偏心分层注水井一体化验封测调工具研制

大庆油田先后开发了电动测调、电动验封等技术,大幅度提高了分层注水的测试效率。但是,电动测调和电动验封均属于独立技术,测试时需要操作人员分别使用测调仪、验封仪,进行多次起下操作,增加了仪器成本、人工成本和测试车辆费用。为了进一步提高测试效率、降低成本、增强对地层特性的认识,研制了偏心分层注水井的一体化验封测调工具。该工具由验封测调一体仪和地面控制系统组成。地面控制系统下发测试命令,主要实现与验封测调一体仪的单芯供电、通讯功能; 验封测调一体仪主要实现压力、温度、流量等信号的采集处理、单芯通讯、电机控制等功能。该工具实现了一次下井分别完成验封工作和测调工作,满足油田精准开发、降本增效的需求。     

电动直读验封仪的研制与试验

为解决分注井常规封隔器验封工艺成功率和效率低等问题,研制了电动直读验封仪。该验封仪采用电缆供电、传送指令和信号,采用电机驱动压缩和拉伸胶筒实现有效坐封和解封,以地面直读方式实时观测验封效果,一次下井即可完成所有封隔器的验封工作。长庆油田现场试验结果表明,该电动直读验封仪操作简单,资料录取实时、高效,验封成功率100%,平均单井验封时间在2 h以内,实现了封隔器验封技术的升级。     

电动直读验封仪的研制与试验

为解决分注井常规封隔器验封工艺成功率和效率低等问题,研制了电动直读验封仪。该验封仪采用电缆供电、传送指令和信号,采用电机驱动压缩和拉伸胶筒实现有效坐封和解封,以地面直读方式实时观测验封效果,一次下井即可完成所有封隔器的验封工作。长庆油田现场试验结果表明,该电动直读验封仪操作简单,资料录取实时、高效,验封成功率100%,平均单井验封时间在2 h以内,实现了封隔器验封技术的升级。     

注水井验封新技术在江苏油田的应用

三参数验封仪由主机（三参数：压力、温度和存储式超声流量测试单元）及可泄压式测试密封段组合而成，下入偏心配水器中对分注井多级封隔器实施动态检测验封。验封时密封段皮腕坐封于偏配将上下层来水隔断，通过地面控制注水闸门开、关、开，验封仪主机记录相关参数的变化关系，根据压力、流量的记录情况判断井下封隔器的密封程度，同时根据仪器下入油管不同位置的流量及压力变化的对比可以对管柱密封、球座密封、闸门内漏等情况进行验证。经现场应用，工艺一次成功率达100％。     

分层注水井封隔器验封新技术研究与应用

针对吐哈油田分层注水井采用堵塞器压力计验封封隔器技术存在效率低的问题,利用油田成熟的高效测调工艺,研制开发了电动验封仪。该技术验封时无需投捞堵塞器,通过电缆由地面控制井下验封仪器的电动密封、封隔器验封和解封,对比测试的油套压可准确验证封隔器密封性能;同时配合桥式同心配水器可以应用在斜井分注封隔器验封。经吐哈油田现场100多口井的成功应用,表明其验封结果准确快捷,在降低工作量的同时,提高了验封成功率。     

验封仪的改进与应用

针对验封仪在现场应用中存在的问题,重新设计了橡胶密封皮碗,现场应用加厚的橡胶密封皮碗,大大降低了密封皮碗的失效率;应用可变式密封段,同时设计了压力缓冲结构,使密封段上部的井筒压力与密封段下部的地层压力可以很快达到平衡,从而可以容易的起出密封段;重新设计了泄压回位弹簧,减少了泄压回位弹簧弹力,大大降低了上提压力.验封仪改进后,成功地解决了现场存在的问题.通过现场20口井的测试应用表明,改进后的验封仪提高了验封测试成功率;同时也提高了测试资料的准确率,减少了验封测试的风险.     

