新型偏心配注器在聚驱套损井分注工艺中的应用

李先龙（大庆油田有限责任公司第六采油厂）

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新型偏心配注器在聚驱套损井分注工艺中的应用

李先龙（大庆油田有限责任公司第六采油厂）

喇嘛甸油田套损注聚井实施套管加固作业后,偏心配注器下入时无法通过加固井段,为解决这一问题，在梭形杆偏心配注器的基础上研制出新型小直径偏心配注器。该工具与小直径封隔器配套使用，可以顺利通过加固井段，实现对聚驱套损井的分层注入。新型偏心配注器的使用完善了套损井井网注采关系，减少了无效注入，节约了聚合物用量，降低了生产成本，应用前景广阔。

聚驱分注 套损井 偏心配注器 小直径

随着喇嘛甸油田开发的深入，第六采油厂已有部分注聚井发现不同程度的套损。经统计，有4口井采用了套管内密封加固的大修工艺，加固井段套管内径缩小至108mm。原有梭形杆偏心配注器的刚体外径为114 mm，无法通过加固井段，导致无法分层注入，造成了大量无效注采循环，增加了原油开采成本。为此，开展了新型小直径梭形杆偏心配注器的研制，以原有的梭形杆偏心配注器为基础，对配注器结构进行了改进。室内及现场试验表明，该工具技术性能可靠，可以满足套损井的聚驱分注要求，为油田深入开发做好了技术储备。

1 技术关键

小直径梭形杆偏心分注配产器主要由上接头、扶正体、主体、导向体、下接头等组成（图1）。

主体内外有开口，注入时，聚合物溶液由主体内开口进入偏孔，流经梭形杆堵塞器节流降压，然后由外开口注入地层。

当聚合物溶液流经梭形杆堵塞器时，连续的梭形球使聚合物溶液产生压降[1]。配注芯越长，梭形杆上的球数量越多，节流压差越大。配注芯能任意打捞，通过调整配注芯长短调整分层注入量，从而达到分层配注的目的。

为能应用现有测试工具进行测试，配注器主体上的测试孔中心与堵塞器偏孔中心之间的距离应保持不变。在刚体外径缩小的情况下，测试孔与主体刚体要有一定的偏心距；因此，需要根据小直径的工艺要求，确定合理的偏心距（图2）。

图1 小直径梭形杆偏心分注配产器组装图

通过改进，配注器外径由114 mm缩小为95 mm；测试孔内径与堵塞器偏孔内径不变，圆心距不变；测试孔与刚体不同心。

图2 偏心结构示意图

同时，配注器主体外径工具缩小后，连接螺纹应具有一定的强度，当配注器的承压达到25 M Pa时，偏孔不刺不漏，满足井下工作要求。

2 设计计算

原配注器钢体外径D1=114 mm，小直径配注

器钢体外径D2=95mm，则

连接套是配注器主要的承压零件，因此，对其连接螺纹（螺纹型号为M 8 5X2）进行强度校核[1]。

螺纹受力:

式中：

P——工作压差，25M Pa；

d3——连接套内径，8 3mm。螺纹强度[2]：

式中：

τ——剪切应力；

F——螺纹受力；

kz——啮合系数，kz=0.56；

d1——螺纹小径，d1=8 2.8 35mm；

a——齿根宽度，a=1.305；

Z——螺纹工作圈数。

若 Z=10，则 τ=71.1 MPa＜[τ]=300 MPa，剪切

应力小于许用应力，满足强度要求。

3 现场应用

在现场应用前，为验证小直径梭形杆偏心配注器的承压性，对该工具进行了室内承压性实验。实验中，在堵塞器偏孔内投入死嘴，加压至25 M Pa，持续15min，不刺不漏，工具状态稳定。

在采用投捞器进行堵塞器的地面投捞试验中，操作顺利，投捞过程中无遇卡、遇阻现象。

截至目前，现场应用4口井，单层注入量均能达到配注要求，投捞堵塞器无遇卡、遇阻现象。

现场应用的4口井，平均单井累计应用184d，累计控制无效注入2.3×104m3聚合物溶液，节支48.3万元；减少无效产液1.8×104t，节支2.2万元；井组累计增油825 t，原油价格每吨按5 234元计算，增加收入431.8万元。共创经济效益482.3万元。

4 结论及认识

1）小直径梭形杆偏心配注器缩小了工具刚体外径，下入时可通过套损井内的加固井段，同时满足承压需求，投捞顺利。

2）该工具继承了原有偏心配注器的技术特点，可以利用原有的堵塞器进行流量调配，满足套损井低黏损有效注入的需求。

3）与小直径封隔器配套组成的工艺管柱，突破了不能对套损井分层注聚的技术界限，为今后的油田聚驱开发做好了技术储备。

[1]李新勇.螺纹实用手册[M].北京:机械工业出版社,2009:35.

[2]崔金哲.聚驱梭形杆偏心分注工艺[J].石油机械,2011（1）:22.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.06.009

2012-03-12）

李先龙，2008年毕业于大庆石油学院，从事机采井节能工作，E-mail：dqlixianlong@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第六采油厂工程技术大队，163114。