有缆智能分注技术在华北油田的应用

为了提高华北油田非均质砂岩油藏的分注效果及注水合格率,减少验封测调工作量,开发并应用了有缆智能分注技术。该技术可在地面远程实时读取井下智能配水器采集的各层注水流量、温度和压力等数据,并可实时调整各分层配水器水嘴开度大小,轻松完成验封测调工作,在保障分注井注水合格率,减少验封测调工作量的同时,也能够为油藏的分析评价提供大量的数据支撑。介绍了有缆智能分注技术的特点、关键工具和施工辅助装置等,并分析评价了35口有缆智能分注井的应用效果。其对应井组见效率90%,对应油井见效率82. 8%,累计增油16 690余t,节约验封测调费用688万元,降本增效显著。有缆智能分注技术能够有效提高水驱采收率,助力油藏精准开发,具有较高的推广应用价值。     

海上大排量分注井无缆智能配水器水嘴压力损失数值模拟

与传统钢丝投捞分层调配相比,无缆智能配水器在海上大排量注水井分层配注中的时效有很大提升.但由于行业内还没有形成对海上大排量无缆智能配水器水嘴开度选择的相关标准,现场调配时只能根据现有经验尝试性选择水嘴开度,所以现有分层测调的时效仍有待提升.针对此问题,应用FLUENT软件对无缆智能配水器15级开度及不同流量(0～500...     

直读测调偏心恒流配水器研制

冀东油田大斜度井分注中,常规偏心配水器存在投捞困难、测调成功率低的问题,普通同心配水器则存在小注水量配注合格率低、注水量难恒定、测调扭矩大等问题。为此,研制了一种新型直读测调偏心恒流配水器。该配水器设计了V形水嘴、小直径陶瓷柱塞和偏心调节阀,采用齿轮传动方式调节水嘴开度,降低了漏失流量,提高了注水量调节精度;设计了恒流控制机构,可消除注水压力波动影响,实现恒流注水;设计了桥式通道,可在不同工况下持续提供水流通道。该配水器具有小流量精准配注、连续测调、测调效率高、注水量恒定等特点。在冀东油田大斜度井成功应用25井次,测调成功率为97.6%,配注合格率为92.7%,实现了高效精确测调和恒流注水。该技术可满足大斜度井多级分注及高效测调的需要,提高注水效果。     

注水井无缆智能分注技术在苏北油田的应用

为提高注水井的分注效果及测试效率,减轻测调工作量,在苏北油田试验应用了无线智能分注技术.该技术可实现远程无线控制井下智能配水器,对分层注入量进行实时准确测调.同时可实时监测分层压力等井下数据参数,省去了传统同心分注技术的下仪器测调施工.选用可反洗井的Y341注水封隔器和内防腐涂层油管,使无缆智能分注管柱具备较高的可靠性...     

注水井智能分注工具新型流量测量技术研究

智能分注技术能够实现分层注水井动态数据的连续监测、注水方案的实时调整，保证注水合格率。但是成本高，不能在多层精细分注井大规模应用。其中，电磁流量计在智能配水器中的成本占比约为38%,为降低成本而取消物理流量计，开展智能配水器新型流量测量技术研究。利用无量纲分析方法，构建智能配水器水嘴前后压差与流量和水嘴开度经验计算准测方程，通过室内试验获取方程的经验参数。利用压力传感器监测注水井压力，将压差值代入方程并计算流量，实现注水井分层流量实时测量。室内试验结果表明，新型流量测量技术获得的计算流量值与标准流量值比较，相对误差小于12%。在智能分注工具中采用新型流量测量技术，不需要配置流量计，从而降低智能分注工具的成本，为智能分注技术的规模化应用提供技术支持。     

注水井智能分注技术研究进展

常规注水井分注技术存在测调工艺复杂、工作量大、适用性差等问题,而智能分注则能很好地解决这些问题,是分层注水的发展方向。对比分析有缆式智能分注、非接触式智能分注及无缆式智能分注三种技术的配套工具、施工作业、测调验封、配注调整、动态监测、数据回传及技术瓶颈等指标。综合分析认为,注水井智能分注技术的下步研究方向主要为:一是研制防堵水嘴或可投捞水嘴,解决水嘴堵塞问题;二是通过低功耗水嘴测调技术、高性能(可充电)电池或电池水嘴一体化研究提高智能分注技术使用寿命;三是实现三种智能分注技术的优势耦合,规避单种智能分注存在的技术限制。     

大庆油田缆控分层注水技术研究及应用

分层注水是大庆油田开发最重要的特色技术,为油田高效开发提供了技术支撑。随着油田进入特高含水期,剩余油高度分散,油水关系复杂,注水合格率下降快,稳油控水难度加大,为解决日益增加的注水井测调工作量与有限的测试队伍间的矛盾,满足油田精准开发需求,研制了缆控分层注水技术。该技术将压力监测系统、流量监测系统、流量控制系统置于预置电缆智能配水器中,在办公室端由技术人员在服务器软件上发出控制指令,通过油田生产无线网络发送至地面控制箱,应用电缆载波技术由电缆传输指令至智能配水器,实现实时通信,获取井下分层参数信息,控制井下分层注入量。通过建设4个智能分注技术示范区,验证了不同开发矛盾下工艺适应性。缆控分层注水技术提高了吸水厚度比例,有效控制了含水上升率和自然递减率,增油效果明显,推动了油田数字化转型、智能化发展。     

