分层注水管柱的伸长和缩短，造成封隔器在井下移位，使封隔器密封失效，甚至造成封隔器自动解封。以一级二段分注为例分析：上层注水压力高于下层压力时，环空压力效应的作用力向下，使油管柱伸长，胶筒就向下蠕动。上层注水压力低于下层注水压力时，在管柱上产生虎克定律效应压缩变形，螺旋弯曲效应和压力效应使管柱缩短变形，胶筒就向上蠕动。这样反复进行蠕动，封隔器失效导致不密封。

分注管柱中的封隔器胶筒受到外力作用发生变形、破裂。套管在长期高压作用下，会发生套管变形、破裂的问题，而且欢喜岭采油厂基本上是采用套管保护封隔器，因此在射孔层位发生套管变形、破裂的情况相对较多。一旦发生套管变形、破裂，处于这个位置的封隔器就会随之发生变形或破裂，直接造成注入液流在层段间窜通，层段验封即出现不密封現象。

胶筒涨开不足，密封不严。第一是封隔器胶件质量问题，释放时最大膨胀量没有达到套管的内径，不能形成密封。第二是不按照刮蜡冲砂通井管柱标准施工，会出现下管柱中途遇阻封隔器坐封和封隔器的胶筒与套管壁结合不紧密，没有起到封隔密封作用，属于施工质量问题。第三是释放时没有达到标准，造成封隔器释放效果不好，没有起到封隔密封作用，属于施工质量问题。

1.2 配水器失效

经过长期高压注水，高压液流在堵塞器与配水器水眼结合间隙处形成了沟槽，这在正常注水时影响不大，但在验封过程中由于液流从这些沟槽中窜通而造成测试仪器显示出压力和流量变化，分析绘解的依据是在测压压力计和流量计中记录下全过程的压力和流量变化情况，若以此分析封隔器的密封状况，则分析绘解结果必然是不密封。

1.3 管柱失效

分注管柱失效的问题在欢喜岭采油厂历年来的作业施工也曾经出现过，管柱失效意味着注水井内的井下工具全部或部分失去作用，但管柱失效的情况不同，出现的结果也有所区别。

有两种情况，一种是保护封隔器上部管柱脱落，这样继续注水相当于笼统注水，会出现全井注水量猛增，层段注水指示曲线与全井相似；另外一种是工具段内的管柱脱落，在管柱脱开处以下形成笼统注水，验封测试时会出现层段不密封现象。

出现管柱裂缝或螺纹漏失的情况时，进行验封显现的结果与配水器失效类似，即在配水器内投入压力流量计或投入密封段以后，被测试层段内的压力、流量由于存在管柱裂缝或螺纹漏失而发生变化，绘解的结果也必然是不密封。

管柱末段球座是用来保证管柱正向压力能够完全作用到注水层段的，注水井由于长期注水会造成球座锈蚀、结垢，致使球座不密封，验封时停注层段内的反排溢流、压力通过筛管、球座对压力流量计产生影响，直接影响到验封效果，如果幅度超过规定标准，则导致不密封的结果出现。

1.4 套管外层窜槽

套管外层窜槽是目前发现的影响注水井密封的另一个较为主要的原因，虽然分注管柱经过检验是符合施工设计要求的，但出现套管外层窜槽的情况时，验封压力计在验封过程中还是会显示出压力波动，导致不密封的结果出现。

1.5 影响验封结果的其它因素

堵塞器的盘根损坏，影响验封效果。配水器内结垢和密封段盘根上的轻微损坏也可能导致密封段座封不严，影响验封效果。在部分水井投捞或调试遇阻时，多半会采取反洗井的办法进行处理，这样那些可洗井的封隔器的洗井阀打开后，就有一部分不能回位或不能完全回位，如果在此时进行验封，就会由于洗井阀泻压造成不密封的结果。

2 预防措施和处理方法

2.1 加强工具检测，保证工具质量

根据该厂目前注水井所使用的井下工具，按照类别进行检测。制定一套完善的检测方法。

2.2 加强施工过程管理

施工队伍要提高自身质量意识，严格按照操作规程执行，控制好完井管柱下放速度，一旦发生中途坐封，必须起出管柱重新施工。

如果有油管有刺漏、裂缝释放时就达不到封隔器的释放压力，封隔器坐封不好而导致不密封。要避免此类问题的发生，在施工中要首先要在起原井管柱时即进行检查，找出有问题的油管甩掉，如果对油管的情况有疑问，应该在刮蜡冲砂管柱上加中间球座，冲砂后投球正打压，验证油管密封性，查找有问题的油管；对下井油管刺洗干净、认真检查、下井管柱及工具丝扣必须涂好密封脂，保证管柱的密封性。

在施工中必须严格按照施工设计及验串操作规程进行施工，将串槽的层位准确验出，对于设计上没有磁定位的验串管柱，要保证封隔器卡点的准确性；按标准对各层进行验串后，上提管柱至射孔井段以上打压，对验串工具的完好性进行检查，保证验串结果的真实性。

按刮蜡冲砂管柱标准认真组配下井管柱，刮蜡器带冲砂笔尖，并且刮蜡器与通井规之间间隔6m，下冲刮管柱至射孔井段时要反复刮削，同时验证套管是否有变形点，以保证下完井管柱时工具能够顺利通过。

3 结束语

3.1 注水井不密封的原因多种多样，要根据具体情况进行分析，并在此基础上采取相应措施处理。

3.2 预防注水井不密封的主要措施是保证井下工具质量、加强作业施工管理和日常管理。

3.3 本文所做的分析还不够全面，还要进一步加强注水井不密封原因的调查研究工作，制定提高密封率的措施办法，提高注水井密封率，保证油田开发效果 。

参考文献：

[1]秦亮.北二西东块二类油层水驱开采技术界限及开发效果研究[D].东北石油大学，2011.