分层采油管柱介绍分层采油管柱介绍高含水开发后期对分层采油工艺技术的要求：1、为提高低渗透层薄夹层油层的动用程度，高含 水期分层采油技术必须细分层系，进行有效的找水、卡 水，实现剩余油的高效开发。2、随着大斜度井、侧钻井和水平井等复杂结构井完钻，投入油田开发，分层采油工艺技术必须满足复杂 结构井的工艺要求。3、随着套管变形井和套管修复后套管缩径井的数量的增多，必须满足缩径井分层采油的工艺要求。4、分层采油工艺技术必须向高效益、低成本、简化施工程序、高科技等方面发展。分层采油工艺技术分层采油工艺技术重点介绍：重点介绍：1、机械式封隔器卡封管柱 2、液压式封隔器卡封管柱 3、不压井分层采油管柱 4、不动管柱换层采油工艺管柱 5、水平井采油工艺管柱 6、侧钻井采油工艺管柱 7、缩径井分层采油工艺管柱 8、井下油水分离与回注采油技术 9、非均质油藏分层同采工艺技术1、机械式封隔器分层采油工艺管柱整体式管柱丢手式管柱（1） 整体式筛管+Y111封隔器抽油泵Y221（Y211） 封隔器采油层封闭层筛管丝堵优点：优点：管柱结构简单，施工操作方便局限性：局限性：适应井斜25。管柱定位不准确。管柱弯曲严重。 检泵作业时必须提出所有管柱。 不能多级使用。 分层采油工艺管柱1、机械式封隔器分层采油工艺管柱（2） 丢手式丝 堵Y211封隔器泄油器+抽油泵采油层封闭层防顶卡瓦缺点：缺点：适应井斜25。管柱定位不准确。不能多级使用。 机械式封隔器没有封隔件锁紧 机构，而防顶卡瓦打掉以后，压重消失 ，仅仅是一个悬空的锥体撑开卡瓦，防 顶锚定不牢固，因此出现了现场上顶、 下滑等问题。打捞困难。 优点：优点：可实现深井浅修避免了整体式管柱弯曲的问题分层采油工艺管柱2、液压式封隔器分层采油工艺管柱分层采油工艺管柱随着油田开发进入中后期，油水关系进一步复杂，层间矛 盾进一步突出，斜井、定向井的增多，偏磨问题的进一步突出 和细分开采的要求，机械封隔器分采工艺管柱逐渐暴露出卡位 不准、不能满足大斜度井使用要求、不能多级（3级以上）使用 等缺点，其使用范围受到了很大的限制。针对这一问题，液压 封隔器分层采油管柱在近几年得到了迅猛的发展，也取得了很 好的应用效果。Y441（5）封隔器卡封管柱 自验封封隔器卡封管柱 可钻可取式卡封管柱 复杂结构井卡封管柱 管柱封下采上封下采上封上采下封上采下2、液压式封隔器分层采油工艺管柱优点： 2、丢手泄压后，封隔器设计有锁紧机构，保证了封隔器的高压密封和锚定。1、适应范围广，适用于直井、斜井、 定向井和水平井。5、封隔器可以多级使用，可用于细分层。4、封隔器的坐封、锚定可靠，可用于 机械式封隔器坐封困难井的卡封。6、可实现深井浅修。3、卡位准确，可用于小夹层井的卡封。分层采油工艺管柱该工艺管柱年实施400余口井，卡封 成功率达到85%以上，取得了很好的经 济、社会效益。 典型井例：河68-斜更8井 8 1+262-7 1-28 3+94Y441封隔器2100mY341封隔器2200m可捞可钻桥塞2238m造斜点深度： 1312.0米最大井斜深度： 2124.9米斜度：50.05度 作业前作业后日油含水日油含水3.6t96.4%53t51%现场应用情况 ：对于高压油井，修井作业时一般进行压井作业。为了避免油井被“压死”，特别是由于长期高压注水 形成高压、低渗透油井就更容易产生压井液污染伤害 问题，有时采用不压井带喷作业，这样虽然解决了压 井液对油层的污染问题，但恶化了作业施工条件，造 成了环境污染和安全隐患。为了解决上述问题，方便 施工，胜利油田研制了不压井分层采油工艺管柱。 三、分采工艺技术与分析 3、不压井分层采油工艺管柱三、分采工艺技术与分析不压井分采管柱主要有两 种形式捅阀式和液压 式。结构原理捅阀式3、不压井分层采油工艺管柱水层油层液压式水层油层捅阀 开关 液压 开关三、分采工艺技术与分析两种结构形式性能对 比： 捅阀式管柱结构简单、使 用方便，但不能解决装卸 井口及起下抽油杆时的带 喷问题。 