分层注水作业安全操作规程.docx
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分层注水作业安全操作规程
宁夏华川科工贸有限公司
分层注水作业安全操作规程
编写人：
陆英谋
审核人：
张华东
批准人：
张华东
执行日期：
2012年8月1日
目录
1井下分层注水方式及其工艺原理-2-
2完井管柱结构-4-
3井下分层注水配套工具-5-
4作业施工工序标准-7-
4.1注水井试配（调整）作业规程-7-
4.2注水井试注作业规程-8-
4.3注水井重配作业规程-8-
4.4注水井重下作业规程-9-
4.5注水井大修下完井作业规程-9-
4.6注水井查套后重配作业规程-10-
4.7注水井压裂后重配作业规程-10-
5各施工工序施工标准和施工要求-11-
5.1起原井管柱（Q/SYDQ0528）-11-
5.2探砂面（Q/SYDQ0512）-11-
5.3冲砂（Q/SYDQ0512）-11-
5.4通井（Q/SYDQ0511）-12-
5.5刮蜡（套管刮蜡）（Q/SYDQ0511）-13-
5.6套管刮削（Q/SYDQ0511）-13-
5.7井下作业通井、刮蜡、刮削作业质量与安全要求-13-
5.8井下作业工艺管柱组配要求（Q/SYDQ0513）-14-
6附件-17-
1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1），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2），相应的分注称为偏心分注。
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48mm
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下事故。
生产测试
可以保证内通径小于48mm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39mm。
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试。
2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3、4所示分别为这两种分注管柱结构。
3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.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,
Ⅳ.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,远远大于压缩式封隔器专门设计的洗井通道.
Ⅵ.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；
Ⅲ.在座封完成的同时，可以判断出座封是否良好；
Ⅳ.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，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。
4作业施工工序标准
4.1注水井试配（调整）作业规程
4.1.1起原井管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.1.2刮蜡通井（按Q/SYDQ0511规定执行）
4.1.3探砂面、冲砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512规定执行）
4.1.4验漏
管柱结构，自下而上：
丝堵、封隔器、喷砂器、油管构成。
封隔器下至射孔顶界以上10-15米处，避开套管接箍，装上井口。
憋压，油管正憋压10Mpa，稳压30min，漏失不超过100L/h。
4.1.5验串
井口装标准压力表。
验串前，用清水30m3洗井。
根据实际情况，可采用单级或双级封隔器验串。
套压法验串正注水不少于三个压力点（一般采用高-低-高，即10Mpa-8Mpa-10Mpa），每个注水压力稳压15分钟，若套压随油压升高而升高，超过0.5Mpa为串槽。
发现串槽，先计量全井稳定的套溢量（m3/h）后，油注套溢，改变注入压力（压差在2Mpa以上）计量注入量和套溢量，在2Mpa压差下，套溢量变化大于500l/h时判断为串槽。
4.1.6组配管柱（按Q/SYDQ0513规定执行）
4.1.7下配注管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.1.8测磁性定位校对下井工具深度
4.1.9洗井
洗井排量由小至大分：
15m3/h、20m3/h、25m3/h三个台阶。
4.1.10释放封隔器
4.1.11投捞堵塞器，按配水方案投换水嘴。
