注水工艺技术研究四模板.doc

注水工艺技术研究（四）

3.3.配水嘴选择及嘴损 计算

3.3.1嘴损计算： 以下按两种情况进行分析。当油层无（不装配水嘴）注水时，注入量和注入压力关系：（5-19）式中 （5-20）而 （5-21）当油层控制（装上配水嘴）注水时，注入量和注入压力关系：（5-22）式中 （5-23）而 （5-24）以上式中， ——油层吸水指数， ；——注水时油管内沿程阻力损失， ；——分层无控制时注水量， ；——和 对应井口配注压力， ；——静水柱压力， ；——注水时经过水嘴压力损失， ；——油层开始吸水时井底压力， ；——无控制注水时有效井底注入压力， ；——控制注水时有效井底注入压力， ；——依据设备条件确定井口注水压力， 。3.3.2水嘴选择： 1嘴损曲线法：①依据测试资料绘制分层吸水指示曲线②在分层指示曲线上查出和各层段注水量相对应饿井口配注压力③计算各层嘴损压差④借用嘴损压差值和需要配注量在嘴损曲线上查出水嘴尺寸。2简易法：对于调整水量不大层段选配水嘴直径4.实现分层注水管柱及配套工具结构原理分析 4.1分层注水常见工具

4.1.1封隔器分类及型号编制 ⑴ 封隔器分类封隔器封隔件实现密封方法进行分类。自封式：靠封隔件外径和套管内径过盈和工作压差实现密封封隔器。压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封封隔器。扩张式：靠径向力作用于封隔件内腔，使封隔件外径扩大实现密封封隔器。组合式：由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封封隔器。⑵ 封隔器型号编制编制方法：按封隔器分类代号、固定方法代号、坐封方法代号、解封方法代号及封隔器钢体最大外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列，进行型号编制，其形式以下：SHAPE \* MERGEFORMAT 图 8代号说明：分类代号：用分类名称第一个汉字汉语拼音大写字母表示，组合式用各式分类代号组合表示。见表2。表2 分类代号分类名称 自封式 压缩式 扩张式 组合式 分类代号 Z Y K 用各式分类代号组合表示 固定方法代号：用阿拉伯数字表示，见表3。表3 固定方法代号固定方法名称 尾管支撑 单向卡瓦 悬挂 双向卡瓦 锚瓦 代号 1 2 3 4 5 坐封方法代号：用阿拉伯数字表示，见表4。表4 坐封方法代号坐封方法名称 提放管柱 转动管柱 自封 液压 下工具 热力 代号 1 2 3 4 5 6 解封方法代号：用阿拉伯数字表示，见表5。表5 解封方法代号解封方法名称 提放管柱 转动管柱 钻铣 液压 下工具 热力 代号 1 2 3 4 5 6 钢体最大外径：用阿拉伯数字表示，单位为毫米(mm)。工作温度：用阿拉伯数字表示，单位为摄氏度(℃)。工作压差：用阿拉伯数字表示，单位为兆。