长庆油田同心验封测调一体化分层注水技术

为了提高长庆油田定向井小水量分层注水的测试效率、降低作业强度及测试成本,研究了同心验封测调一体化分层注水技术及关键工具。该技术采用机电一体化控制方法,利用电缆控制井下测试仪器进行验封及测试调节工作;借鉴离合器的工作原理,将电动直读验封仪与同心电动测调仪集成为验封测调一体化仪器,不仅使其具有验封仪、测调仪的功能,而且还进一步提高了仪器的集成化、自动化程度。该技术在长庆油田430余口井进行了应用,一趟作业完成全井验封、测调等全部工序,测调成功率达到98.0%,单层测调误差小于10.0%,单井验封测试时间由6～8 h缩短至4 h以内,单井年作业费用降低0.96万元。同心验封测调一体化分层注水技术为低渗透油藏低成本开发提供了一种新的技术手段。      

双压力计验封密封段的改进

针对双压力计验封仪在管柱内容易受阻,从而造成验封成功率低的问题,改进了双压力计验封密封段的主体和泄流阀座,使验封密封段下部带1个双传感器压力计就可实现双压力计验封功能,验封密封段长度由原来的585mm增加到615mm,但是验封仪器组装后总长由原来的1673mm减小到1165mm,仪器长度变短,不易遇阻,验封成功率高。2004年使用单压力计验封仪器在河南双河稀油田现场验封93井次,一次验封成功89井次,一次验封成功率95.7%,比改进前验封一次成功率提高15.1%。用单压力计验封密封段下部带1个双传感器压力计,完全可以实现双压力计验封功能,而且仪器变短,不易遇阻,工艺成功率高。     

桥式同心分注管柱电动验封技术研究及应用

针对桥式同心分注管柱配套的机械验封技术存在着井下事故风险高、数据准确性低、工作效率不高等技术难题,进行了桥式同心分注管柱电动验封技术研究与应用。采用地面控制系统通过电缆直接实现井下验封仪电动密封、验封和解封,一次下井即可逐层验证不同分注层段封隔器的密封性,有效避免了验封仪卡、掉和密封段破损、脱落等井下事故,验封结果更加直观、准确、高效。现场试验20口井,成功率达到100%。     

海上注水井一体化测调技术研究

为了满足海上注水井测调及验封要求,开发了海上注水井一体化测调技术。该技术主要包括井下工具和地面控制2大部分,井下工具部分包括可调配水装置和一体化测调仪;地面控制部分包括测试绞车、一体化测调控制柜以及数据处理分析系统。它采用同心同尺寸可调节配水装置,分层级数不受限制;测试数据地面直读,无级调配,调配精度更高;测试、调配与验封工艺均采用一体化技术,边测边调,大大减少了调配工作量,降低了作业成本,同时大幅度提高了调配效率。现场应用表明,采用该技术施工成功率100%,测试调配精度90%以上,测调一体配水器最长工作时间400 d,各项技术指标正常。     

新型双探头堵塞式压力计的应用

介绍了新型双探头堵塞式压力计的结构及测试原理，阐述了其在验封、分层测压中的应用。新型双探头堵塞式压力计克服了普通压力计的缺点，提供了更多的地质信息，资料解释直观可靠。     

直读验封仪中压力计的校准研究

为了实现直读验封仪的校准,通过分析技术参数、结构和原理,建立压力刻度数学模型,依据SY/T 6640-2012标准,按照存储式堵塞压力计校准。依据校准方案拆卸直读验封仪,取出其压力计,设计制作加压工装和定制电池,进行加温加压校准,累计完成200支次直读验封仪校准。校准和现场试验结果表明,该校准方案可行,可以达到量值传递的目的,实现了计量标准统一。     

分注井验封工艺技术在宝浪油田的应用

分注井验封工艺技术是由ZDLⅡ型三参数（压力、温度和流量）存储式电磁流量计、可变式开关密封段、小直径验封压力计三部分组成的验封检测仪器，下入偏心配水器中对多级封隔器实施动态检测验封。验封时密封段橡胶皮碗坐封于偏心配水器中令其上下水源隔断，通过地面控制注水闸门开或关一定时间，三参数仪器记录密封段上部与地面操作相关的压力、温度、流量变化关系，小直径验封压力计则记录密封段与所验封隔器下部相连通的地层压力变化情况。根据上、下压力计所记录的压力大小关系和密封段处的流量情况，检验井下封隔器密封好坏。经12井次应用，工艺一次成功率达99％。     

