分层注水投捞调配

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1、井下分层注水投捞调配技术基础讲座前言一、油田及油田注水开发的一般概念1、常见名词解释2、油藏及油水井基本概念3、油田为什么要注水4、油田常用注水方式二、井下分层注水工艺技术-、1、油田为什么实施分层注水2、分层注水实施的工艺原理3、井下分层注水方式及其工艺原理4、完井管柱结构5、井下分层注水配套工具三、井下分层注水井的投捞调配测试技术1、投捞调配的目的2、投捞调配的原理3、投捞调配的配套设备4、投捞调配的操作程序5、注意事项及事故应急处理程序前言为满足现场生产的需要，达到培训投捞调配队伍技术人员的目的，强化 队伍的整体技术素养，公司组织人员编写了该教材，考虑到队伍人员基本技 能的差异，该教材尽

2、可能简单明了，尽可能简化专业术语，以满足队伍培训 的需要。、油田及油田注水开发的一般概念1、常见名词解释 裂 缝 ：岩 层 沿 断 裂 面 未 发 生 明 显 的 相 对 位 移 的 断 裂 构 造 ，称 为 裂 缝 断层：岩层沿断裂面发生明显的相对位移的断裂构造，称为断层。 孔隙度：岩石中所有孔隙（孔隙、洞穴、裂缝等）的总体积在该岩 石总体积中所占的比例。百分数表示。渗透率：在单位压差下，单位时间内流体通过岩石的能力称为渗透 率。储集层：将具有孔隙、裂缝或空洞的，能使油气流通、聚集的岩层 称 为 储 集 层 。如 砂 岩 、具 有 缝 或 孔 洞 的 石 灰 岩 、白 云 岩 ，具 有 裂

3、缝 的 变 质 岩、火成岩等。盖层：也称隔层，盖在储集层之上、不渗透、能够阻止油、气散失 的岩层，如泥岩、页岩、石膏、岩盐层等。储集层的非均质性：储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发 育 ，表 现 在 孔 隙 度 和 渗 透 率 上 会 有 较 大 的 差 异 ，导 致 同 一 构 造 中的 井 与井 之 间 、同 一 口 井 中 层 与 层 之 间 流 体 流 动 能 力 的 差 异 ，就 是 储 集 层的 非 均质 性。2、油气藏及油水井基本概念地层中油气聚集在一定的储积层中，是石油就称为“油藏”，是天然 气 就 称 为“ 气 藏 ”，同 时 聚 集 了 游 离天 然 气 和 石 油

4、 则 称为“ 油 气 藏 ”。油 田开发过程中，在油气构造带上所打的生产井，从地层采出原油的井是油 井，将注入水注入地层的井称为注水井。注水站来水水驱方向储集层隔层 -图 1 油藏及油水井示意图去集油站隔层石13、油田为什么要注水？原油在地层中从远离油井井筒的地方流向油井井筒，需要一定的能量， 也就是说，地层或地层中的流体必须具备一定的能量，才能完成这一过程 这部分能量最初是由地层中流体的弹性、储 积层弹性、气顶、溶 解气、存 在的边底水等这些天然能量来提供的。但多数油田的天然能量是不充足 的，同时天然能量的局限性很大，控制较难。其次，天然能量的衰竭很快 很难实现长期的稳产，而且采收率会很低。

5、通过注水井向油层注水补充地层能量，保持油层压力，是在依靠天然 能量进行采油之后或油田开发早期为了提高采收率和采油速度而被广泛 采用的一项重要的开发措4、油田常用注水方式-油水边界图 2 边缘注水示意图注水井油井厂i等高线注水方 式，就是注 水井在油藏 中所处的部 位和注水井 与生产井之 间的排列关 系，目前国 内外油田应 用的注水方 式主要有边 缘注水、切 割注水、面积注水和点状注水等。4.1 边 缘 注 水 缘外注水（边外注水） 注水井按一定方式，一般与储集层等高线平行，分布在油水边界外， 向边水中注水。这种注 水方式要求边 水区 内 渗透性较好，边水区与 油区之 间不存在低渗透带或断层。缘

