地面分注工艺的改进与完善

◇中原油田分公司采油三厂 张珞临 潘丽辉 张文凯

本文针对文明寨油田注水现状及地面存在的诸多问题，研发了油套分注地面恒流配水器，根据配水量的需要，选择合适的水嘴，来完成分层配注需要。当压差大于1 MPa时，恒流芯才可启动，满足在不同状况下的注水需要。该配水器现场应用快捷方便，节约成本延长使用寿命。

1 文明寨油田分注现状及存在问题

随着文明寨油田进入高含水开发中、后期，注水油藏井筒技术状况越来越差，井下分注管柱寿命明显缩短，注水层段合格率处于较低水平，地层能量不足，作业维护频率加大。

XX油藏经营管理区共有分注井52口，其中地面分注井33口，全年失效15口分注井，地面分注井只有2口.地面分注井无需测试队起下测试工具，避免了测试遇阻导致作业的优势，且地面分注井两层注水减小了封隔器上下压差，延长了地面分注井换封作业周期。

地面分注井虽然延长了换封周期，减小了作业频率，但是井口安装的恒流配水器自带的不锈钢压力表较易损坏，近两年回水管网完善以后所有水井井口均为全井口，油套压无法同时录取，给油水井分析带来不便；然而采油区无相关配件进行更换，厂家提供配件价格也较为昂贵，因此需要对该恒流配水器表接头（图1）进行改进以便取全取准压力，应用更便捷。

图1

该装置自带表接头及压力表，表接头型号及压力表量程属出厂自带，后期维护采油区无法自主完成，该表量程偏大测取压力不准，而且上作业及井口维护时该表容易坏，更换该型号压力表较为昂贵，另外该压力表校验无法完成，且该配水器厂家维护期限为2年，超过两年将不提供物料，届时配水器将报废，价格6800元/个，给采油区日常管理带来不便，需对该表接头及压力表进行改进以延长使用寿命；老式恒流配水器无法直接读取压力，测压力时需切换流程或由井口测试闸门测取，较为不便。

2 油套分注井地面恒流配水器简介

2.1 结构

地面恒流配水器是根据油田提出的精细注水要求，集多种产品、多种功能融为一体的新型产品，是由配水器主体、带压可调恒流配水芯、压力表、压力表阀座、单向阀及开启阀（溢流顶针）所组合成。

2.2 性能及用途

（1）配水功能：根据配水量的需要，选择合适的水嘴，来完成分层配注需要。

（2）来水压力表：测量显示来水压力（即注水压力），注水压力-地层压力=压差。当压差大于1 MPa时，恒流芯才可启动。

（3）单向功能：正常注水时，注入压大于地层压力，水由来水方向通过注水井注入地层，此时单向阀打开，当注入压力小，则单向阀关闭，使注入地下的水无法返回注水管线中，避免了井底或地层水反吐，造成地层出砂。

（4）开启功能（溢流）：当水井需要放压时（如：修井作业、返排等情况），打开溢流阀，以开启的大小来达到控制放溢流目的。

（5）表座阀截止功能：通过关闭此阀可在不停注的情况下，进行拆卸更换压力表。

3 现场应用

WM241水井2020年6月份结合换封重炮，完井管柱两级三段，7月底油套平衡发现封隔器失效，采油区水泥车重新座封，2天后油套压平衡，8月3～9日作业换封，完井测试遇阻，投捞器断落，洗井打捞无效，重上作业发现套管吐泥浆，井筒满足不了两级三段要求改油套地面分注，目前封隔器完好，注水正常，井口较易损坏部件为自带不锈钢耐震压力表，井口施工稍有震动时压力表就有很大可能损坏，指针落零或表头密封不严，针对这种情况该井率先更换为自己研制的表接头。

经切换流程校准压力，该表显示的压力值与切换流程测出的压力值匹配，有现场实际应用价值。

4 现场试验结论

通过对采油区近一年部分地分井压力表更换后跟踪监测结果，可以得出如下结论：①改进后表接头及压力表能够符合现场实际应用，资料真实可用；②该表接头采油区可自主加工，压力表为采油区常用压力表更换更为简洁、方便；③压力表可定期校验，提高测量准确度。

虽经改进该装置本身还存在一定缺陷需下一步继续进行改进：①该装置焊装完成以后，焊渣易堵塞恒流板，需拆卸清洗；②价格相对较高，大面积投入使用受成本限制。

图3

5 效益分析

（1）投入费用合计0.2万元。经过前期研究，每个表接头加工费用为20元，共计加工100个，合计0.2万元。

（2）产出效益11万元。①延长了注水时率，普通压力表费用远远低于专用压力表费用，后期维护费用也降低，校验等问题本厂即可解决。1/2″表接头7.8元，配水器自带表接头300元；Y-100一般压力表33.1元，M14*1.5不锈钢耐震压力表204元，校验费用：本厂校验免费，局校验400元/块；不锈钢压力表费用及校验费用可节约。②避免因取压不准造成的水井工况判断失误误伤作业。投入费用=（7.8+33.1+20）*100=6090；产出效益=（300+204+400）*100=9.04万元。

（3）净效益8.43万元：净效益=9.04-0.609万元=8.43万元。

（4）社会效益。减少了作业井次，减少了因作业来带的环境污染；给地质开发带来可参考的实际意义，增加水驱动用储量。

6 下步推广应用建议

在已实行地面分注并安装井口恒流配水器及水表的井取得良好效果的前提下，对今后作业实施一级两段的井优先考虑油套分注，精细分注地层条件达不到要求的可先采用地面分注动用小夹层，待形成水道后在进行精细分注，压力表损坏后直接将表接头及压力表全部更换为研制的配件，节约成本延长使用寿命。

（1）笼注井安装该装置，可以达到平稳注水，精确注水的目的。目前的笼注井注水都是小班工人通过频繁调节闸门来控制水量，劳动强度大、闸门损坏快，若笼注井都安装该装置后，既降低劳动强度，又减少更换闸门工作量，节约成本。

（2）用于油水系统的掺水，可以解决用水表掺水，需要频繁控制闸门的工作。以往的输油单井或支干线掺水，是通过闸门控制，水量不稳定，易对系统产生冲击，单井量油不准，安装该装置可以实现24小时平稳掺水，解决了上述问题。

（3）继续加大推广该装置用于地面分注井。地面分注井逐年增加，以往安装的普通地面分注装置，测试工作量大，分层配水准确率低，安装地面恒流配水器可以提高分层配水准确率，下步可考虑加大推广力度。