注水井作业管柱遇卡原因分析及预防对策.doc
李丰渝 夏欣 卢雯婷
[摘 要]针对注水井在进行作业时的遇卡问题，首先对注水井的工作原理进行简单介绍，深入分析出现遇卡问题的原因，以此提出注水井遇卡问题的预防措施，为油田单位正常生产工作的进行提供建议。研究表明：采取进行完井作业后及时进行通井、减小出现水击现象时的压差、对注水井进行及时冲砂、加强对注水井的工作监督以及对注水方案不断进行优化等五项措施，能有效预防注水井出现遇卡问题。
[关键词] 注水井 遇卡 工作原理 原因分析 预防对策
中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0050-01
0、 引言
由于地层压力不足，无法使得地层原油在地层压力的作用下开采出井口，所以需要采取措施补充地层压力。相对而言，在油井周围布置较多的注水井是增加地层压力最好的措施，首先，注入地层的水资源并不会对地层产生污染，也不会对原油的质量产生影响；其次，水资源是一种简单易得的物质，在原油开采过程中会随原油一起被开采出井口；最后，某些地区在对地层原油开采结束后，会将采油井转化为注水井，这样又会节约大量的资金。虽然注水井具有众多的优点，但是在实际生产过程中却容易出现遇卡问题。当出现遇卡问题时，最直接的后果是使得原油开采效率下降，间接给油田单位带来一定的损失。针对注水井的遇卡问题，本文将从注水井的工作原理出发，对其遇卡问题进行深入分析，并提出有效预防遇卡问题的对策，希望能为油田单位正常生产工作的进行提供建议。
1、 注水井工作原理
注水井最直接的作用就是将地表水注入地层之中，注水井和采油井所采用的井口装置基本類似，但也有不同之处，最大的不同之处在于注水井不需要在井口位置处安装油嘴。注水井在进行注水作业时，井口位置处安装有用于注水用的采油树，一般情况下，我国各大油田皆采用CYB-250型的采油树，采油树最大的作用在于可以悬挂注水管柱，且可以起到控制注水的作用，注水井内注水管柱的设计需要根据实际的注水量决定。注水井可以分为两种类型，一种是为了注水目的而建设的井，另一种是采油井转化来的注水井[2]。
注水井的结构较为简单，作业过程也较为方便，所采用的工具也较为简洁。多数注水井仅使用注水管柱和配套的封隔器即可进行工作，一般情况下，注水管柱需要根据现场的实际情况进行设计。当注水井有特殊的要求时，则相应的注水管柱和封隔器材料也有特殊要求，在特殊需要的前提下，在注水管柱外壁需要增设一层防腐隔离液来增加其防腐性能，在对油田生产的原油或水进行防腐和杀菌处理后，即可用作防腐隔离液来使用。一般来说，一口采油井的周围分布有多口注水井，注水井的整个注水作业过程是由注水间来实现，在注水间内设置有专门用于注水的增压泵，并设置有过滤装置，同时也有多组计量装置，需要对每口井的注水量进行计量。
2、注水井作业遇卡原因分析
（1）套管弯曲原因
套管弯曲是引起注水井遇卡问题最主要的原因。目前，我国大多数油井已进入开发后期，井下金属设备已经连续使用多年，尤其是套管设备，其遭受的腐蚀状况较为严重，所以在注水的反复作用下，同时在极大的压差作用下，极易产生破损和弯曲。破损和弯曲都会导致注水井井筒直径减小，所以在对注水井进行完井施工时，极易出现遇卡问题。
（2）使用中的封隔器被坐封
在注水井内，注水管柱上分布有多个封隔器，目前，我国油田单位最常用的封隔器外径为114mm，与注水管道相比其外径较小，所以在下放注水管柱时，管道内壁会和封隔器产生一定的摩擦，也会使注水管柱的下放阻力增大，同时，在下放注水管柱时，管柱内外壁也会产生一定的水击压力，在摩擦阻力和水击压力的共同作用下，封隔器容易被剪断，进而使得封隔器橡胶活塞上移，造成封隔器被坐封。一般来说，如果封隔器的质量不合格或者设置不精确，也会引起封隔器被坐封现象。