4.1.12验封
4.1.13转入正常注水
4.2注水井试注作业规程
管柱结构及技术要求
管柱结构从上到下依次下入保护封隔器、Φ46球座、喇叭口。
保护封隔器下入深度应在射孔井段顶界10-15米处。
作业程序
4.2.1起原井管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.2.2刮蜡通井（按Q/SYDQ0511规定执行）
4.2.3探砂面、冲砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512规定执行）
4.2.4组配管柱（按Q/SYDQ0513规定执行）
4.2.5下试注管柱
4.2.6按Q/SYDQ0528规定将试注管柱下至设计要求替喷深度，按Q/SYDQ0509规定进行替喷。
4.2.7将试注管柱下或起至设计要求完井深度。
4.2.8洗井
洗井排量由小至大分三个台阶：
15m3/h、20m3/h、25m3/h，累计洗井水量不少于300m3。
洗井至合格。
4.2.9释放封隔器
4.2.10注水
采用正注法注水。
试注前做好准备工作，连接法兰螺丝一定要上紧，试注后不能随意停止。
4.3注水井重配作业规程
作业程序
4.3.1起原井管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.3.2探砂面、冲砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512规定执行）
4.3.3组配管柱（按Q/SYDQ0513规定执行）
4.3.4下配注管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.3.5测磁性定位校对下井工具深度
4.3.6洗井
洗井排量由小至大分：
15m3/h、20m3/h、25m3/h三个台阶。
4.3.7释放封隔器
4.3.8投捞堵塞器，按配水方案投换水嘴。
4.3.9验封
4.3.10转入正常注水。
4.4注水井重下作业规程
作业程序
4.4.1起原井管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.4.2探砂面、冲砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512规定执行）
4.4.3按方案要求实施相应工序。
4.4.4组配管柱（按Q/SYDQ0513规定执行）
4.4.5下配注管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.4.6测磁性定位校对下井工具深度
4.4.7洗井
洗井排量由小至大分：
15m3/h、20m3/h、25m3/h三个台阶。
4.4.8释放封隔器
4.4.9投捞堵塞器，按配水方案投换水嘴。
4.4.10验封
4.4.11转入正常注水。
4.5注水井大修下完井作业规程
作业程序
4.5.1起原井管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.5.2探砂面、冲砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512规定执行）
4.5.3刮削套管（按Q/SYDQ0511规定执行）
4.5.4按施工设计要求验窜
4.5.5组配管柱（按Q/SYDQ0513规定执行）
4.5.6下配注管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.5.7测磁性定位校对下井工具深度
4.5.8洗井
洗井排量由小至大分：
15m3/h、20m3/h、25m3/h三个台阶。
4.5.9释放封隔器
4.5.10投捞堵塞器，按配水方案投换水嘴。
4.5.11验封
4.5.12转入正常注水。
4.6注水井查套后重配作业规程
作业程序
4.6.1起原井管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.6.2探砂面、冲砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512规定执行）
4.6.3按地质查套要求施工
4.6.4组配管柱（按Q/SYDQ0513规定执行）
4.6.5下配注管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.6.6测磁性定位校对下井工具深度
4.6.7洗井
洗井排量由小至大分：
15m3/h、20m3/h、25m3/h三个台阶。
4.6.8释放封隔器
4.6.9投捞堵塞器，按配水方案投换水嘴。
4.6.10验封
4.6.11转入正常注水。
4.7注水井压裂后重配作业规程
作业程序