载线验封工艺技术系统研究

载线验封工艺是在可变式密封段上安装压力、流量及温度测试仪器 ,在可为式密封段下面旋转压力计 ,可变密封段放在配水器工作筒内 ,调整地闸门口控制水压开关 ,利用可变式密封段上下压力计记录压力变化 ,判断验封效果。应用载线验封工艺技术 ,成功率较高 ,在胜利油田得到推广。     

渤海油田分层注水测试新技术

渤海油田常规分注工艺的分层验封与吸水指数测试,需钢丝电缆作业投捞配水器芯子并下入测试仪器,无法满足大斜度注水井分层验封与吸水指数测试的需求。研发的分层注水测试新技术每个注水分层对应一个井下集成配水器,配水器与配水器间、配水器与地面测调控制器间通过一根钢管电缆连接,监控软件实时监测配水器采集的数据,控制各配水器水嘴的开关状态,实现不进行钢丝电缆作业的井下分层验封和分层吸水指数测试。在井斜达68.3度的PL19-3 XX井细分6层注水现场应用,分层验封、分层吸水测试、分层吸水指数测试均取得良好效果。该技术实现了分层注水的动态监测,可为安全注水和油藏注采方案的调整提供技术支持。     

一体化测调验封技术

一体化测调验封技术在单支仪器上集成了直读式高效测调功能和验封功能,单趟下井即可完成水量测调和封隔器验封工作,大幅降低了水井测试等待协调时间、车辆电缆损耗及仪器采购费用等,提高注水井、注聚井测试工作效率一倍以上,在当前低油价运营背景下意义尤为突出。本文介绍了一体化测调验封技术的优势、技术指标及其工作原理,重点对关键技术解决方案、现场使用效果等进行了阐述,并就该技术广泛的应用前景进行了分析和预测。     

强密封自控式注水管柱

针对普通注水管柱封隔器密封效果差、密封周期短及停注返吐等问题,研制了强密封自控式注水管柱。这种新型管柱注水时管柱自动锚定,停注时管柱缩短,水嘴自动关闭,锚定自动解除,再次注水时管柱重新锚定。在注水、停注过程中封隔器均处于密封状态;反洗井时封隔器自动解封,洗井液经油套环空到达底球然后经油管返至地面。强密封自控式注水管柱现场试验验封9口井,验封良好率100%;测试调配26口井,成功24口,成功率92.3%。该管柱用于分层注水能较好地解决测试仪器中途遇阻及水嘴堵塞问题。     

大港油田分注管柱电动验封技术试验应用

分注管柱密封状况直接决定注水质量和效果,验封技术是检验分注管柱质量的技术手段,并为上修作业提供依据。针对分注管柱验封困难及传统机械验封技术钢丝易被拉断、成功率低、验封效率低等问题,通过调研、研究及试验,形成了适用于大港油田分注管柱验封的电动验封技术。现场应用表明:该技术实现了密封胶筒电动坐封与解封、验封数据地面直读等功能,提高了验封的准确性及效率,成功率100%,能够满足分注管柱验封需要,已经成为大港油田分注管柱验封、确保分注合格率的主导配套技术,形成了分注管柱验封的新模式。     

坐封式超声波流量计设计及现场应用

注水井分层流量测试因受井下管柱复杂性影响,流量测试结果常常不能反映注水井实际情况,甚至出现流量反梯度现象.文章依据验封仪测试密封段工作原理,设计了坐封式超声波流量计,进行了两种仪器的室内模拟井实验和现场对比试验.实验结果表明坐封式超声波流量计比非集流式超声波流量计的准确度和响应更好,采用集流定位法进行测试能够消除管柱复杂性对测试结果的影响.     

双调配方式偏心配水工艺技术

针对常规配水工艺存在流量测试误差大、桥式偏心配水工艺存在管柱找漏困难和验封成功率低等问题,研究了一种双调配方式偏心配水工艺,在不改变常规配水器和桥式配水器测调工艺的前提下,将桥式配水器的桥式通道设计在测试密封段上,使常规和桥式测调方法都能完成测调。大庆油田2口井的现场试验结果表明,双调配方式偏心配水工艺技术可以实现常规配水和桥式配水工艺双测调功能,能够发挥常规测调工艺成熟、验封可靠和桥式配水工艺配水精度高、测压资料准确的优点,并提高了测试效率。