6、上注水 在油区外缘以外的地层渗透率显著变差，为了保证注水井的驱油效率，注水井油井图 3 边内切割注水示意图将注水井布在油区外缘上 或在油藏以内距油区外缘 不远的地方。边内注水如果地层渗透率在油水 过渡带很差，或者在过渡带 注水不适宜，而应将注水井 布置在内含油边界以内，以 保证油井充分见效和减少 注水外逸。4.2 切 割 注 水利用注水井排将油藏切割成较小的单元，每一块面积，也叫一个切割 区， 可以 看成 一个 独 立 的开 发单 元， 可以 分 区进 行开 发和 调整 。 如图 3 所示。4.3 面 积 注 水面积注水方式是把注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地分 布在整个开发区上，这

7、种注水方式实质上是把油层分割成许多更小的单 元，每一口水 井对应几 口油井，而每 一口油井受几个方向注水井 的影响（如 下图所示为几种常用面积注水方式的井位图）。A. 正四点法B. 正七点法 C. 五点法F. 交错式排状注图 4. 面积注水示意图二、井下分层注水工艺技术1、油田为什么实施分层注水储集层中各个油砂体在纵向上和横向上的不同发育，表现在孔隙度和 渗透率上会有较大的差异，导致同一构造中的井与井之间、同一口井中层 与层之间流体流动 能力有较大差异，对于注 水井而言，体现在相同 的注水 压力体系下，注入水主要进入渗透率高的层段，而渗透率低的层段注水量 很少或注不进水，注水井的吸水剖面往往很

8、不均匀，且非均质性常常随着 注水时间的延长而加剧，从而产生单层、单向的水驱突进，甚至出现水淹 等现象，导致油井的含水率大幅度上升，而对于注水很少或注不进水的层 位，由于得不到注水能量的有效补充，储集在地层的原油无法到达油井井 筒，从而无法开采 出来。图 5为提高注入水的波及系数，改善水驱效果，降低含水率，提高开采效 益，提高最终采收率，需要改善注水井的吸水剖面。注采井对应示意图图5对于注水井而言，目前所普遍采用的方式为油层改造（化学调剖、分 层压裂、分层酸化等措施）和分层注水技术。前者通过改造油层来降低剖 面的非均质性，只能定性的改善吸水剖面，降低高渗层的渗透率，提高低 渗透层渗透率；而分层注

9、水技术经过多年来的发展，目前已基本可以满足 注水井单层的定量配注的需要，对于小层的定量注水意义重大。我们这里 重点讨论注水井的分层注水技术。2、分层注水工艺分层注水的方法比较多， 如油 套分层注水、 多管分层注水、 单管井下 分层注水等。其所采用 的基本原理就是利用 井下封隔器将水井的各个储层 段分开，然后根据各个储层段的实际配注需要，形成相对独立的注水压力 系统。其中，油套分层注水、多管分层注水均可以在地面控制并调整单层 注水量；图 6 分别是油 套分层注水和多管分层注水示意图。而单管井下分 层注水则需要利用 调整井下的工具来调整单层注水量，所采用 的方式就是 注水井的投捞调配。油套分注是从

10、油 管和套管同时注水， 在油管和套管进口安装节流阀、 流量表，分别控制水量，层间使用 封隔器隔开实现两层分注，油 套分层注 水只能满足两层分注的需要。图 6A 所示；多管分注采用 较大口径套管， 下多根小口径油管， 每根油管的底端下 在相对应的油层，层间用 封隔器卡开，每根油 管在井口安装节流阀和流量 表实现多层分注。图 6B 所示。以上两种分注工艺因为分注层数有限（ 一般只能达到两层）， 实施难度及操作难度大，所以目前各油田基本上已经不采用了。随着工艺技术的进步和测试手段的日趋完善，采用单管柱多层段配水的分注方式及其配套技术在各油田得到广泛的应用。A. 油套分注油层1封隔器B. 多管分注一一

11、一同心配水芯 =T图 7 同心配水器及相应的配水芯子、嘴子部位图 6 两种分注方式3、井下分层注水方式及其工艺原理单管柱多层段分注是指 井下只有一根管柱，利用 封隔器将整个注水井段封 隔成几个互不相通的层 段，每个层段都装有配水 器，注入水从油管入井， 由每个层段配水器上的水 嘴控制水量，注入到每个 层段的地层中。由于该方 式控制、调配单层注水量 是通过调整井下工具实现 的，所以我们一般称其为 井下分层注水目前，井下分层注水按 照其所采用的原理一般分 为同心分注和偏心分注。同心分注完井管柱所配套的井下工具均具有相同的同轴度，装有水嘴的配水芯子安装在配水器的中心，其对应的配水器称为同心配水器（图

