提高偏心注水井分层测试效率

提高偏心注水井分层测试效率辽河油田QC成果发布会目录小组概况1选题理由2现状调查3设定目标4PDCA第一循环原因分析5第一循环确定主要原因6第一循环制定对策7第一循环对策实施8第一循环效果检查9PDCA第二循环原因分析10第二循环确定主要原因11第二循环制定对策12第二循环对策实施13总效果检查14制定巩固措施15总结和下一步打算16APCDAPCD改进控制控制不断提高质量水平PACD1选择课题2现状调查3设定目标4分析原因5确定主要原因6制订对策7实施对策8效果检查9制订巩固措施10总结和下一步打算是否达到目标否一、小组概况小组名称偏心分注QC小组课题名称提高偏心注水井分层测试效率成立时间2009年3月课题注册编号CCC-2012-07课题类型攻关型活动计划起止日期2012年3月-2012年10月小组人数10当年活动次数17获奖情况2011年辽河油田QC成果三等奖小组概况序号姓名性别年龄文化程度职务职称小组职务组内分工1吴庆莉女43大专室主任工程师组长项目研究与组织实施2刘颖女29本科科员助理工程师副组长数据资料整理、录取3刘涛男47本科所长高级工程师推进者技术策划4刘威男41本科副所长高级工程师活动顾问技术指导5胡阳阳男30本科科员工程师组员现场实施6杨洁女29本科科员助理工程师组员资料整理、录取7史峰男26本科科员助理工程师组员现场实施8汤屏邦男26本科科员助理工程师组员现场实施9侯庆波男26本科科员助理工程师组员资料搜集10马红丽女34大专科员助理工程师组员资料搜集小组成员简介油田进入中后期采油后，分层注水成为重要的开发手段。目前，国内分层注水工艺管柱主要采用同心分层工艺管柱、偏心注水分层工艺管柱两种，后者大约占分注井的80%。辽河油田普遍采用偏心分层配水工艺管柱。提高偏心注水井分层测试效率20%偏心注水分层工艺管柱同心分层工艺管柱80%常规测试流程图二、选题理由开发需求存在问题选定课题三、现状调查油田水井总数(口)水井开井数(口)分注井数(口)分注井开井数（口）分注井分类油套一级两层两级三层三级三层以上井数(口)占分注井百分比（%）井数(口)占分注井百分比（%）井数(口)占分注井百分比（%）井数(口)占分注井百分比（%）牛居7244613758.211.658.25082.0青龙台59353221928.139.48251237.5茨榆坨1023756241832.1712.51323.21832.1合计233116149823221.5117.42617.48053.7注水井分注现状调查表1、分注现状分注井149口，其中偏心分注井117口，占分注总井数的78.5%。三、现状调查2、偏心注水工艺存在问题①投捞过程繁琐封隔器坐封、配注改变都需要频繁投捞堵塞器。测试一口井需要3-6天时间。②配水稳定期短水嘴存在漂移，跟踪54口井327个层段分层测试资料，发现3个月后调试合格率由84.8%下降到45.1%。常规流量计量程300m3/d，精度2.5级，测量误差±7.5m3/d，同时测试方式采用递减法，误差大，常规测试测调准确率仅为78%。③测试准确率低⑤封隔器解封负荷大统计三级三层分注管柱平均解封吨位在40吨左右，因封隔器解封负荷大造成分注级数递减井平均每年19口，占减级井数的37%。存在问题④投捞过程事故率高3049504317117715216725.7%三、现状调查3、可行性分析更新测试工艺提高测试精度提高偏心注水井分层测试效率项目方法常规配注新测试工艺测试仪器仪器流量测试、水嘴更换分开测试、调节一体下井次数频繁一次投入数据录取回放直读堵塞器投捞更换频繁投捞一次投入水嘴规格固定、分级调换一次投入、连续可调水嘴调整精度φ1.0mm~φ10mm各隔0.2mm为一个规格每单位0.416μm流量计类型量程精度测量误差存储式超声流量计300m3/d2.5级±7.5m3/d内磁式电磁流量计Ⅰ：3m3/d～150m3/dⅡ：5m3/d～250m3/d1级