4.7.1起原井管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.7.2探砂面、冲砂、探人工井底（按Q/SYDQ0512规定执行）
4.7.3按压裂要求施工
4.7.4组配管柱（按Q/SYDQ0513规定执行）
4.7.5下配注管柱（按Q/SYDQ0528规定执行）
4.7.6测磁性定位校对下井工具深度
4.7.7洗井
洗井排量由小至大分：
15m3/h、20m3/h、25m3/h三个台阶。
4.7.8释放封隔器
4.7.9投捞堵塞器，按配水方案投换水嘴。
4.7.10验封
4.7.11转入正常注水。
5各施工工序施工标准和施工要求
5.1起原井管柱（Q/SYDQ0528）
井下管柱装有封隔器时，解封封隔器。
平稳操作，管柱有上顶显示时应装加压装置，起管柱做到不碰、不刮、不掉、不顶、不飞。
起完管柱后，将井口盖好，防止物体落入井内，检查原井管柱及井下工具等情况，做好记录。
5.2探砂面（Q/SYDQ0512）
可用原井管柱探砂面，起出后，应核实井内管柱。
下入光油管探砂面，必须装灵敏度较好的拉力计（表）观察悬重变化。
操作要求平稳，严禁软探砂面。
下油管至射孔井段底界后，应控制下放速度，管柱遇阻后，连探三次，拉力计（表）下降2格，数据一致的为砂面深度。
5.3冲砂（Q/SYDQ0512）
在满足冲砂的要求下，选用来源广，价值便宜的冲砂液。
冲砂管柱可直接用探砂面管柱，管柱下端可接一笔尖或有效冲砂工具。
如原井管柱为抽油泵管柱或配产管柱，起出重下冲砂管柱。
冲砂时水龙带必须系保险绳，以防断脱，防止发生各种安全事故。
冲砂时上水管线要装滤网除砂，冲砂液要求保持清洁干净。
油管下至距砂面2m处，开泵循环，并逐渐提高排量，缓慢加深冲至人工井底。
在冲砂过程中，必须随时注意进出口排量压力，防止井漏和井喷，观察计悬重变化，防止砂堵蹩泵。
冲砂接换单根时，动作要迅速，充分循环洗井，防止沉砂卡钻，如遇中途性泵故障时，尾管必须提出原砂面以上15m，提升设备发生故障时，必须保持正常循环，并修复和更换提升设备。
冲砂至人工井底时，仍要大排量冲洗循环，冲砂水量为井筒容积的2倍以上，至出口含砂量小于0.2%为合格。
冲砂结束，起出管柱后要核实管柱，冲砂深度必须达到设计要求。
5.4通井（Q/SYDQ0511）
新井在射孔前，老井转抽、转电泵、大修井、套变井等特殊工序者必须通井。
通径规的直径选择比套管内径小6mm-8mm，长度为2m-4m，特殊情况按设计要求选用。
通井规在下井前要严格检查测量，并绘制草注明尺寸。
通井不能用作业机或打捞车软通，应下硬管柱通井。
通井时必须下能够循环的工具，下通井规时要求平稳操作，通井规距井底100m时，应缓慢下入至人工井底。
注意观察，如遇阻悬重下降2KN-2.5KN时，应上下活动，查明下入深度，严禁猛放、硬压、要分析原因查明情况。
如果下不去，可起出换缩小2mm的通井规继续通井。
通井规在井内遇卡，活动管柱，冲洗无效的情况，应起出管柱，下铅模或测井进行井下调查，必要时下专用工具对套管进行修复。
套管内落物打捞完成或修整套管后，应再进行下通井管柱通井至人工井底。
通井完后，起出通井规详细检查，认真检查记录数据，发现有印痕严重的采取下步措施，禁止用通井管柱冲砂或进行其它井下作业。
5.5刮蜡（套管刮蜡）（Q/SYDQ0511）
选用小于套管内径6mm的刮蜡器进行刮蜡，如果下不去可适当缩小刮蜡器外径（每次2mm）。
刮蜡深度一般为射孔井段底界10m，特别情况按设计要求执行。
刮蜡后替入井筒积1.2-1.5倍热水或溶蜡剂洗出井内的死油或死蜡。
刮蜡前，出口必须接硬管线至土油池，并且不能接有90°弯头。
按设计选用标准的刮蜡器，对结蜡不严重的或投产不久的新井，可用带侧孔的刮蜡器。
结蜡严重的，下入不带侧孔的刮蜡器。
油管清蜡、丈配、组装下井工具，下刮蜡管柱，一般采用边循环边下管柱施工。
在刮蜡中应加强循环和注意观察出口死蜡的通出情况，一旦不出应立即停止，分析原因，进行处理。
刮蜡至设计深度后，用井筒容积1.2-1.5倍的热水或溶蜡剂洗井，或用同等压井液进行循环洗蜡。
起出刮蜡管柱。
刮蜡时一般采用反循环，特殊情况另定，刮蜡器械下端不得为锥形。
刮蜡施工时记录每项数据，如遇问题及时处理解决。
5.6套管刮削（Q/SYDQ0511）
5.6.1管柱结构自下而上依次为刮削器、油管（或钻杆）。
5.6.2下管柱时要平稳操作，下管柱速度控制为20m/min-30m/min。
下至距离设计要求刮削井段前50m左右，下放速度控制在5m/min-10m/min。
接近刮削井段并开泵循环正常后，边缓慢顺螺丝扣方向旋转管柱边缓慢下放，然后再上提管柱反复多次刮削，直到下放悬重不再下降为止。
5.6.3若中途遇阻，当悬重下降20KN-30KN时，应停止下管柱，接洗井管汇，边顺螺丝紧扣方向旋转边下放管柱，反复刮削直到管柱悬重恢复正常为止，再继续下管柱。
5.6.4刮削器作业后应进行洗井。
5.7井下作业通井、刮蜡、刮削作业质量与安全要求
