新型注水井水量调节专用工具的研制

李英 宋成立 黄小军

摘 要：采油区随着采油进程的深入，为促进油田开发增产，部分采油区会根据油田开发需要，在原井网的基础上，重新加密井网，对地下剩余油田进行开采，进一步提高了老油田的产量。油田在进入开发中后期，油井压力下降、产量减少、效率降低，油井加密可以提高采收率，油井加密可以在提高产量的同时，改变地面注水系统。然而，随着油水井数的不断增加，井组注水间内操作流程愈发复杂，表现为密集的注水井设置，导致注水阀之间间距过小，注水阀阀门多数为轮式阀门，这样就会造成阀门与阀门之间间隙过小，操作员工在进行调整水量等操作时，由于空间限制，会夹到手或是手没有足够的空间活动，带来很大不便，降低了工作效率和安全性。本文主要根据采油现场实际情况对注水阀调节专用工具的应用情况进行论述。

关键词：油田开发;注水井;调整水量;阀门

20世纪20年代开始出现了采用人工注水开发油田的方法，多在油藏天然能量枯竭后注水，使油藏恢复压力，提高产量和采收率，称为二次采油法;把前期依靠油藏天然能量开采阶段称为一次采油。中国于50年代在玉门老君庙油田首先采用注水方法开采，60年代初大庆油田的开发采用了早期、内部、分层注水保持油层压力的开采方法，取得了很好的开发效果，80年代初，中国90%以上的原油产自注水开发的油田。到了三次采油开发阶段，加密注水井成为了提高采收率的一项有效措施。加密注水井数的增加使注水间内井与井之间距离狭小，在日常工作中，不方便操作与调整，需要通过一种有效工具专用完成资料录取的各项工具，为注水井管理提供调整手段。

1 注水间水井工艺状况调查分析

目前，采油队60%的采油班组都有加密注水井的历史，有些班组注水间成两排分布，空间有限，注水井数确不断增加，给日常水量调整和资料录取增加了很大的难度，达不到水量控制调整便捷的作用和安全要求。

1.1 油田生产形势的需要

采油队随着开采时间的延长，油水井数的不断增加，部分区块为了达到增产的效果，采取打加密井的方案，取得了不错的效果。这样，井组注水间内流程越发的复杂起来，注水井数增加，调整注水量的闸门也随之增加。导致阀门与阀门之间间隙过小，操作员工在调整水量等操作时，会夹到手或是手没有足够的空间活动，很不方便。

1.2 操作便捷程度的需要

采油队的油井管理中，加盘根是经常性的维护工作，每个人在加盘根时用的力量都不同，有时为了防止盘根频繁漏失而加大力量对盘根进行紧固，另外一种情况就是男女员工力度也不一样，盘根加得过紧也容易再次漏失，力度不够更会造成漏失，因此需要对力量进行一个界定，达到某一力值时刚好达到要求。

2 加密注水阀调整专用工具的研制

注水间注水阀调整专用装置，包括手轮、支撑杆、卡扣、搭扣以及橡胶垫;手轮是中间均匀分布三个辐条的圆环，支撑杆是连接手轮和卡扣的杆体，搭扣是两个由合页连接的方形槽，方形槽两端开口、槽口相对;搭扣安装在与合页相对的立面上，两个橡胶垫安装在卡扣的两个方形槽内，相对面设置有能够容纳注水阀辐条的槽。该工具针对轮式阀门间间距较小进行设计，通过增加支撑杆的方式拉高所需操作注水阀门与其他阀门所在平面，并采用卡扣增加该装置对阀门的抓取能力，同样采用轮式设计，所以不会限制工作人员的活动范围，工作人员操作员工可以像操作车辆方向盘一样，来回调整，调整扳开搭扣即可卸下，提高了工作人员的工作效率和安全性。

3 加密注水阀调整专用工具现场应用

针对生产现场存在的实际问题，对注水阀的调整专用工具进行了研制并进行现场应用。经过一名员工在一个有12口注水井的注水间内进行实验，很轻松地进行注水量的调整操作，没有受到任何限制。前后的效果对比分析：

3.1 缩短操作时间，提高工作效率。

先前在调整注水量时，操作员工要裸手调整注水阀，在手轮与手轮平行的位置时，不小心就会伤到手指。如果遇到注水阀调整难度大的特殊情况，需要使用F扳手，但F扳手操作起来空间位置受限，到一定角度还要取下，再重新定位，很不方便。但使用该工具后，可360度自由调整，灵活自如。操作时间减少一倍。

3.2 使用防磨材质，对设备没有损伤。

由于加密注水阀调整专用工具的前爪与注水阀的手轮紧密接触，对前爪的内接触面使用的橡胶防磨材料，不会损伤手轮，不会发生掉漆现象。而且橡胶材质防滑效果特别好，使其与手轮贴合的特别牢靠，员工在用力时不会滑脱，安全系数较高。

3.3 使用方便，手持更加舒服。

考虑到北方油田冬季比较寒冷，在设计时手轮外部配用的是磨砂皮材料，手持感觉更加舒适，以往的F扳手是铁管，冬季操作会出现冻手现象，从而导致操作不平稳，影响瞬间水量的稳定性。该工具整体重量轻，取卸十分方便，是岗位员工资料录取的一个好帮手。

4 效益评价

4.1 经济效益评价

注水间注水阀调整专用装置，该工具针对轮式阀门间间距较小进行设计，通过增加支撑杆的方式拉高所需操作注水阀门与其他阀门所在平面，并采用卡扣增加该装置对阀门的抓取能力，同样采用轮式设计，所以不会限制工作人员的活动范围，工作人员操作员工可以像操作车辆方向盘一样，来回调整，调整扳开搭扣即可卸下，提高了工作人员的工作效率和安全性。从减少调整注水量，提高注水时率和利用率考虑，年创效可达25万元，如果从注水对开发工作影响分析，创造价值更为可观。

4.2 社会效益评价

通过注水间加密井阀门调节装置的项目攻关及现场应用，对注水井日常管理效果确实非常明显，员工减少了调整注水量的时间，操作更为方便，该项目的成功应用，促进了队里的基层基础建设，维护注水井的正常生产，360度调整无死角，提高了工作效率，降低了员工调整阀门时的风险，对注水开发起到了积极的促进作用。

掌握了现场情况后，课题小组利用7个月的时间攻关了课题“注水间加密井阀门调节装置”，并配套有安全操作规程和使用说明书，对操作员工进行了现场操作培训。

注水开发油田注足水、注好水、注效益水是减缓自然递减、增加储量动用程度、提高原油产量的进攻性措施，具体要落实到注水井单井管理上。面对日以变化的油田生产形势，需要逐渐改变工作方式方法以适应发展的需要，注水间加密井阀门调節装置是提高加密注水井地面管理的一项有效措施，通过调查分析，现场使用后不仅方便了操作，还有效提高了工作效率，达到了注水井管理目标，实现了高效平稳注水。