12、 7），相应的分注称为同心分注；偏心分注完井管柱所配套的井下工具不完全在相同的同轴线上，装有 水嘴的配水芯子（也称堵塞器）由专用投放工具安装在配水器的边部，这种配水器称为偏心配水器（图8）， 相应的分注称为偏心分注。图 8 偏心配水器及相应的配水芯子、嘴子部位国内外油田分层注水工艺技术 主要以偏心、同心两种方式为主。 同心分层注水工艺技术由于其对 配套完井工具、配套钢丝作业工具 的要求相对简单，早期曾经有很强 的实用性，胜利、大庆、辽河、江 汉等油田曾经进行过同心分层注 水的研究及现场应用。随着偏心分 层注水完井工具（偏心配水器、配 水阀）以及配套的钢丝投捞工具逐 步完善，偏心分层注水工艺技术

13、由 于其自身的特征，在生产测试、投 捞工艺、管柱设计、分层注水层数 等方面有着较为明显的优势（表 一）。为此，目前国内外油田的分 层注水主要以偏心分层注水为主，包括大庆、辽河、新疆、中原、华北、 塔里木、吐哈等油田在内的国内大部分油田选用偏心分层注水；同心分层 注水目前主要在胜利油田和长庆油田应用。表1井下分层注水工艺技术指标对比项目偏心分层注水同心分层注水管柱最小内通径不小于48 mm两层分注不小于39mm,但随着 分注层数的增加而减小。管柱结构配水阀和井下管柱不同心，管 柱内通径不因分注层数的增加 而变化。配水阀和管柱同心，管柱内通 径随着分注层数的增加而变 小。投捞调配工艺配套投捞工具串

14、结构较为复杂，但 目前已非常成熟、投捞力量小。投捞工具串结构简单，但投捞 力量大，容易造成投捞作业的 井卜事故。生产测试可以保证内通径小于48 mm的 仪器通过。随着分注层数的限制，对测试 仪器的限制较大，对于两层分 注的水井，仪器内通径应小于 39 mm。分层注水层数对分注层数不限制，目前国内 油田已经普遍实施了5层以上 的分注，最多的达到8层分 注。对分注层数有限制，目前主要 适用于两层分注。封隔器验封目前的封隔器验封仪器可以满 足现场的要求，操作相对复杂。目前的封隔器验封仪器可以 满足现场的要求，操作简单。分层压力测试具备了配套的分层压力恢复测 试配套工艺，可实现不动管柱 进行分层压力测

15、试。4、完井管柱结构分注井完井管柱结构长庆油田最近几年 的注水井分注也同时 选用同心 和 偏 心 分注， 图 11 12 所示分别为这两 种 分注管柱结构。5、井下分层注水配套工具A、封隔器： 根据注水井定期反洗的需要，分 层注水所需要配套的封隔器应具备反洗井的特点。目前国内外普遍采用的注水封隔器主要有K344型水力扩张式可洗井封隔器、Y341型水力压缩式可洗井封隔器。K344 型水力扩张式可洗井封隔器工作原理：水力扩张密闭式封隔器是在原来水力扩张式封隔器的基础上 发展而来的,当油管内外造成一定的压差时，胶皮筒即可涨开密封 油套环行空间；当套压高于油压，封隔器胶筒自动回缩解封。主要结构特点：I

16、 .在封隔器内部胶筒进液通道上设计了自密封机构,使胶筒内形成一个环形密闭腔.坐封时液体在油套压差作用下进入胶筒内使胶筒扩张封隔油套环空,由于液体在胶筒内处于密封状态,因此封隔器不解封.II.在封隔器外部设计了解封机构，可以使胶筒内腔液体泄掉解封时油 管内泄压,套管打压,从而使解封机构工作,胶筒内腔液体泄出,胶筒收缩,封 隔器解封.III.施工简单.由于坐封压差小，通过正常注水既能实现封隔器坐封， W.密封性好与水力压缩式封隔器相比,由于采用扩张式胶筒并且胶筒 内充满高压水，因此胶筒封隔油套环空的能力大大提高.V. 洗井排量大.洗井时封隔器解封，胶筒回收，油套环空既是洗井通道， 远远大于压缩式封

