郭燕

（青海油田公司采油一厂，甘肃 敦煌 736202）

单层单注工艺管柱的研发及应用

郭燕

（青海油田公司采油一厂，甘肃 敦煌 736202）

单层单注工艺管柱属于油田分层注水工艺管柱之一，它的研发应用，有助于延长分注管柱使用寿命，减少注水管柱油管使用数量，提高各分注层段独立注水的精准性，满足细分层注水验封、测试、投捞和调配需要。

注水管柱；管柱蠕动；减少油管；精细注水

1 单层单注组合工具初次设计及工艺管柱应用

1.1 结构组成

喇叭口、抽油泵、悬挂器、下封隔器、偏心配水器、上封隔器、悬挂器、丢手接头、油管（见图1）。

图1 单层单注工艺管柱的结构图

1.2 工作原理

利用抽油泵泵筒及抽油泵柱塞表面配合精度高、渗漏量小的特点，实现封隔器座封；继续打压，抽油杆悬挂体销钉剪断，抽油杆柱塞落出抽油泵泵筒外进行泄压；投丢手钢球，打液压实现管柱丢手；抽油泵柱塞及丢手接头的丢手部分随丢手管柱起出井筒；注水管柱部分由悬挂器固定在设计卡封井段处。

1.3 工艺流程

喇叭口、抽油泵、悬挂器、下封隔器、偏心配水器、上封隔器、悬挂器、丢手接头、油管连接在一起下入井内设计位置，先进行洗井，彻底洗出井内污物；再根据井况及现场要求打压座封，座封后加压打掉抽油杆悬挂体销钉，抽油杆柱塞落出抽油泵泵筒外进行泄压；投丢手钢球，打液压实现管柱丢手；起出管柱丢手以上部分；安装井口，完成全部工艺过程。其中抽油杆通过悬挂器、封隔器、偏心配水器内中心管。丢手接头上部加喇叭口，保证投捞、测试、验封工具顺利通过。

1.4 现场应用

青海尕斯库勒油田N1-N21油藏跃341井进行单层单注工艺管柱分层注水试验。

（1）设计井下管柱组合。①管柱组合。第一段管柱组合：平式底堵+平式花管+平×外变扣+单流阀+外加厚油管+配水器+外加厚油管+悬挂器+封隔器+外加厚油管+配水器+外加厚油管+封隔器+悬挂器+丢手接头+外加厚油管+外加厚校深短节+外加厚油管+管挂+四补距。第二段管柱组合：喇叭口+抽油泵（固定法尔卸掉）+挂器＋封隔器+外加厚油管短节+外加厚油管+配水器+外加厚油管+封隔器+悬挂器+丢手接头+外加厚油管+外加厚校深短节+外加厚油管+管挂+四补距。②杆柱组合。第二段抽油杆组合：抽油泵活塞+抽油杆+抽油杆短节。

（2）现场应用情况。①7月24日按照设计要求下第一段双封管柱，座封成功后，丢手成功。②7月25日按照设计要求下完第二段单层单注管柱后，座封成功，用350型三用车打压至26MPa反复丢手未成功，用700型水泥车分别打压30MPa、31MPa、32MPa，反复多次打压丢手无效，解封起出管柱。③7月25日起第二段管柱，活动解封，最高拉力300kN，悬重下降至160KN，解封成功。起至井口以下第十根管柱时拉力下降至140KN。起出φ73mm外加厚油管165根＋φ73mm外加厚油管短节1根，起至丢手接头检查发现管柱丢手接头下部本体断，杆柱自上接头以下0.5米处本体断。④7月29日打捞：下φ95mm滑块捞矛及打捞管柱至1492.25m，加压60kN，反复打捞多次，上提悬重无明显变化，起出检查未捞获，滑块捞矛矛杆在下部0.42米处本体断。第二段单层单注工艺管柱丢手失败原因分析：固定抽油杆销钉未剪断，或抽油泵柱塞卡住，导致抽油泵柱塞未能从抽油泵筒内落下，无法实现丢手。

2 单层单注组合工具二次设计及工艺管柱应用

2.1 结构组成

底堵、花管、单流阀、偏心配水器、封隔器、悬挂器、偏心配水器、封隔器、偏心配水器、封隔器、悬挂器、丢手接头、油管。（见图2）

图2 单层单注工艺管柱的结构图

2.2 工作原理

打压封隔器座封后，投丢手钢球，打液压实现管柱丢手；丢手接头的丢手部分随丢开管柱起出井筒；注水管柱部分由悬挂器固定在设计卡封井段。

2.3 工艺流程

底堵、花管、单流阀、偏心配水器、封隔器、悬挂器、偏心配水器、封隔器、偏心配水器、封隔器、悬挂器、丢手接头，连接在一起下入井内设计位置，先进行洗井，彻底洗出井内污物；再根据井况及现场要求打压座封；投丢手钢球，打液压实现管柱丢手；起出管柱丢手以上部分；安装井口，完成全部工艺过程。

2.4 现场应用

青海尕斯库勒油田N1-N21油藏跃6621井进行单层单注优化后工艺管柱分层注水试验。

（1）设计井下管柱组合。平式底堵+平式花管+平×外变扣+单流阀+外加厚油管+配水器+外加厚油管+封隔器+悬挂器+外加厚油管+外加厚油管短节+配水器+外加厚油管+封隔器+外加厚油管+外加厚油管短节+外加厚油管短节+配水器+外加厚油管+封隔器+悬挂器+丢手接头（自制）+外加厚油管+外加厚油管短节+外加厚油管+外加厚油管短节+管挂+四补距。

（2）现场应用情况。①10月22日，按设计要求下分注管柱完井，用磁定位及自然伽玛曲线校深、校正卡封层段。②10月23日，用700型水泥车1部，清水25m³，反洗井，排量300-400/min，返出油水混合物，大排量洗井至进出口水质一致。从油管内分别打压5MPa、10MPa、15MPa、20MPa，分别稳压5min，压力不降，继续打压至25MPa，稳压30min，观察套管无溢流，座封合格。③10月23日，投φ57mm钢球，用700型水泥车1部，清水15m³，配合丢手，正打压10MPa，丢手成功。④10月24日，起出井内全部丢手管柱及KTJ-114丢手接头1只。根据观测，跃6621井正常注水，油压11MPa，泵压22 MPa，日注入量47 m³。

3 经济效益评价

跃6621井成功运用单层单注注水工艺管柱后，通过丢手接头丢手部分成功取出井筒的新油管共1465m，单根管每米单价100元，该井共节约工程费用14.65万元。按照采油厂一年水井完成分注、换封、转注、下顶封措施216井次计算，以单井1465m油管为均数，可节约工程费用3164.4万元。

4 结语

单层单注工艺管柱采用极少油管连接的工艺管柱形式，解决了注水工艺管柱因注水压力影响所产生的管柱形变、蠕动、封隔器密封失效等技术难题，又满足了细分层注水的测试、投捞、验封和调配工作的需要，还有效降低了工程费用。它的研发是分层注水工艺的一次创新，在分层注水工艺措施施工上具有较好推广应用前景。

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