[科普中國(guó)]-注入井

注入井概述

注入井在油田生產(chǎn)中的作用至關(guān)重要，一方面注入井不斷地補(bǔ)充油層能量，保持地層壓力，使油井保持旺盛的生產(chǎn)能力；另一方面是注入的水也作為油的排驅(qū)劑，將油向生產(chǎn)推進(jìn)二因此注入井的平穩(wěn)注入有利于油田的平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展。3

注入井管柱注入井管柱是聚合物溶液從井1：3進(jìn)入地層的通道。目前油田上所用的注入井管柱主要有兩種，一種是籠統(tǒng)注入管柱，一種是分層注入管柱。用的最多的是籠統(tǒng)注入管柱，分層注入管柱是近年來(lái)針對(duì)聚合物溶液注入時(shí)的層間矛盾而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新工藝。注入井管柱的設(shè)計(jì)主要是考慮防止聚合物溶液的降解，下面分別就兩種管柱的結(jié)構(gòu)和防降解措施加以介紹。4

籠統(tǒng)注入管柱所有聚合物溶液都是在流速非常高的情況下發(fā)生降解的，但是水解聚丙烯酰胺在正常操作條件下也很敏感，尤其是在鹽水的含量或硬度很高的情況下更是如此，其中對(duì)高價(jià)陽(yáng)離子尤為敏感，因?yàn)檫@些陰離子化的分子其離子的耦合相對(duì)來(lái)說(shuō)是很脆弱的，此外，伸展應(yīng)力同剪切應(yīng)力一樣對(duì)聚合物溶液具有破壞性，而這二者通常又是伴生的。因此，在注入井管柱中，主要防止鐵離子(可發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而導(dǎo)致降解)和節(jié)流現(xiàn)象的發(fā)生。故籠統(tǒng)注入管柱使用了光油管，其基本結(jié)構(gòu)為：油管+喇叭口(如圖1)。4

分層注入管柱分層注入管柱主要是解決籠統(tǒng)注入時(shí)出現(xiàn)的層間、層內(nèi)矛盾及利用常規(guī)分層配水管柱配注聚合物出現(xiàn)的剪切降解問(wèn)題，從而達(dá)到分層注入，提高聚合物驅(qū)油效果。

同心雙管、井下工具與兩種永久式封隔器通過(guò)不同的密封形式組合，形成兩條相互獨(dú)立的注入通道。雙層注入時(shí)，由內(nèi)管注下層，內(nèi)外管環(huán)空注上層，雙層分注量在地面控制。上層洗井由內(nèi)管下入新型移位器將滑套開(kāi)關(guān)打開(kāi)后直接進(jìn)行，下層可下入連續(xù)油管完成洗井，管柱內(nèi)徑可滿足下層測(cè)靜壓、吸入剖面的要求。整套管柱主要由兩部分組成：一是可鉆式丟手部分；二是插入管柱部分。4

注入井常用井下工具注水井井下工具作為分層注水工藝的主要組成部分，在近十幾年來(lái)有了很大的發(fā)展。新型封隔器、恒流配水堵塞器、磁性雙作用投撈器、注水井除垢器、免投撈式射流洗井器、注聚合物井大通徑封隔器工藝管柱等技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、推廣，為注水井的分層注水提供了可靠的技術(shù)保證。5

井下封隔器所謂封隔器，即是為了滿足油水井某種工藝技術(shù)目的或油層技術(shù)措施的需要，由鋼體、膠皮封隔件部分與控制部分構(gòu)成的井下分層封隔的專用工具。試油、采油、注水和油層改造都需要相應(yīng)類(lèi)型的封隔器。有的封隔器可用于試油、采油、注水和油層改造；有的主要用于試油、采油、注水；有的僅用于采油、注水和堵水等；有的適用于常溫，有的適用于高溫。按封隔器的封隔件實(shí)現(xiàn)密封的方式進(jìn)行分類(lèi)，可分出以下4種：

(1)自封式：靠封隔件外徑與套管內(nèi)徑的過(guò)盈和工作壓差實(shí)現(xiàn)密封的封隔器。

(2)壓縮式：靠軸向力壓縮封隔件，封隔件外徑變大實(shí)現(xiàn)密封的封隔器。

(3)擴(kuò)張式：靠徑向力作用于封隔件內(nèi)腔，使封隔件外徑擴(kuò)大實(shí)現(xiàn)密封的封隔器。

(4)組合式：由自封式、壓縮式、擴(kuò)張式任意組合實(shí)現(xiàn)密封的封隔器。5

井下配注器井下配注器是分層注入管柱向各層段定量注入的主要井下工具?，F(xiàn)在，油田注入井的分層注入管柱已有多種形式，與其配套使用的井下配注器也有多種形式。

同心集成式分層注水管柱配水封隔器

配水封隔器中心管是原來(lái)井下配水器的工作筒(內(nèi)徑分φ55mm、φ52mm兩種規(guī)格)：在封隔器的密封膠筒上下兩邊分別開(kāi)有相對(duì)應(yīng)的注水通道，并與封隔器中心管相通，這兩個(gè)注水通道的距離為243mm。封隔器的密封膠筒將地層分隔成上下兩個(gè)層段，注水通道分別與兩個(gè)層段相連通，注入水通過(guò)這兩個(gè)注水通道分別進(jìn)入地層，實(shí)現(xiàn)分層注水。5

KPX型橋式偏心配水器

KPX型橋式偏心分層注水管柱是在普通偏心分層注水管柱的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的。主要是在配水器裝配偏心堵塞器的同一圓周線上的聚合物驅(qū)部位鉆有過(guò)水孔，以便在測(cè)試、測(cè)壓時(shí)不影響聚合物驅(qū)層的正常注水。5

偏心集成式細(xì)分注水管柱井下配水封隔器

偏心集成式細(xì)分注水管柱的井下配水器主要由三部分組成，即配水機(jī)構(gòu)、洗井機(jī)構(gòu)、坐封機(jī)構(gòu)：其配水機(jī)構(gòu)有上下兩個(gè)進(jìn)水孔、兩個(gè)注水槽，分別向兩個(gè)層段配水；洗井機(jī)構(gòu)與可洗井封隔器基本相同；坐封機(jī)構(gòu)就是一個(gè)獨(dú)立的封隔器。5

同心式分層注聚合物管柱配注器

同心式分層注聚合物管柱配注器的配注芯坐入井下工作筒后與其內(nèi)表面形成環(huán)形空間過(guò)流通道，在過(guò)流面積一定的情況下，節(jié)流壓差與配注芯長(zhǎng)度成正比。配注芯越長(zhǎng)，即環(huán)形槽數(shù)量越多，節(jié)流壓差越大；配注芯越短，即環(huán)形槽數(shù)量越少，節(jié)流壓差越小。通過(guò)調(diào)節(jié)配注芯長(zhǎng)度來(lái)改變注入壓力，調(diào)節(jié)注入量，達(dá)到分層配注的目的。5

配水堵塞器實(shí)現(xiàn)層段定量注入的主要井下工具是配注堵塞器，與管柱的配注器配套使用。不同的分層注入管柱的配注器不同，配注堵塞器也不同。5