17、隔器专门设计的洗井通道.该封隔器可以多级灵活应用，可以重复坐封，地层出砂不会影响封 隔器坐封等特点。Y341型水力压缩式可洗井封隔器工作原理 座封：从中心管打压，压力升高到一定值时，防座剪钉被剪断，两级活 塞随着压力的升高不断上移，压缩上、下组胶筒，同时卡瓦装置起作用，直 到活塞移至最大行程，完成座封。解封：上提管柱解封。主要特点I. 无卡瓦支撑，避免座封时对套管内壁造成伤害；II. 液压坐封，上提管柱解封；I. 在座封完成的同时，可以判断出座封是否良好；W.可在不解封的情况下实现反洗井作业。B、配水器：根据注水井配注量调整的需要，配水器及其配套的工具应具备可以 更换水嘴等特点。根据其结构特征

18、，一般可分为同心配水器、偏心配水器两种规格。KPX偏心配水器主要结构特点：I配水阀在工作筒的侧面，不影响工作筒的通径（图10）,II. 所配套的配水阀直径小，相应的密封断面小，密封容易，同时，由于 密封断面小，投捞力量较小，III. 成熟的偏心投捞工具配套以及成熟的投捞调配技术，可保证完井后投 捞调配工作的顺利进行。配套堵塞器型号：KPX-20配水阀。 TX-402、403同心配水器主要结构特点：I .配水器内通径大，配水芯子投放难度小；II. 捞出工具结构简单，捞出工艺可靠，但起出配水芯子时钢丝承受张力 大。III. 配水器内通径向下逐级缩小，目前最常用的只有两层分注，即完井管 柱上只装有两

19、级配水器，多于两级的多层分注由于同心配水器的内通径向下 变得太小而使得分注变得不可靠，因此多层分注一般不采用同心分注。三、井下分层注水井的投捞调配测试技术1、投捞调配的目的针对注水井井下分注工艺的要求，解决注水井 井下配水的需要，投捞调配工艺技术逐步发展起 来。注水井的投捞调配就是结合注水井的井下管柱 结构，通过钢丝作业，进行单层测试、判断各个单 层的吸水能力，进行井下工具的投捞，改变各个单 层的注水条件，满足油藏开发对各个单层配注的需 求，以达到油藏合理有效的开发。2、投捞调配原理*XP算为此，我们需要掌握注水井的单层吸水能图13分注原理示意图投捞调配的核心就是调整各单层注水的 压力系统，使

20、各层段的注水量均能达到配注 的需求。采用的方式就是调整各配水层段的 水嘴，结合各个单层的吸水能力，通过水嘴 的调整，来调整各注水层段的注水压力，从 而达到调整单层注水量的目的(图13)。图 注水井吸水指示曲线力、水嘴的嘴损一流量压力关系曲线。为此, 需要对如下概念进行说明A、吸水指示曲线注水井指示曲线表示稳定 注水条件下，注入压力与注水 量之间的关系曲线，如图所 示，纵坐标表示井口注入压 力，Mpa；横坐标表示注水量, m3/d。B、吸水指数吸水指数表示单位注水压差下的日注水量，单位为m3/(d.MPa)吸水指数一日注水量=日注水量吸水指数-注水压差-注水井流压 注水井静压吸水指数的大小表示油

21、层吸水能力的好坏。正常生产时，不可能经常关井测注水井 的静压，所以采用测指示曲线的办法取得在不同流压下的注水量，一般用下式计算吸水 指数。吸水指数一两种工作制度下日注水量之差吸水指数一相应两种工作制度下流压之差从图所示的指示曲线可直接计算该油层的吸水指数K(1)Q 2 - Q1K= p 2 - plC、分层吸水能力及测试方法分层吸水能力可用指示曲线、吸水指数、试吸水指数等指标表示，还可用相对吸水量表图 13 注水井分层注水指示曲线示。相对吸水量是指在同一注入压力下，某一层吸水量占全井吸水量的百分数相对吸水量=X 100%全井吸水量分层吸水能力的测试方法主要有两类：一类是测定注水井的吸水剖面，就

22、是在 一定压力下测定沿井筒各射开层段的注入 量(即分层注入量，一般用相对吸水量表 示)，目的是为了掌握各小层的吸水能力来 进行合理分层配注。一般通过放射性同位素 载体法测定注水井的吸水剖面。一般用各层 的相对吸水量来表示各层吸水能力的大小。另一类就是在注水过程中直接进行分层 测试，就是用特定的井下流量计、压力计、 温度计在正常注水或人为改变注水井工作制度的条件下，测定每个层的压力、流量等在正常 注水或在不同的工作制度下的一系列数据点。测定的结果是绝对吸水量，结合对应的压力 可整理分层指示曲线，从而判断吸水能力，然后按照地质要求对各层进行配水。通过多功能井下流量计在分层注水井中直接进行分层测试是