空心可调配水器优化研究与应用

针对目前空心式分层注水工艺技术存在的测调工作量大、水嘴调节难度大、分注管柱局限性等问题,研制了空心可调配水器。结合测调一体化技术,采用边测边调的方式对注水井同时进行测试与调配,不需进行吸水指示曲线测定和水嘴计算,仪器一次下井实时测试和调配各个层位。调配方法更符合注水井工作状态,避免了分层测试的压力影响,使配注量调节更准确,同时提高了工作效率,减小了工作量。现场应用50多井次,平均测调时间由24h缩短至8h,调配准确率达90%以上。     

直捞防堵偏心配水器研制与应用

针对传统的分注井偏心配水器存在的问题，研制开发了一种直捞防堵偏心配水器可有效提高水嘴投捞成功率，防止井下水嘴堵塞，大幅度减少井下水嘴解堵投捞工作量，降低酸化解堵投入，延长注水管柱使用周期，提高注水井分层测试工效，减轻测试工作强度，减少分注井作业，降低油田注水成本。     

波码通信数字式分层注水技术研究与应用

针对常规分注井测试工作量大、配套费用高及分注合格率下降快等问题,研究了波码通信数字式分层注水技术。该技术的核心为基于流体波码的无线通信技术及井下智能配水器。波码通信技术通过短时间改变地面控制阀或井下配水器电控阀的开度,建立井筒内的流量波动,并将流量波动转换为压力信号实现地面与井下的数据传输;井下智能配水器集成高精度压力计、可控水嘴、计算与控制模块等形成一个智能控制系统,实现地面下传命令或数据的接收、水嘴的注水流量计算与控制、井下数据的存储与上传等。波码通信数字式分层注水技术已在现场试验与应用430余口井,分层注水合格率长期保持在90%以上,注水层的含水上升速度稳定,水驱开发效果改善明显。研究结果可为分层注水技术的研究与应用提供一定参考。     

新型水量自动调节装置测试技术

1．引言 分层注水技术是大庆油田主要的水驱开发技术之一，随着油田开发的深入，注水井分层注水层段划分越来越细。由于偏心配水器采用固定式水嘴，测试过程中，需要反复更换水嘴和投捞堵塞器，反复用流量计测试，才能达到地质方案的要求，每测试一口井一般需3～5天时间，平均每班组年工作日达300天左右，测调任务繁重。针对上述情况，研制了适应各种偏心配水器的注水井分层水量自动调节装置，在注水井当前的压力和温度等环境条件下，实现堵塞器水嘴孔径自动调节，测试一口井平均只用6～7个小时，减轻了工人劳动强度，提高了工作效率，大大降低了生产成本。     

可投捞式缆控智能分注工艺及装置分析

随着油田数字化、智能化的发展,以缆控智能分注工艺为代表的智能分注技术势必规模化应用。但在前期的现场试验中,流量调节阀出现卡阻的现象,导致无法调节井下分层注入量,只能起出管柱重新作业。通过优化缆控智能配水器主体结构,设计了可投捞调节阀和测控线路,研制了流量调节阀可投捞式智能配水器; 通过室内试验和现场试验验证了可投捞式缆控智能分注工艺的可行性。室内投、捞试验各50次,投、捞成功率100%,实现了流量调节阀通过下入投捞仪可整体捞出,修理或更换后重新投入智能配水器内使用。现场试验5口井,投、捞后井下各智能配水器运行正常。可投捞式缆控智能分注工艺提高了智能分注井井下分层注水管柱整体工艺的灵活性和可靠性,降低了缆控智能分注井的运行维护成本,为缆控智能分注技术的推广应用提供技术支持。     

缆控智能分注技术现场试验与应用

为解决常规分注精细注水效果差、注水合格率低、稠油油藏适应性差以及无缆智能分注井下配水器电池寿命短的问题,在中北部油田试验的基础上,优化改进了缆控智能分注技术,并首次在大港南部油田稠油油藏首次应用,该技术通过单芯电缆控制井下智能配水器的一种数字式注水技术,其能够全自动的对每个地层流量实现实时监测与控制,调整速度快,可频繁调整,并多层联动同时调,抗地层扰动能力强。可分层数多,读取实时数据快,可以很好实现数字化,稠油油藏实施效果较好,节能效果显著,节约创效600余万元,降低了员工劳动强度,缆控智能分注技术能够有效提高水驱采收率,实现油藏精细注水,具有较高的推广应用价值。     

陈堡油田分注井无缆智能测调工艺应用

针对注水井井筒的特殊条件,以压力波为载体,在井筒内建立一条有效的、可靠的信号通道,实现井下信息的传递。在分层注水井内下入智能分注工具与封隔器组合,实现分层注水的同时,地面远程控制井下配水器的调配,并将采集的各层流量数据传输至地面,形成无缆智能远程调控的分注测调工艺。该工艺在陈堡油田3口井成功应用,实现分层注水无缆传输、无需现场测试队伍、数字化的模式。     

