新型高压注水工艺管柱及主要配套工具探讨

摘 要：石油作为一种不可再生资源，近年来，石油地质勘探难度越来越大，勘探过程中，遇到的最严重的问题是低渗透油藏的注水问题。经研究发现，存在这一问题的原因是由于某低渗透油藏和难注水井的注水压力已经达到40Mpa～50Mpa，这种情况下，常规注水工艺已经不能满足配注要求，不能满足正常生产需求，此时新型高压注水工艺管柱及配套工具油然而生，该设备以工艺简单、性能可靠、注水压力高、可洗井、管柱补偿保护功能强等优越性，为石油勘探工作提供了重要保障。文中对新型高压注水工艺管柱及主要配套工具的结构及工作原理、主要技术特征及应用情况进行了详细论述，以供参考，希望通过本文的介绍和剖析，能够有效解决低渗透油藏的注水问题。

关键词：新型高压注水；管柱；配套工具

经实践证明：常规注水工艺已经无法完成配注要求，且部分井甚至出现不能注水的问题，所以，为了解决配注要求，提升石油生产量，经过长期实践和不断探索，某油田分公司研制出新型高压注水工艺管柱及相关配套工具。其中包含Y241-114封隔器、注水管柱及配套工具，他们之间以自身的优越性，有效解决了很多问题，如管柱承压低、斜井封隔器不居中的问题等，对石油地质勘探工作提供了便利。具体内容如下：

一、结构及其工作原理

新型高压注水管柱，以Y241-114封隔器为主要核心结构，该结构在设置中于封隔器上端的水力锚能够承受双向层间压差，其设计不仅可以在一定程度延长封隔器和高压注水管柱的使用寿命，重要的是能够有效防止高压注水压力波动时管柱蠕动和封隔器上顶。

而补偿管柱井筒方向变形的管柱伸缩补偿器等都属于相关的配套工具，其设计的目的是起管柱时满足洗井或压井要求的反循环洗井压井开关。

Y241-114注水封隔器的结构构成是：锚体、锚爪、内外弹簧、锚齿方向、中心管、活塞套、卡瓦套、卡瓦、坐封活塞、连接套等构成坐封；密封部分由胶筒、上下胶筒座、O形圈、隔环。

由下中心管活塞，上外套、外中心管和活塞套、防坐销钉组成反洗井部分，而解封结构由下接头、锁环、解封销钉、锁环座等构成，详细如下图1：

该工具的工作原理是：设备在生产过程中，当流体从油管进入封隔器后推动水力锚锚爪工作，压缩内外弹簧，锚爪伸出，咬合套管之后，在活塞运行下，设备进入到传压孔中，推动卡瓦座和活塞和卡瓦座进行上行运动，运动一段时间后，将坐销钉子剪断，为了保证设备能够安全、良好运行，需要进一步做好密封工作，用压缩胶筒密封油套环空，并锁套上行。此外，反洗井时，可以体现将灌洗液准备好，经过内外中心管环空，推开洗井活塞，完成整个步骤。

二、新工艺的主要技术特征及其应用

高压注水管柱的适应性比较强，它适用于斜井、直井，高温高压深井，其注水管柱和Y241-114封隔器的技术特征主要表现在：承受高压的性能，管柱有补偿井筒方向变形的功能；有反洗井压井开关；耐高压的密封总成等，例如：高压顶封注水工艺在50-1-5井现场的应用情况，该井注水层上层出砂，为了满足生产，需要定期进行反洗井。

而封隔器下井深度在1669.87m，所以该井的井底压力比较高，可达到11Mpa，在现场施工过程中，打掉球座压力比较高，可达到36Mpa，该井在施工前不能进行注水，但是在施工后注水效果良好，且对应油井的产量较以前有明显提高，所以，这种新型高压注水工艺管柱及主要配套工具有效解决了无法注水问题。

三、结语

综上，新型高压注水工艺管柱及主要配套工具研制成功后，有效解决了高压注水问题，满足了生产需要。但是该工艺在实际应用中还存在诸多问题，主要是操作方面，所以，在现场应用中需要注意的是：防止锚爪或单向卡瓦卡死；防止地层吐砂；同时建议采用反洗循环开关和安全接头等，为提高油井产量提供积极的作用。

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