23、目前广泛应用的测试手段 和技术。测试结果进行简单整理后，可绘制出如图13 所示的分层指示曲线，D、嘴损-流量关系曲线流体在园管中流动遵循以下的公式Q=K*A* AP(1)Q流量A过流面积AP管子前后压差K管损系数，与材质、管内壁光滑度有关，通过实验得到。实际应用中更多使用的是管径，因此，公式(1)可改写为Q=K*D2*A P( 2)D管径 嘴损当管径和长度缩小到一定程度，管流就成为嘴流，园管也就成为水嘴。 水嘴的主要作用就是截流。分注井就是依靠井下水嘴的截流来对单层注水量进行控 制。井下水嘴一般采用的是陶瓷水嘴，它的嘴损系数通过实验得到。结合公式(2)，可 以得到偏心和同心嘴损的经验公式。AP

24、=Q2.456877* D 2A P=Q3.474024* D 23)4)公式(3)为偏心配水器嘴损公式，公式(4)为同心配水器嘴损公式。由这两个公式， 可做出不同流量，不同水嘴直径的嘴损曲线。依靠这两个嘴损曲线图板，可完成同心和偏心分注井的井下水嘴的选配。计算步骤如下：绘制单层注水指示曲线可计算出各配水器处的静液柱压力通过单层测试的数据绘制各层的吸水指示 曲线，图 18 是各层真实的注水指示曲线。同 时可拟合出两个注水层的两条直线方程。Q1=K1* P1+Ps1P2=K2*Q2+Ps2K吸水指数Ps启动压力这两个数是方程中的已知数。我们的目的就是要使该层的注水量达到配 注要求，从以上公式可计

25、算出完成该层配注Q 配所需的注入压力 P 配，也可直接在指示曲线上 配配 查出配注压力，如图18所示。 计算嘴前压力井口压力P井已知，各配水器深度已知，井口P 静=PH gP注入水密度，m3/kgH配水器深度，mG重力加速度，m/s配水器处的压力即嘴前压力P 嘴前=P井+ P静嘴前 井口 静计算嘴损完成配注所需的注入压力P配即为经水嘴截流后的嘴后压力，需要截流的压力即嘴损配为A P=P - P嘴前 配有了嘴损，在某一个配注水量下，就可以在嘴损曲线图板上查到这个水量下所需的水嘴尺寸。3、捞调配的配套仪器随着各油田小层细分的研究，分层开采和分层注水技术得到了长足的发展，特别是随着 科技的进步，采油

26、设备和测试仪器的智能化使得分层注采的实施更加合理和科学化。这些设 备的应用使得分层注水的实施更加便捷和合理。目前我们所采用的配套仪器主要有电磁流量 计、偏心验封仪、同心验封仪等。A、 电磁流量仪可测量各层的注水量井下流量仪可以逐级测试得到各个单层的注水量，从而判断分层注水井的配注量是否达标。目前，比较成熟的井下流量仪有井下超声波流量仪、井下电磁式流量仪等 我们所采用的井下流量仪为电磁式井下流量仪。电磁流量工作原理：电磁流量仪采用电磁感应原理来测定体 积流量。当导电液体穿过流量计产生的磁场 时，会产生与速度成正比的电压，从而可计 算出流体的体积流量。所以被测流体流量不 受自己本身的温度、压力、密

27、度和电导率变 化等参数的影响，所以电磁流量计具有许多 其它机械式流量计无可比拟的优点，能实现 大量程范围的高精度测量。我们在长庆油田使用的是四川久利电子 有限公司生产的ZDL IIC35/125W外磁式高 温型存储式井下流量计，可同时采集流量、 温度和压力数据。图 14 是该流量计的测量示 意图。结构特征：图 14 ：油管中流体流经流量计示意图流量计主体主要由流量计探头段、电路段、可配接的压力段和电池仓 等若干段组成，如图 15 所示。A. 探头段：内含磁激励线圈和外露的测量电极，探头为注油密封腔体。该段结构 复杂是整个电磁流量计的核心。探头段不能分解，否则将使仪器损坏！电磁 流量计探头的电极

