井口水井放压装置的配套设计

常规放压是通过调整闸门的开启幅度来控制放压速度的（图9－4），因此无法精准地控制压降速度。在现场实际操作过程中，要么是由于压降速度慢，导致放压时间长，影响注水时率；要么是由于压降速度快，导致地层出砂、出盐，套管变形。

为此，研究设计水井放压装置，装置可以根据井口压力的高低，按需要调节放压速度，达到精准控制放压时的压降速度，如图9－5 所示。设计承压能力40.0 MPa 的放压装置，安装在井口油管的出口端，油管的高压水经过放压装置节流减压后，压力下降至0.6 MPa 以下。

图9-4　现场安装位置图

图9-5　放压装置的结构示意图

根据井口压力的高低配套不同直径的水嘴，更换水嘴时的操作步骤：先切断井口压力源，卸下压帽，卸下水嘴，更换新水嘴，安装压帽。

经过现场摸索与反复验证，制定了水井放压装置配套水嘴推荐标准，制定和宣贯《水井放压操作规程》。

井口压力大于35.0 MPa 的注水井，先关井扩散压力至30.0 MP 以下，再用水嘴控制放压；随着压力下降，可逐步放大水嘴。

①25.0 MPa≤井口压力＜30.0 MPa，水嘴直径≤3 mm；

②20.0 MPa≤井口压力＜25.0 MPa，水嘴直径≤4 mm；

③15.0 MPa≤井口压力＜20.0 MPa，水嘴直径≤5 mm；

④10.0 MPa≤井口压力＜15.0 MPa，水嘴直径≤6 mm；

⑤5.0 MPa≤井口压力＜10.0 MPa，水嘴直径≤7 mm；(www.xing528.com)

⑥0.0 MPa≤井口压力＜5.0 MPa，可选择直径大于7 mm 的水嘴，压力落0 后，可用闸门控制放溢流。

在现场的应用过程中，水嘴在高压水流的冲刷下，水嘴的孔径出现过变大的问题，要求员工每4 h 检查一次水嘴直径，显然不具备可操作性。因此，制定了两套保险措施：

①压降速度监测，要求压降速度不超过0.50 MPa／h。压降速度超标时，要检查水嘴直径，并按标准更换水嘴。

②溢流量监测。根据式（9－3）计算出不同压差、不同水嘴直径下的溢流量。现场采集的溢流量如果与理论推荐值相差20%以上，就要检查水嘴直径。

式中，Q 为日溢流量，m3／d；

　　　d 为水嘴直径，mm；

　　　p 为水嘴前后压差，MPa。

技术指标：水井放压装置壳体承压能力40.0 MPa；通径50 mm；配套水嘴直径2.0 mm、3.0 mm、4.0 mm、5.0 mm、6.0 mm、7.0 mm；连接方式为焊接。

现场应用效果：关井24 h，井口压力不落0 的注水井全部安装水井放压装置，累计安装水井放压装置的有65 口井。

2016 年至今，没有出现因放压不当造成的事故水井。

创新点：用专用工具取代闸门控制放压速度，同时，通过压降速度及溢流量数据来监控专用工具是否正常工作。实现精准控制放压速度，保护井筒，防止套管破损及地层出砂。

水井放压装置已申请国家专利，专利号为CN202202841U。