液压式管柱采用液压方式 实现开关，可保证在装卸 井口及起下抽油杆时井口 不喷。捅阀式水层油层液压式水层油层3、不压井分层采油工艺管柱4、不动管柱换层采油工艺管柱分层采油工艺管柱u实现不动管柱换层找水、采油，对各层系 含水、含油潜力的确定提供依据。u实现一趟管柱换层生产，降低常规管柱找 水、采油烦琐的工作量和较高的作业成本， 提高采油时效。 不动管柱换层采油技术 不动管柱换层找水技术高效分层采油油水关系复杂, 认识不清多层系开采， 层间矛盾加剧照片照片 002.JPG该项目于2001年2月通过中石化集团公司组织的专家鉴定，鉴定认为其技术达到了国际先进水平；2002年获中石化总公司科技进步三等奖。其核心技术液压换层开关已经获得国家实用新型专利，专利号：00248776.4；4、不动管柱换层采油工艺管柱Y441封隔器抽油泵油水层丢手工具开关AY341封隔器丝堵开关B油水层管柱结构原理： 承压：20MPa 耐温：150 寿命1a技术特点：（1）换层方法简单方便。（2）可以不动管柱实现2层4层任 意反复换层生产。（3）工艺配套、性能完善，管柱承 压能力高。（4）管柱寿命长，降低作业费用。4、不动管柱换层采油工艺管柱适用范围（选井要求）:(1)出砂、结垢轻微油井;(2)2至4段的分层采油、找水等工艺;(3)可应用于直井、斜井、定向井。Y441封隔器抽油泵油水层丢手工具开关AY341封隔器丝堵开关BY341封隔器开关C油水层油水层4、不动管柱换层采油工艺管柱近几年应用不动管柱换层采油 技术近200井次，一次施工成功率 97.2。换层成功率达84.7，累 计增产原油18.5万吨。 典型井例：利11-4井 Y441E封隔器泵 YK液压开关AY341E封隔器YK液压开关B2082m1250m 2092m2119m2120m2105.6m2117.1m2122.1m2124.0m2167.0m2170.1mDYS丢手 2081mY341E封隔器2146m2156m2138mYK液压开关C丝堵现场应用情况： 合采下层中间层液量（t）含水（%）液量（t）含水（%）液量（t）含水（%）319522972452利11-4井换层生产情况水平井采油是通过扩大油层泄油面积提高油井 产量、提高油田开发经济效益的一项开发技术。水 平井最早出现于美国，但直到八十年代才开始大规 模工业化推广应用， 2000年全世界已完钻水平井 23385口，主要分布于美国、加拿大、前苏联等69个 国家。3654口 10066口 9665口5、水平井采油工艺管柱分层采油工艺管柱“八五八五” ” 、“九五九五”期间我国先后组织了水平井和侧钻水期间我国先后组织了水平井和侧钻水平井的技术攻关。目前以胜利油田为代表，形成了较为成熟的平井的技术攻关。目前以胜利油田为代表，形成了较为成熟的 水平井开发技术水平井开发技术, ,接近或达到了世界先进水平接近或达到了世界先进水平。目前，我国共完。目前，我国共完 钻各类水平井钻各类水平井500500多口，其中胜利油田占全国总井数的多口，其中胜利油田占全国总井数的80%80%，取，取 得了显著的经济效益。得了显著的经济效益。采 油 管 柱水平井防落物管柱水平井卡水管柱分层采油工艺管柱5、水平井采油工艺管柱抽油杆抽油泵 筛管 丝堵丢手桥封筛管 丝堵水平井防落物管柱分层采油工艺管柱套管SPD水平井丢手工具SPY型水平井封隔器丝堵水平井卡水管柱抽油泵 丢手桥封筛管 丝堵分层采油工艺管柱部分水平井卡封施工前后的对比数据井号状态卡 封 前卡 封 后（初期）日产液 m3日产油 t含水日产液 m3日产 油t含水永12-平4封上采下444898%68.436.946%辛151-平1封上采下179.15.497%1218232%营93-平1封下采上2462.599%631.398%临2-平3封下采上702.197%701480%纯56-平1封下采上1673.398%521375%埕110-平3封下采上401.496%302517%6、侧钻井采油工艺管柱侧钻井是在原有旧井套管基础上进行侧向钻井，以提高采收率 的一项综合技术。