±1.47m3/d四、设定目标单井测试时间测试准确率02550751001天78%90%4天活动前目标值活动前目标值五、PDCA第一循环原因分析偏心注水井分层测试效率低检分注周期长测试工艺落后测试流量计精度低测量仪器卡死在井内操作人员技术水平差注入水质差堵塞器过滤网堵塞堵塞器阀片耐压强度低水嘴漂移堵塞器结构设计不合理电缆头结构设计不合理测试电缆受阻后电缆头不能自行脱落投捞过程繁琐操作人员测试水平低测试准确率低测试方法误差大封隔器解封负荷大解封机构腐蚀结垢配水稳定期短堵塞器故障损坏投捞过程事故率高六、第一循环确定主要原因要因确认一—操作人员技术水平差操作人员情况表姓名年龄文化程度职称从事测试工作时间（年）王亚实41本科高级工程师16董进49本科工程师22肖大维30本科助理工程师5代冰杰30本科助理工程师5杨树权55大专高级工25王洪千37大专高级工10郭延军55大专高级工30宋科42大专高级工18六、第一循环确定主要原因要因确认二—测试工艺落后投捞堵塞器、更换水嘴实现水量调整平均单井四层算，测试过程中，需反复起下工具20次，遇到不易调配，层间矛盾大的井，需反复起下工具40次，平均测试一口井需要4天每季度测试一次，开井的82口全年需测试328井次，需要1312个工作日,3个测试班组，每个班组的年工作日将达到437.3天，按照每个月22个工作日计算，每个班组需要工作19.9个月，完不成目标测试井次常规测试六、第一循环确定主要原因要因确认三—测试流量计精度低常规流量计量程300m3/d，精度2.5级，测量误差±7.5m3/d。不满足Q/SYLH0430-2012《注水井指示曲线测试资料录取规范》中电子流量计流量测量精度±2%的标准。紧定螺钉内锥夹紧头外锥夹紧头老式电缆接头结构示意图六、第一循环确定主要原因要因确认四—电缆头结构设计不合理老式的电缆头利用锥度夹紧原理实现不锈钢护套电缆的固定与连接存在两个缺点：1、紧定螺钉外露，存在安全隐患，给仪器提升下放带来不便；2、电缆受到阻力后，电缆头始终不能自行脱落，从而不能有效保护仪器及注水井内套管等设备。六、第一循环确定主要原因要因确认五—堵塞器结构设计不合理要因确认要因一测试工艺落后要因二测试流量计精度低要因确认要因确认CCT堵塞器动阀片与定阀片靠端面密封或两件腰型孔的相对开口流通大小来调节或关闭阀，达到调节水流量的目的。调节孔数为双孔，低压时容易堵塞，且因其采用动阀片和定阀片两件平面密封，在水压高的情况下产生的摩擦力比较大，使阀片耐压强度较低，堵塞器易损坏。六、第一循环确定主要原因要因确认六—注入水质差污水处理前后情况对比表全部采用常规污水处理工艺：一段为自然沉降除油，二段为斜板罐沉降除油、除悬浮物，三段为石英砂过滤和核桃壳过滤污水处理站的水质均达到辽河油田公司规定的标准，水质综合达标率为95.8%水质指标处理前处理后标准含油≤100mg/L≤5mg/L≤10mg/L机杂≤300mg/L≤10mg/L≤10mg/L六、第一循环确定主要原因要因确认七—检分注周期长抽查部分水井检分注周期情况统计表序号井号转注日期检分注周期（天)1牛19-3201997.01.01316.02牛21-3182002.07.02383.03牛21-3232008.06.09340.44牛22-1201997.01.01814.25牛23-192005.05.18379.76牛26-82005.07.23469.27牛27-72002.05.19341.38牛28-122001.03.06964.79牛28-82002.05.23405.010牛29-72004.08.19302.2平均471.6满足股份公司规定管柱入井时间不得超过5年的标准六、第一循环确定主要原因第一循环共确认出以下四条要因：1243七、第一循环制定对策序号要因对策目标措施地点完成时间负责人1测试工艺落后开发引进测试、调配同步进行的新型测试工艺将测试和调配结合起来，实现仪器在一次下井过程中同时完成井下多层流量测试和目标流量配注的任务，同时又不影响正常注水，提高分层流量调配效率。