28、为仪器的关键部件，使用时请注意保护。为消除电极表面氧 化对测试的影响，可定期轻轻打磨电极表面。B. 电路段：内含温度传感器和流量测量及存储电路。C. 可配接的压力段：内含压力传感器和测量电路。D. 电池仓：流量计供电的电池。图 15 ZDLI -C35/#W 电磁流量计主体结构示意图各段应避免随意旋松、拆卸；与其它配接组件联接使用时，应卡在流 量计与联接设备紧连的接口段。流量计组件分解图依次为绳帽 上扶正器 保护帽（可不连接）电池帽 电池 筒短节压力短节仪器主体（主体部分不能拆卸）加重下扶 正器 回放线。图16 ZDLII -C35/#W电磁流量计组件操作注意事项：井前请先检查流量计探头电极是

29、否光洁完好，否则请先擦拭干净，以保证测 试的可靠性。该仪器下井可探底，可在油管内任意位置测量，但测量点应避开配水器；作好测井工艺记录，包括深度、配注、仪器加电时间、调压时间和压力点、 异常情况和发生现象的时间等。测试结束注意清洁仪器，应保持内流仪器内流道的干净，外流仪器电极表面 应无杂物或油污。数据存储及回放测试完毕后不取电池在计算机上直接回放，则“回放数据”为刚测量数 据；因故取出电池，重新加电后，在5分钟之内回放时，“回放数据”仍为 原测量的数据，当超过5分钟回放时，“回放数据”为本次加电后产生的新 数据，原测量数据不再保留。流量仪使用操作程序 仪器加电：旋开电池帽，正极向里装入充电电池组

30、，旋上电池帽，准确记录加电 时间（旋上电池帽的时间）。 检查仪器加电后是否正常：回放指示灯连续闪亮表明电池电量充足，仪器工作正 常，可以下井测试；若回放指示灯亮0.25秒，灭1.75秒，表示电池电量不足以完 成本次测量，应更换备用电池，若灯常亮或常灭表明仪器加电不正常，须检查仪器, 并重新加电。连接上、下扶正器和配重，旋上绳帽，开始下井，测试过程中注意绞 车的车速小于80米/分钟，通过层位时、探底时手摇或提前减速。 测试过程中注意记录有关数据和异常现象，比如：a.下井时间、测各层位水量时 的时间、深度，到达井底的时间、深度等；b.调节水量时间、相应流量值及井口压 力；c.异常的压力或水量变动等

31、。 测试结束后应卸下扶正器、配重，擦拭干净仪器及组件。 启动计算机进入数据回放程序。 如已取出电池，重加装电池，并用回放电缆连接流量计回放孔和计算机的串口。 在配套软件中选择使用仪器对应的“单次回放”接收数据，如未能正确接受测试数据，请再回放一次。回放完毕，将直接显示测试数据图形。如回放是重新加电后 进行的，要想保留测试数据在仪器内，应在加电5 分钟内回放完毕并卸下电池。 回放后应输入井号、检查加电时间、日期等，并存盘。 做必要的放大缩小，对照记录找准合格的数据位置，输入相应压力值。 输入完毕自动显示压力一流量图和分层流量图，此时应及时保存，填写相关项目， 完成测试报告。B、验封仪检测封隔器是

32、否密封分层注水顺利实施的前提是分层注水井所用封隔器密封性能良好，为此，在投捞调配 过程中，需要首先判断井下封隔器的密封状况。目前我们采用井下验封仪判断封隔器的密封 状况，针对长庆油田所采用的两种分注方式，分别选用大连斯普瑞生产的同心验封仪、偏心 验封仪两种规格的验封仪。同心验封仪 工作原理： 图 17 为验封仪验封示意图，验封时，验封仪 的密封断面坐封在配水芯子上，形成隔开上下封 隔器的密封断面，同时，该验封仪为双压力探头 分别位于密封断面的上方和下方，实时记录密封 断面上方和下方的压力，通过在地面调整注水的 压力，可以得到在封隔器上下两层的压力测试曲 线，通过比较两条压力曲线，可以判断出封隔

33、器 的工作状况。图 17 验封系统连接示意图现场操作工艺方式： 验封仪同样采用录井钢丝系吊起下，坐封在 注水井的配水芯子上面，采用开、关、开（或关 开、关）方法改变注水井工作制度，仪器将记录 下所对应的时间与压力的变化曲线，仪器起出后 由回放处理数据，并加以分析打印成果。验封仪操作程序 生产准备准备已校的压力表，水表及验封测压仪。检查绞车、钢丝、深度记录仪，钢丝长度比测试深度长100m左右。准备便携式计算机、工具、用具及表报。检查仪器外部的“T”型胶圈是否完好无损。外径58mm的仪器胶圈外径58.3mm58.4mm, 外径55mm的仪器胶圈外径55.3mm55.4mm,外径52mm的仪器胶圈外

