套变井分注工艺技术的研究与应用

高勇

摘要：目前国内注水开发油藏随着注水开发的深入，受腐蚀，地层应力变化，射孔，开采方式不合理等多种因素的影响，套管变形井逐年增多，封隔器座封环境越来越差，严重影响了细分注水效果，制约了水驱动用储量的提高。主要体现在1、套管变形后，最小内通径≤110mm无法实施分注；2、套管变形后，最小内通径＞110mm，应用Y221-110/112封隔器，胶筒密封性差，易短期失效。因此，文章主要从套变井分注工艺技术的研究与应用入手，以达到有效、长效精细注水的目的，确保油田后期开发的需要。

关键词：套变 封隔器 双级密封

1. 设计K341-100/105封隔器

（1）设计胶筒长度为92.5cm（常规封隔器胶筒长度为24cm），实现外径100mm胶筒，密封5^1/2″套管的目的；

（2）设计了液动锁紧装置，解决了扩张式封隔器停注时胶筒回收的问题；

（3）设计了上压平衡活塞，避免上压过大造成封隔器解封；

（4）设计了钢带胶筒，避免胶筒起下时被套管变形处划伤或者坐封后胶筒被套变处刺破，造成密封效果变差或者失效，同时钢带与套管壁摩擦力较大，起到类似水力锚、卡瓦锚的作用，对套管的损坏较小。

1.1工具组成

主要由下接头、胶筒总成、锥形单流阀、解封挂、一级平衡活塞、二级平衡活塞和上接头等组成（图1）。

图1 K341-100/105封隔器装配图

1.2、施工工艺的改进

（1）在套变处以上位置配套水力锚，提高管柱稳定性；

（2） 座封时根据封隔器深度适当上提管柱，正打压3-5MPa，水力锚支撑住套管，下放管柱，加压2-3t，继续打压座封隔器，进一步提高管柱稳定性。

1.3、创新点

利用K341-100/105封隔器胶筒长92.5cm（常规封隔器24cm）可承受相同的上下压力（30MPa），外径小等特点，可应用于套管变形严重，最小内通径≤110mm的分注井，同时该封隔器内通径48mm，不影响现有的测试工艺。

1.4、技术指标

钢体最大外径：100/105mm，内通径：48mm，工具长度：2486mm，最大拉伸载荷：450kN座封压力：16Mpa，最 大上压：40MPa 工作温度：140℃，最大下压：40MPa。

2. 设计Y221双级密封封隔器

2.1、研究思路：受注水压力高及坐封井段套管变形、腐蚀、残留物的影响，普通Y221封隔器密封效果较差。分析Y111和Y221封隔器的结构和工作原理，研制出Y2221型双级密封封隔器。

2.2、工具结构及原理

该工具与常规Y221封隔器相比，增加了一组（两个）胶筒，采用了上、下两个胶筒组，形成双级密封；其次通过对胶筒进行优化设计，实现了上胶筒的延迟坐封，即下胶筒组压缩到一定程度后，上胶筒开始压缩。

主要由上接头、水力锚、上中心管、胶筒组、连接头、卡瓦、下中心管、摩擦换向体组成（图2）。

图2 Y221双级密封封隔器结构实物图

2.3、创新点

利用Y221双级密封封隔器胶筒多，耐压等级高的特点，可应用于套管轻微变形，最小内通径＞110mm的分注井。

2.4、技术指标

最大外径：114/112/110mm，最小通径：52mm，工具总长：1646mm，坐封压力：130-160kN，工作压差：35MPa，工作温度：140℃。

3. 应用情况

3.1、 K341-100/105封隔器，截止目前，累计应用4井次，均一次成功，工艺成功率100%。

典 型井：某井2020/6/16-7/1作业补孔，下Ф95mm套铣头冲砂至人工井底1865.20m，下Ф114mm通井规在1590.51m遇阻，下Ф114mm铣锥处理至1593.42m无进尺，下Ф114mm铅模打印深度1593.40m，印痕分析：Ф114mm铅印最小缩径至Ф108mm，分析1593m处套管变形，套管整形后，下Φ112mm通井规遇阻1596.7m，无法下入普通封隔器，变更该井设计配套应用水力锚+K341-100封+定压滑套，调整封隔器位置合格后，上提管柱35cm，正打压4MPa，关闭井口旋塞阀，下放管柱，加压3t，继续正打压座封封隔器，完井试注正常，目前油压19.8MPa，日注30m3，注水正常。

3 .2、Y221双级密封封隔器，截止目前，累计应用24井次，均一次成功，工艺成功率100%。

典型井：某井2020/10/29-11/4作业检管，对全井段套管进行多臂井径测井，发现坐封井段轻微变形，下入Y221-114双级密封封隔器，完井试注正常，目前油压14MPa，套压0MPa，日注30m³，注水正常。

4. 结束语

高含水非均质油藏细分注水开发对油藏的高效稳产具有重要的意义，而开发中因井况问题造成无法分注，损失大量可采储量，通过对井下工具的更新，优化工艺技术，能够较好的实现套变井分注，提高注水利用率，从而达到提高采收率的目的，在同类油藏中具有一定的推广意义。

参考文献：

张建博, 卫丽霞, 刘欣欣,等. 套变井分注工艺研究与应用[J]. 内蒙古石油化工, 2011.

董军锋. 套变井长效分注工艺技术[J]. 内蒙古石油化工, 2020(3).