1、引进偏心注水井分层流量电动测调一体化技术2、应用桥式偏心分注管柱测试现场2012.6吴庆莉胡阳阳2测试流量计精度低改进流量计结构提高流量测试精确度，避免递减法流量测试的误差。采用双流量计结构测单层测试现场2012.6吴庆莉刘颖汤屏邦3电缆头结构设计不合理改进电缆头结构实现测试受阻后电缆头可自行脱落，起到保护测试仪器及注水井内套管等设备的作用。1、采用倒置锥度压紧原理结构设计；2、增加保护设计。测试现场2012.6吴庆莉胡阳阳杨洁4堵塞器结构设计不合理改进堵塞器结构提高堵塞器的使用安全性和可靠性，降低过滤网堵塞几率，提高耐压强度。改进堵塞器内动阀芯与阀套结构设计测试现场2012.6吴庆莉史峰八、第一循环对策实施实施一开发引进测试、调配同步进行的新型测试工艺井下测调仪地面控制仪测试电缆附属设备——引进偏心注水井分层流量电动测调一体化技术八、第一循环对策实施测调一体化改变可调水嘴与固定水嘴之间的转角实现水量控制收起调节臂上提至另一需要调配的层段进行调配测试，直至所有层段调配完成实现了测试仪器一次下井，完成全井各层段的流量测试和目标流量调配任务，从而缩短现场测试时间。实施一开发引进测试、调配同步进行的新型测试工艺——引进偏心注水井分层流量电动测调一体化技术八、第一循环对策实施——应用桥式偏心分注管柱桥式偏心配水器工作筒主体上带有桥式通道本层段测试时不影响其它层段的正常注水，在实际注入情况下直接测取分层流量，能有效提高分层流量调配效率及分层测压效率实施一开发引进测试、调配同步进行的新型测试工艺常规偏心桥式偏心八、第一循环对策实施实施二改进流量计结构流量测量范围：量程Ⅰ：3m3/d～150m3/d，量程Ⅱ:5m3/d～250m3/d精度为1级，压力计精度为0.25级避免递减法流量测试的误差及层间干扰。不再受配水器型号的限制，可在任何偏心配水器中完成测调任务。新式电缆接头结构示意图预压弹簧外锥夹紧头内锥夹紧头新式电缆接头结构示意图预压弹簧外锥夹紧头内锥夹紧头八、第一循环对策实施实施三改进电缆头结构老式电缆接头结构示意图紧定螺钉内锥夹紧头外锥夹紧头老式电缆接头结构示意图老式电缆接头结构示意图紧定螺钉内锥夹紧头外锥夹紧头老式电缆接头结构示意图内置预压弹簧，将原外、内锥夹紧头进行倒置的设计一旦电缆张力超过设定弹簧预设力，外锥夹紧头可顺利脱开，起到保护测试仪器及注水井内套管等设备的作用没有外露螺钉，解决因外露螺钉松脱导致测试工作受阻的问题采用倒置锥度压紧原理增加保护套设计八、第一循环对策实施实施四改进堵塞器结构改进后的YCCT堵塞器改进前的CCT堵塞器堵塞器动阀芯与阀套采用外圆和内孔配合的合塞式结构设计，靠动阀芯上的进流口与阀套的相对轴向位移来调节开口流通大小或关闭阀，达到调节水流量的目的。八、第一循环对策实施实施四改进堵塞器结构CCT与YCCT二种堵塞器性能比较CCT(老型号)YCCT（新型号）二者相比最大通径Ф8mmФ10mm增加36%面积调节孔数双孔单孔减少1孔全关漏失量（压差5MPa时）0.75m3/d1m3/d增加33%耐压18MPa30MPa提66%最小至最大调节圈数（角度）1/4圈（90°）5圈（1800°）提高20倍分辨率过滤网流通面积约150mm2约270mm2增加80%面积阀芯材料氧化锆氧化锆耐磨系数相等动阀运动形式圆周旋转轴向往复更安全参数名称数据九、第一循环效果检查目标值完成情况4天单井测试时间6小时1天78%测试准确率95.6%90%活动前活动后目标值一次测试准确率二次测试准确率目标值九、第一循环效果检查为了验证测调有效期，对实施测调的4口水井20天后进行了复测，发现准确率由一次测试时的95.6%降为89.6%，测试准确率低于90%，达不到预定目标值。95.6%89.6%90%十、PDCA第二循环原因分析不可抗拒因素分注管柱稳定性差封隔器漏失封隔器胶筒材质不合格洗井阀漏失洗井阀密封不严水