注水井分层水量自动调配技术

注水井分层水量自动调配技术就是在原有偏心注水工艺基础上,更换可调式堵塞器,利用自动调配装置在井下对接,边调节水嘴大小边测试分层水量,达到改变原偏心配水器采用固定式水嘴测试不精确,测调任务繁重的目的.该项技术中,自动测调仪器在地面按地质配注方案设定好井下调节功能状态,下井后与可调节堵塞器对接,实现自动调节分层水量,避免了反复投捞堵塞器、更换水嘴和测试,大幅度地减少测试调配时间,减轻测试工人的劳动强度,是提高测调效率和缩短测调周期的有效途径.     

分层注水井测调一体化新技术

针对分层注水井测调一体化技术存在的水嘴漂移、测调累计误差较大和小夹层注水井难以定位等问题，在室内试验及数值分析的基础上，对可调配水器和一体化测调仪器进行了结构优化，研制了防自转可调配水器、双流量计一体化测调仪和电磁精确计深装置，形成了测调一体化新技术。室内试验表明，测试流量大于20.0 m3/d、井斜角大于30°时，改进后的带有支撑机构的双流量计一体化测调仪计量稳定，误差基本控制在2.5%以内。该技术在胜利油田6口分层注水井进行了现场应用，测调成功率100%，层段合格率达到90.1%，单井测调时间平均缩短25%以上。研究认为，测调一体化新技术不仅提高了胜利油田注水开发效果，也可以满足其他水驱开发油田精细分层注水的要求。      

大庆油田缆控智能分注技术工艺优化

缆控智能分注工艺实现了井下参数的连续监测和实时测调,为油藏分析提供充足数据,但由于井下工具涉及多学科应用且工艺复杂,前期现场试验过程中发现,缆控智能分注井运行2年以上井数占比仅为51.9%,无法满足规模应用需求。通过对前期试验井进行故障分析,找到影响工艺可靠性的关键因素,针对主要问题对缆控智能配水器流量控制阀、电缆密封连接工艺以及过电缆封隔器洗井阀结构进行了改进和优化;实现了缆控智能配水器流量控制阀10 MPa压差下顺利开关,漏失量小于1 m3/d;电缆与缆控智能配水器连接密封可靠,电缆可从过电缆封隔器上、下接头顺利穿过。工艺技术优化与完善后截至2022年4月,现场试验223口井,运行2年以上井数占比由原来的56.1%提高到91.9%。优化后的缆控智能分注工艺,可靠性得到提升,为该技术在油田开展规模化应用奠定基础。     

井下空心恒流量配水技术研究

为了解决注水系统压力频繁波动容易造成注水井的实际配注偏离地质配注,以及测调工作量大且难以控制的问题,利用固定节流-差式减压原理,研制了井下空心恒流量配水器。通过数学模型的建立、仿真及对配水器进行流量-压差试验,证明了恒流量配水器对1.0～5.0mm所有水嘴均能起到恒流作用,恒流压差1.2～30.0MPa,恒流量3.8～169.2m3/d。现场应用表明,配水技术能保证注水量的定量控制,提高了注水层段合格率和测试效率,实现了油田稳定注水。     

波码通信分层注水技术研究及现场应用

常规分注井无法连续监测数据,需人工定期测调确保分注合格率。随着技术进步,国内油田逐步向数字式分注发展。长庆油田以超低渗透储层为主,层间非均质强,小层注水量小,通过持续攻关,创新提出了波码通信分层注水技术,攻克了小水量测试调配及远程无线通信与控制难题,形成了适合长庆油田的带压作业模式。该技术通过压力流量波码实现地面与井下数据无线远程传输,配水器实现井下分层流量自动测调与数据录取,现场应用1200余口井,地面与井下无线数据传输距离达到2800m,分层注水合格率长期保持90%以上,最长有效期近4年,单井年节约测试费用5万元,解决了常规分注技术面临的技术瓶颈,人员劳动强度大幅降低,提升了油田注水精细化水平。     

管外缆控式智能分注技术

华北油田油藏埋藏深、注水井井温高、层间注水压差大等问题,严重制约了现阶段分层注水技术的发展。针对当前分注工艺与生产需求之间的矛盾,以管外缆控式智能分注技术作为主体,开展了新一代分层注水技术研究。通过对井下智能配水器优化设计,提高了电控智能配水器耐温、承压等关键指标;以深斜井多级多段分注技术为基础,形成了过电缆套保封隔器、过电缆逐级解封封隔器等缆控式智能分注工具系列,井下工具可靠性大幅提高,施工成功率达100%。该技术从根本上改变了分注井测调方式,无需测试车辆和人员现场操作,可远程控制分注井进行验封测调,降低生产成本投入;层段注入量自动调整、生产动态实时监测及层段配注远程调整等功能,为油藏精细分析及生产动态调整提供了数据和技术支持,实现了有效注水、精细注水,有助于提高水驱开发效果。