（3）地层出砂原因
如果井底出砂问题较为严重，则会造成砂石在井底集聚，并产生一定高度的砂柱，如果在完井施工之后，并没有将井底的砂石清除干净，则容易使得在下放注水管柱时达不到规定的深度，从而造成注水井遇卡问题。
（4）施工过程不规范
对原井内的管柱进行上提作业之前，如果不实施洗井作业，就进行强行上提，则会对管柱上的封隔器产生破坏，从而引起注水井遇卡问题；同时，在进行注水井解卡作业时，进行打捞的过程中，如果所实施的打捞程序不规范，会对套管产生一定的破坏，也会引起注水井遇卡问题。
3、注水井作业遇卡预防措施
（1）完井作业后及时进行通井
在对注水井进行完井施工结束后，需要使用特定规格的通井设备进行通井作业，要确保通井设备到达井底，从而防止套管出现弯曲引起注水管柱无法下放，如果在进行通井作业时遇到极大的阻力，则需要对注水井进行修复。
（2）减小出现水击现象时的压差
减小出现水击现象时压差的措施主要有两种，首先可以减小注水管柱的下放速度，从而使得管柱内外压差降低；其次可以在球座的底部设置一个弹性装置，从而使球座的下放速度减慢，这也可以减小管柱的内外压差。要想彻底消除水击压差极为困难，最有效的措施就是在注水管柱的下端设置一个活堵装置，从而将注水管柱底部封死，然后再进行作业，这样就可以从源头上消除水击问题，也就不会产生压差，在管柱下放到规定位置后，可以使用增压水将活堵冲击打开。
（3）对注水井进行及时冲砂
如果某区域地层的砂石较多，就会出现出砂严重的问题，在对这个区域的注水井进行管理时，需要定期进行冲砂作业，从而防止大量的砂石在井底聚集，进而引起注水井遇卡问题。
（4）加强对注水井的工作监督
一般情况下，对注水井进行的作业有冲砂、打捞等类型，在进行这些作业时，需要加强工作监督，防止因工作人员的自身问题，对井下设备产生破坏，进而引起注水井遇卡问题。注水井现场应安排专门的监督人员，特别是对有遇卡案底的注水井，其次，在进行注水作业之前，也需要制定专门的遇卡解决方案，防止出现遇卡问题得不到及时解决，从而给油田单位带来经济损失。
（5）对注水方案不断进行优化
在设计注水井时，需要对每次的施工情况、完成情况、设备破损情况、井底出砂情况进行实时记录，在注水井投产使用之后，工作人员需要根据施工清单设计注水方案，并优化注水方案。
4、 结论
综上所述，注水井对于油田的正常生产非常重要，但是一旦出现遇卡问题，则会给油田企业单位带来经济损失。引起注水井遇卡问题的原因主要有套管弯曲、使用中的封隔器被坐封、地层出砂原因以及施工过程不规范四个方面，油田单位可以采取完井作业后及时进行通井、减小出现水击现象时的压差、对注水井进行及时冲砂、加强对注水井的工作监督以及对注水方案不断优化等五项措施，防止注水井出现遇卡问题。
参考文献
[1] 何秀玲，卓红，王新海，等.注水井调配仪器落井原因及预防措施探讨[J].长江大学学报（自科版），2013，10（10）：142-143.
[2] 赵时光.分层注水井测试遇阻原因分析及对策研究[J].长江大学学报（自科版），2014，11（8）：117-118.
[3] 高振.注水井井筒油卡、蜡卡及结垢治理对策[J].内蒙古石油化工，2017（5）：42-43.
作者简介
李丰渝（1984-），男，重庆人，毕业于西南石油大学资源勘查工程毕业，工程师，主要从事采油工艺研究工作。