侧钻井作为老区挖潜的重要技术，其应用可总结为以下几个方 面：（1）用于油田开发后期井网调整；（2）用于剩气油挖潜；（3）用于修复报废井、疑难大修井。老井侧钻具有井眼小、可充分利用老井眼设施、投资小等显著 特点。在近几年来在世界各地得到长足的应用。截至到2002年，胜利油田已完钻侧钻井423口。分层采油工艺管柱分层采油工艺管柱小井眼封隔器密封件的研制小井眼高压密封技术试验研究结果结构形式材料优选常温（120）高温（150）套管内径76mm 封隔器外径70mm大斜度 液压坐封坐封力1/3承压：25MPa 耐温： 1506、侧钻井采油工艺管柱分层采油工艺管柱采油层侧钻井封隔器泄油器+抽油泵丢手工具Y441型封隔器侧钻井单流阀封闭层 解决问题：井眼小、常规工艺和工具不 配套v侧钻小井眼分层卡水（找水）工艺管柱v侧钻小井眼分层酸化工艺管柱配套工具：Y211-90、Y341-90、Y341-70（76）系列 封隔器，27/8in、31/2in、4in、41/2in系列皮碗 封隔器、水力锚、单流阀、打压球座等配套工 具。已在胜利油田50多井进行了成功应 用。6、侧钻井采油工艺管柱7、 套变缩径井分层采油工艺技术高含水期非均质油藏分层同采工艺技术高含水期非均质油藏分层同采工艺技术截止2006年底，油井中套损井2094口，占在用井总数14.6%。其中变形是套管损坏的主要形式（占56%）。套损井分类单位:口成本高， 周期长 套损缩径井开发钻侧钻井 换套带病生产 或停产影响油水井利用率； 导致井网二次不完善， 注采对应关系破坏； 造成油田资产和资源的 浪费。套管类型套管内径 mm套变井缩径 处直径，mm补贴井缩径 处直径，mm缩径井分采 管柱最大外 径，mm常规分采管 柱最大外径 ，mm 5 1/2in118-127110-120100-10590、100115（114）7in154-168145-150140-145130、140150各类配套工具在缩径段处顺利起下；封隔器密封件在大变形条件下高压密封 。技术难题：7、 套变缩径井分层采油工艺技术高含水期非均质油藏分层同采工艺技术大变形条件下封隔件高压密封技术 理论分析：02468100123456，毫米Qn，吨胶筒侧向间隙与坐封载荷试验曲线套管类 型套管内径 mm常规工具 最大外径 ，mm合理 间隙套变井工 具最大外 径，mm间隙5 1/2in118-1271152-610010-157in154-168150140缩径井套管内径与工具外径间间隙对比 理论计算：（ 51/2in套管，桶形密封件）*常规桶形密封件承压30MPa ，坐封载荷6.54t； *100mm小桶形密封件在承压30MPa ，坐封载荷12.02t；在 坐封载荷6.54t时只能承压 14.84MPa。密封件承压工作示意图P P RO R1 R0 h h大变形条件下封隔件高压密封技术缩径井分层采油分层注水工艺技术压缩自封复合密封结构：密封元件自动密封，不会因压差作用破坏密封性。结构坐封后F3t5t ，承压25MPa 结构设计缩径井分层采油分层注水工艺技术大变形条件下封隔件高压密封技术技术参数：工作压差： 25MPa；工作温度： 150；管柱解封力：812吨技术特点：u缩径段以下管柱外径小；u坐封载荷低；u承压能力高。缩径井分层采油工艺管柱缩径井分层采油分层注水工艺技术（三） 套变缩径井分层采油技术液压倒扣 丢手工具缩径井分流开关Y341（K341）型 缩径井封隔器抽油泵丝堵Y441型缩径井 封隔器缩径段采油层封堵层Y341（K341）型 缩径井封隔器抽油泵丝堵单流阀筛管缩径段油管锚Y341（K34