34、径52.3mm 52.4mm。测压验封时采样间隔设置为15s。卸下验封仪打捞头，快速插上带有工作指示灯的电源，仪器开始初始化，当工作指示 灯出现两短一长的闪烁时，表示仪器工作正常，可以装上打捞头并上紧。仪器下放 连接仪器，认真检查密封段，连接丝扣有无损伤； 检查坐封断松紧程度，导向叉锁定销安装是否正确。验封仪座封 有绞车将带有加重杆撞击器以100m/min速度下放至目的层以上10m15 m,停止下 放。打开注水闸门，摘掉滚筒离合器，使撞击器靠自重快速撞击井下验封测压仪，并同时 观察配水间水表及井口压力表变化。验封仪验封操作方式验封过程采用：“开-关-开”方式，每个状态至少测试5min。同时观察

35、井口压力的变化 起出仪器卡瓦打捞器抓住仪器打捞头后，低速将仪器起出工作筒，再以小于100m/min的速度 平稳上起。 仪器起至距井口 150 m时，以20m/min-30m/min速度上提至距井口 20 m处停车。 摘掉滚筒离合器，手摇绞车将仪器起入防喷管内。 确认仪器进入防喷管内后，关闭生产闸门、打开防空闸门，卸掉防喷管内压力。 松开防喷管堵头压帽，卸下堵头，将仪器取出防喷管。同心分注井验封不同层段时需要下入不同外径的验封仪。数据回放启动计算机验封程序，并用回放电缆连接验封仪回放孔和计算机的串口。 在配套软件中选择使用仪器对应的“单次回放”接收数据，如未能正确接受测试数 据，请再回放一次。回

36、放完毕，将直接显示测试数据图形。如图21为典型的封隔器验 封曲线，两条压力曲线在顶部分离，结果判断为封隔器有效，图21封隔器验封曲线验封完毕后，现场可检验封隔器是否密封（有效），如果有效，则进行配水操作。 如果不密封（失效），则卸下防喷管，装上丝堵。打开注水闸门，恢复井的正常注水。 擦拭仪器，装箱。原始报表经审查后，上报。4、投捞调配的操作程序注意：注水井调配过程中仪器的装配、入井、下放、振击、捞出、起出、取出、数 据回放、拆卸和装箱保存必须遵循各自的操作程序。新投注的分注井在注水平稳后（一般注水5-7天），就可进行调配。准备验封仪验封； 下入验封仪验封，从回 放数据检验封隔器是否密 封，如果

37、密封可进行下一 步。当然同心分注和偏心 分注对应不同的验封仪； 确认井下是否有水嘴， 如果有，下入捞出工具， 捞出全部水嘴；如果没有 进行下一步；层1指示曲线全井指示曲线用计算的三个 点绘制的层2 乂的指示曲线_Q11 Q21 Q31 Q12 Q22 Q32 注水量 m3/d图 23 用全井和某一单层的指数曲线计算另层的一组压力流量数据 下入井下流量计到最下 面注水层位，待注水平稳 后，在井口改变工作制度 即采取分步减小注水量， 每一步记录一组压力和流 量，这就是降压法测指示 曲线。如果是采用多功能 电磁流量计，则自动记录压力和流量； 以井口流量计的改变作为观测依据，每隔十分钟改变一次流量，连

38、续测 3-5 个点； 将水量调整到正常注水状态，正常注水15-30 分钟后，进行下一步； 上提流量计到第二个配水器上5 米，重复步骤6.3.4-6.3.5； 流量计依次上提，直到测完全部注水层位后取出流量计； 通过计算机回放流量计数据，应该可以观察到如下的如图22的梯形形状的流量 压力曲线。如果不是梯形形状，则可以考虑该层已达到它的最大吸水能力或流量计 有问题，前者可以给该层直接装配大水嘴或不安装水嘴，后者需要检测流量计； 读取图 22 所示的梯形形状的流量压力曲线。对于两层分注井，流量计先测的是 最下面一层的水量，上提后流量计后又可以测得一组合层水量。根据这几组流量压 力可绘制最下面一层及全