4.2常见分层注水工具结构、原理 4.2.1封隔器 伴随现场井况改变，封隔器也随之逐步改善，形成了多个多样、满足多种条件封隔器。但其最基础原理全部是相通。下面介绍多个最基础封隔器结构和原理。⑴ Y211封隔器①结构：见图9。图9 Y211封隔器1-上接头 2-调整环 3-“O”型圈 4-边胶筒 5-隔环 6-中胶筒 7-中心管 8-楔形体帽 9-档环 10-防松螺钉 11- 楔形体12-防松螺钉 13-限位螺钉 14-卡瓦 15-大卡瓦档环 16-固定螺钉 17-连接环 18-小卡瓦档块 19-防松螺钉 20-护罩 21-弹簧 22-锁环套 23-档球套 24-档球 25-顶套 26-扶正体 27-压环 28-摩擦块 29-压簧 30-限钉压环 31-滑环 32-轨道销钉 33-防松螺钉 34-下接头②工作原理：坐封：按所需坐封高度上提管柱后下放管柱，由件26～30组成扶正器依靠弹簧29弹力造成摩擦块28和套管壁摩擦力，扶正器则沿中心管7轨迹槽运动，轨道销钉32从原来短槽上死点A经过B抵达长槽上死点C坐封位置。因为顶套25作用，挡球套23被顶开解锁，从而使卡瓦14被锥体11撑开，并卡在套管内壁上。同时，在管柱重量作用下，件1、2和7一起下行压缩胶筒，使胶筒直径变大，封隔油套环形空间。解封：上提管柱，上接头1、调整环2和中心管7一起上行，结果轨道销钉32又运动到下死点B，锥体11退出卡瓦14。同时因为扶正器摩擦力，产生一个向下拉力，从而卡瓦正确回收及锁球24复位，挡球套23在弹簧21作用下，自动复位，锁紧装置恢复。和此同时，胶筒收回解封。⑵Y221 封隔器①结构：见图10。图10 ZYY221 封隔器1-上接头 2-调整环 3-“”型圈 4-长胶筒 5-隔环 6--短胶筒 7-轨道中心管 8-楔形体 9-档环 10、12、19、30、31-防松螺钉 11-楔形体 13-限位螺钉 14-卡瓦 15-大卡瓦档块 16-小卡瓦档块 17-固定螺钉 18-连接环 20-护罩 21-扶正体 22锁环套 23 档环套 24-锁球 25-顶套 26-扶正体 27、32-限位压环 28-摩擦环 29-弹簧 33-转环 34-轨道销钉 35-下接头②工作原理：坐封：按所需坐封高度上提管柱后转动管柱，然后下放管柱，由件26～32组成扶正器，依靠弹簧30弹力而造成摩擦块28和套管壁摩擦力，依靠滑动销钉34扶正器就沿中心管7“J”形槽运动，结果，件34就从下井时槽末端运动到坐封位置时顶端，因为顶套25作用，挡球套23被顶开解锁，从而卡瓦14被锥体11撑开，并卡在套管壁上。同时，件1、2、7就一起下行压缩胶筒，使胶筒直径变大，封隔油套环形空间。解封：上提管柱，上接头1、调整环2和中心管7一起上行，胶筒收回解封，而轨道销钉34从中心管7“J”形槽顶端回到末端，锥体11退出卡瓦14，卡瓦就回收解卡，锁球套23在弹簧21作用下，自动复位，锁紧装置恢复。⑶ Y341注水封隔器①结构：见图11所表示，关键由三部分组成：座封部分、密封部分、洗井部分。图11 Y341 注水封隔器1-上接头 2-“”型圈 3-洗井阀 4-顶套 5-外中心管 6-内中心管 7-胶筒 8-隔环 9-密封环 10-防座剪钉 11-卡瓦座 12-卡瓦 13-锁套 14-解封套 15-活塞 16-连接头 17-下接头②工作原理：座封：从油管内加液压，经过连接头16小孔作用在上、下活塞15上，使活塞推进锁套13和密封环9上行，压缩胶筒，使胶筒7直径变大，封隔油套环形空间，同时液压经过上接头1小孔作用在洗井阀3上，使洗井阀3下行和外中心管5内锥面密封，封闭内外中心管环形空间。放掉油管压力，因卡瓦12和锁套13上内外齿相互啮合在一起，使胶筒不能返回。洗井：从套管内加液压，经过顶套4上侧孔进入内外中心管6和5环形空间，经锁套13上侧孔进入下层。解封：上提管柱，上接头1带动内中心管6，连接头16上行，而外中心管5、锁套13和卡瓦座11、卡瓦12等部件，连接头上行使解封套14上升，件14内锥面内抱卡瓦12，使卡瓦和锁套13分离，则锁套13和密封环9等部件在胶筒7弹力作用下下行，从而胶筒恢复。⑷K344封隔器图12 K344封隔器1-上接头 2-“O”型圈 3、7-胶筒座 4-硫化芯子 5-胶筒 6-中心管 8-滤网罩 9-下接头②工作原理：从油管内加液压，液压经滤网罩8，下接头9孔眼和中心管6水槽作用在胶筒5内腔，使胶筒5胀大，封隔油套环形空间。放掉油管压力，胶筒即收回解封。