正洗井油套分注管柱的研制

蒋建华+户贵华+赵杰+孙立辉+冯春燕

【摘 要】常规油套分注井因管柱有效期长，日常注水管理方便，在文卫马油田得到了广泛应用。但该管柱不具备洗井功能，2011-2012年常规油套分注井小修作业卡管柱37井次，造成大修作业15井次，增加直接作业费用936万元。为此研制了正洗井油套分注工艺管柱，在原管柱结构上，研发了往复式开关阀与可捞式钢球，两者配套使用可实现正洗井，现场应用表明可有效降低卡管柱风险。

【关键词】正洗井；油套分注管柱；往复式开关阀；可捞式钢球

0 引言

常规油套分注井[1-3]因其分注管柱串简单，管柱由一个常规封隔器组成，分别从套管注上部油层和油管注下部油层，封隔器密封性能稳定，管柱有效期长，日常注水管理方便，在文卫马油田得到了广泛应用。但该管柱不具备洗井功能，随着管柱有效期的延长，地层结垢严重，注水压力上升，加大了小修作业卡管柱的风险。据2011-2012年统计资料显示，文卫马油田常规油套分注井小修作业卡管柱37井次，造成大修作业15井次，增加直接作业费用936万元。为此研制了正洗井油套分注工艺管柱，在原管柱结构上，研发了正洗井往复式开关阀与可捞式钢球，配套使用可实现正洗井，有效降低卡管柱风险。

1 技术分析

1.1 管柱结构

正洗井油套分注工艺管柱见图1。

1.2 工艺原理

往复式开关阀连接在封隔器上部一定位置，按图1配下正洗井油套分注工艺管柱下入设计深度。洗井时向油管内投入可捞式钢球，可捞式钢球坐落在往复式开关阀上，封闭往复式开关阀上下油管，通过增加地面油管注入压力，当往复式开关阀上下形成一定压差时，往复式开关阀打开油套连接通道，实现正洗井。洗井完毕后，当油套压力平衡后，往复式开关阀自动关闭油套连接通道，捞出可捞式钢球，实现往复式开关阀上下油管的连通，恢复正常注水。该工艺管柱可清除封隔器以上井筒、吸水层段的渗滤面的污物，恢复地层吸水能力，同时降低了因结垢和污物沉积造成卡管柱的风险。

1.3 主要技术参数

往复式开关阀内通径为48mm，可捞式钢球最大外径为50mm，两者配套使用；适用于井斜小于60°的正洗井油套分注井。

2 正洗井油套分注管柱配套工具

2.1 往复式开关阀

往复式开关阀连接在正洗井油套分注管柱的封隔器上部一定位置，其结构如图2所示。该往复式开关阀连接在油管柱上，下入设计深度，开关处于关闭状态，需要其打开时，从井口投入可捞式钢球，钢球落在球座上，将管柱内部隔成上、下两段，油管打压，钢球上部压力大于钢球下部压力，使滑套下行，滑套上的排液孔与出液孔连通。施工完毕，井口压力放掉，在弹簧的作用下，滑套回位，出液孔被关闭，往复式开关恢复关闭状态，捞出钢球，分层压裂、酸化施工后可实现原管柱直接分层注水或分层采油。

该开关阀最大外径105mm，最小通径48mm，钢球直径50mm，启动压力为0.5-1MPa，工作压力50MPa。

2.2 可捞式钢球

可捞式钢球结构示意图见图3。洗井时将该钢球由油管投入并坐落在往复式开关阀上，此时钢球的上下泄压孔被两组O形圈密封，剪钉将活塞套与活塞相对位置固定，通过钢球关闭连接往复式开关阀上下油管通道，开始洗井。待洗井结束后，下常规打捞器捞出钢球，打捞时上提力剪断剪钉，活塞套上移，下泄压孔与泄流孔连通，球上下通道开启，上下压力平衡，可顺利捞出钢球。

3 现场应用

2013年1月至2015年10月，正洗井油套分注管柱在文卫马油田应用51口井，已实施正洗井187井次，成功179井次，成功率95.7%。洗井未成的8井次中，主要由于人为因素延长了洗井周期，使得往复式开关阀结垢以及沉积脏物，可捞式钢球密封性不好，最终导致洗井未成。期间因地质精细分注措施和换封维护作业起出13口，均未发生卡管柱问题。

4 结论

1）正洗井油套分注工艺管柱的研制与应用满足了目前文卫马油田油套分注井周期洗井和降低卡管柱风险的要求，与常规油套分注管柱相比，该管柱配套工具加工工艺简单，费用低廉，现场组配方便，洗井时便于操作，能有效延长管柱有效期。

2）现场应用结果表明，油套分注井进行正洗井时，往复式开关阀打开关闭灵活，可捞式钢球密封性能稳定，打捞成功率高，正洗井油套分注工艺管柱可推广应用。

【参考文献】

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

[2]邹皓，罗懿.斜井小排量油套分注工艺技术研究及应用[J].石油机械，2004.32（8）：7-9.

[3]赵杰，王玉环，付艳红，毛江辉，田春荣，司凤英.油套分注工艺完善与应用[J].科技视界，2012.5（14）：27-28.

[责任编辑：王伟平]