39、井的注水指示曲线，如图23所示；(11) 由全井和层1指示曲线计算出层2的一组压力流量数据。如图23所示：在压力P1下，层2的注入量Q1=Q11-Q12，同理，图 22 分层注水井流量压力测试示意图压力 P2 下， Q2=Q21-Q22用这三点(Pl, QI), (P2, Q2), (P3, Q3)可在图23绘出层2的注水指示曲线。(12) 从分层注水指示曲线上查出各层配注量Q1 配所需的压力P1 配, Q2配所需的压力配配配P2 配,以此类推；配(13) 根据配水器深度位置及井口压力计算各配水器位置处的压力，即嘴前压力，P1嘴嘴前=卩井口 +P1 静, P2嘴前=P井口+P2静，以此类推；P

40、静为各配水器位置的静液柱压 前静嘴前静静力。(各层注入水经过嘴子后，压力损失到配注压力P配才能满足配注水量的要求，因 配此嘴损 AP= P -P ，即 AP1= P1 -P1 , AP2= P2 -P2 , 嘴前 配嘴前配嘴前配(15) 根据嘴损及配注水量，在嘴损图板上可查出各层相应的水嘴；由于在以上的计算 中没有考虑管损及水流通过配水器时的损失，所以从图上查出的水嘴偏小，根 据经验，所查水嘴尺寸还应再增加 20%；(16) 从嘴子盒里取出需用的水嘴，检查嘴子是否破损及孔眼光滑程度，用肉眼检查如果没有破裂或破损，或没有明显刺划的痕迹，则可用；(17) 给配水芯子安装检查过的相应的水嘴后，用投捞

41、工具依次投入各级配水芯子；(18) 下井下流量计重新测试各层水量，流量及压力；(19) 检验流量是否能满足配注要求，如果偏大或偏小，在吸水能力允许的情况下，要 进行再配水，直到合适；的测试完成后，整理包含压力及温度曲线的流量图，提交测试报告。5、注意事项及事故应急处理程序在投捞调配过程中，由于注水井本身具有的特点|(高压、井下管柱相对复杂、容易结 垢、容易腐蚀生锈等），有可能在调配过程中出现事故，结合现场的实际经验，应特别注意 以下事项|：操作绞车时，不能分心，眼睛要始终盯着钢丝， 注意钢丝及仪器表盘，防止因操作 不当造成钢丝断脱等事故。连接仪器时，应特别注意按照仪器的操作说明执行，严禁违章操

42、作，防止因操作导 致的仪器损坏等现象。连接入井工具时，应特别注意入井工具的规格型号、质量，同时连接好后应检查连 接处，防止因工具本身以及操作造成的井下事故。连接入井工具时，一定要注意连接工具的长度必须满足现有防喷管的长度，否则， 则需要加长或更换防喷管。避免出现强行起钻的情况。事故应急处理：出现工具或仪器掉入井下时，首先要落实井下落物的形状，落实钢丝的长度，判断 井下落物的位置，同时要根据现场操作情况及井下管柱的实际结构，判断清楚事故原因，并 应向主管部门汇报。然后，方可进行打捞等程序。强行起钻时， 一定要注意安全防备措施，避免出现其他事故，同时，要做好割断钢 丝的准备，保证人身的安全。偏心验

43、封仪操作程序一、仪器检查 连接仪器，认真检查密封段，连接丝扣有无损伤； 检查坐封断松紧程度，导向叉锁定销安装是否正确。二、连接并设置仪器1. 按顺序连接仪器，导向段、密封段、仪器舱；2. 与电脑连接并按要求设置参数，然后拔下导线，安装起动开关，启动开关指示灯亮，仪 器开始工作。三、仪器下井1. 卸下丝堵，装上防喷管，将验封测压仪缓慢放入防喷管内，安装密封高压锅；2. 绞车钢丝轻微吃劲，这时校正绞车数据；3. 缓慢打开测试闸门，在开始时将仪器缓慢下井，入井100 米左右后可以加快下放速度， 下放速度以不超过 100m/min 为宜。四、坐封1. 仪器下放至目的深度以上50m左右，降低下放速度；2. 仪器进入到配水器后再下放5-8 m,然后缓慢上提至配水器以上10m，这个过程导向叉 打开；3. 快速下放仪器，让验封仪在配水器上坐封，左图是坐封示意图；五、验封坐封后等待5分钟左右，关闭生产闸门，停止注水5分钟，然后再打开生产闸门，正常注水。六、上提、回放数据1. 上提仪器，开始速度可以快一点，仪器在管壁的碰撞可以撞击解销销钉解封，如还不能 解封，则要缓慢上提仪器。2. 用回放电缆连接验封仪回放孔和计算机的串口，按软件操作程序完成数据的回访。偏心验封仪坐封示意图