5.7.1通井、刮蜡、刮削套管作业达到设计要求，井下套管内通径畅通无阻。
5.7.2刮蜡、刮削后充分洗井，刮削下来的脏物应充分洗出地面。
5.7.3资料收集齐全、准确。
5.7.4通井、刮蜡、刮削套管作业记录与总结格式和内容应符合规定。
5.7.5作业时必须安装经过检定、符合要求的指重表（或拉力表）及井控装置。
5.7.6下井工具和管柱均应经地面检验合格。
5.7.7通井、刮蜡、刮削过程中，必须掌握悬重变化，控制悬重下降不超过30KN。
5.7.8严禁用带通径规、刮蜡器、刮削器的管柱冲砂。
5.8井下作业工艺管柱组配要求（Q/SYDQ0513）
5.8.1刺洗检查油管
5.8.1.1刺洗油管，要求油管丝扣完好，内外壁清洁，接箍、油管无裂痕，无孔洞，无严重弯曲，管内无脏物。
5.8.1.2油管自然平行度和内径椭圆度能通过内径规。
（普通油管用Φ59×800mm内径规通过，玻璃油管用Φ57.5×800mm内径规通过，Φ76mm内径油管用Φ73×1000mm内径规通过。
）
5.8.1.3对机泵井的下井油管，不得使用玻璃油管。
5.8.1.4检查油管螺纹使用石油油管螺纹量规和推荐扭距值。
5.8.1.5刺洗油管使用0.4Mpa-0.6Mpa的蒸气。
5.8.1.6严禁用火烧油管的方法进行解堵、解蜡。
5.8.1.7禁止使用水泥车蹩压解被砂、蜡、稠油堵死的油管。
5.8.1.8使用蒸气刺洗油管时，注意各部位连接情况，防止烫伤。
5.8.2丈量油管
使用经检测后标定合格，有效长度为15m以上的钢卷尺丈量油管。
丈量时拉直钢卷尺，中间部分由专人用手指贴油管壁托住钢卷尺，防止钢卷尺产生弧度。
作好记录，做到三对口，新油管要建立下井档案。
三人三次丈量的管柱累计长度误差不大于0.02%。
钢卷尺的零点位于接箍上端面，另一端对准油螺纹根部（普通油管余2扣，玻璃油管余3扣，抽油杆丈量同油管相同，但去掉扣。
）读出油管单根长度，做好记录。
将丈量好的油管整齐排列在油管桥上，每10根出一个接箍长度，以井口方向下井顺序排列。
对照新丈量的油管是否与原记录相符。
核实下井工具深度，连接顺序是否准确及井下工具的工作状况。
对返工井，应对照返工原因逐条查对，并在报表上进行描述。
接箍的紧固程度达到API推荐油管上扣扭距标准。
下井管柱要求与油记录相符，符合设计深度（深度1000m误差不超过±0.2m）.
下井油管不得采用未经定压的液压钳。
5.8.3组配管柱结构
管柱结构应满足各种施工设计和目的要求，密封可靠，施工作业方便。
注水井在射孔井段顶界以上10m-15m处，设一级保护套管封隔器。
封隔器卡点应选择在套管光滑部位，避开套管接箍和射孔炮眼及管外串槽井段，满足分层管柱的要求。
封隔器卡点符合设计深度，完井时，用磁性定位仪跟踪测井检验。
按照施工设计精确配出封隔器卡点、卡距、油管的下入深度。
卡点深度与设计不超过±0.2m。
下井管柱要有下井工具、管柱结构示意图，注明各种下井工具的名称、规范、型号及下井深度。
管柱配好后要与出厂合格证、作业设计书、油管记录对照，核实无差错方可下井。
注水井试注管柱设计：
套保封隔器（射孔顶界以上10-15米处）+Φ46球座+喇叭口（射孔底界以下10-15米处）。
注聚井试注管柱设计：
套保封隔器（射孔顶界以上10-15米处）+Φ46球座+喇叭口（射孔底界以下5米处）。
注水井分层偏心管柱自上由下：
套保封隔器（射孔顶界以上10-15米处）+配水器（665-3）+层间封隔器+配水器（665-3）+挡球+筛管（射孔底界以下10-15米处）。
目前使用的水嘴均为可溶性。
5.8.4下管柱
完井油管螺纹必须清洗干净后涂丝扣密封胶或戴密封套。
下油管时应平稳加压，做到不飞、不顶、不压弯油管，井口要有防掉、防喷措施，做到不掉、不上碰下顿，顺利下完管柱。
油管上紧扭矩应符合规定（油管通称Φ62、油管规直径Φ59、油管规长度800）
使用液压油管钳上扣时，液压油管钳要在定压范围内操作，严禁定压过大，造成油管上扣时造扣。
对有油管锚、封隔器的井，按照操作规程锚定油管，坐封封隔器。
6附件
分层注水作业安全检查表
采油小队
施工目的
重配
施工日期
重下
施工队伍
其它
施工原因
套保不封
全井不封
层间不封
洗井不通
投不进捞不着
仪器掉
遇阻
刺漏
其它
对施工原因的核实情况：
1、封隔器是否释放；2、封隔器洗井滑套是否归位；3、油管有无刺漏（管扣质量）；4、遇阻处有什么异物；5、掉仪器在什么位置，怎样取出；6、其它：
发现问题描述：
作业施工
1、是否刺管；（是、否）
2、是否探砂面、冲砂；（是、否）
3、是否验窜；（是、否）
4、是否刮削；（是、否）
5、是否刮蜡；（是、否）
6、是否抹丝扣胶；（是、否）
7、释放封隔器稳压时间及压力变化：
8、释放封隔器后，套管溢流情况（将放压阀打开，释放封隔器）：
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