一种新型油井智能分层开采与测试技术

介绍一种油气田开发过程中,油井正常生产状态下,运用井下智能开关器对油井进行分层开采、分层测试、堵水调层及任意层多层合采的工艺技术。该技术主要由智能开关器和智能分层开采及遥控调层工艺两部分组成。分层开采管柱采用丢手方式或整体管柱下入井中,用封隔器将井下各层位封隔,管柱上对应的每一个目的层位安装一套智能开关器,智能开关器能够按照预先设定的时序,或根据地面遥控发送编码指令工作,打开或关闭层位的进液通道,实现油井的分层测试、分层开采、堵水调层及任意层多层合采,同时开关器内置或外挂的压力仪还可获得油层的压力恢复和压力降落曲线。     

井下智能找堵水分层采油技术

介绍了一种井下智能分层采油技术,一趟管柱实现井下找水、堵水、生产、调层、测试等多项功能。用封隔器将井下各层位封隔,管柱上对应的每一个目的层段安装一套智能开关器。找堵水过程中井下智能开关能按照设定的时间顺序自动打开或关闭油层,实现油井的找水、堵水措施,达到任意选层开采,降水增油的目的。同时在生产过程中,内置压力计可连续监测分层压力资料,分析油层分层参数(分层压力、渗透率、污染系数)等资料,为精细掌握油藏动态特性提供依据。     

智能分层测试技术的研究与应用实例分析

介绍了抽油井智能分层测试技术的基本原理,通过对常规油井产液剖面测试技术和抽油井智能分层测试技术的评述,介绍了抽油井智能分层测试技术的优点及在孤东油田的应用情况.该技术测取资料齐全,节约作业时间,降低作业成本,避免了井筒干扰和压井液的影响.     

井下智能分层开采与测控技术研究

<正>本项目是由江汉采油工艺研究院承担完成的股份公司课题,获得2009年局科技进步一等奖。本项目主要用于油井分层开采、找水、堵水、地层参数测试等。其基本原理是将井下装置随生产管拄一同下井,在每个目的层段的对应深度都配置一套该装置。井下装置内含一支智能开关器,主要     

抽油井分层产液剖面及分层压力同步测试工艺

抽油井分层产液剖面及分层压力同步测试工艺 ,采用水力压差式开关封隔器、封隔器开关器及小直径电子压力计与其它通用工具组配成同步测试管柱 ,一次下井即可测得分层产液剖面及分层压力数据 ,节省作业时间和设备。文中详细介绍了该工艺的管柱结构、工艺原理、工艺过程及现场应用情况。适用于低产量、多油层、中深井、小套管抽油井 ,所测资料可为科学合理配水、油层压裂改造、堵水、调剖挖潜提供依据     

层间自动轮换分层周期注水工艺

针对分层周期注水存在的投捞调配工作量大的问题,开展了注水井层间自动轮换分层周期注水工艺研究,研制出了依靠高温电池供电、单片机控制的井下自动循环开关器,下井前设定好每个循环开关器的自动开关程序,使其在井下按照程序自动开启和关闭,实现分层周期注水。根据需要,还可以通过地面特定时间打“低—高—低”的液压编码,控制井下对应的自动循环开关器开启和关闭,临时改变井下注水层。该技术具有自动控制和液压控制双重功能,不用下入传统的投捞调配测试仪器就可以实现分层周期注水,液压编码只有3位,控制简便,可操作性强。现场试验11口井,自动循环开关器工作正常,达到了预期的目的,在智能分层周期注水方面实现了突破。     

抽油井智能分层测试技术研究

油井出砂、井况复杂及开发后期高水淹的影响，现有抽油井分层测试技术难以取得齐全有效的产液剖面资料。提出了常规产液剖面和广义产液剖面的概念，介绍利用一套智能分层测试组合管柱，配合地面测试，可以完整地录取油井分层产量、含水、分层压力、流体性质及储层参数的变化等资料。通过孤东10—13井的测试实例，介绍抽油井智能分层测试技术的应用及效果。     

小断块油井智能分层测试技术

随着油田的不断开发,油井多层动用,层间矛盾日益突出,剩余油分布日趋零散,层间挖潜难度愈来愈大,对油井分层产出状况的认识越来越重要。现代测井技术和生产需要要求我们不仅要了解油井的分层产液量和含水,还要了解其分层压力状况、流体性质及储层参数变化。由于油井出砂、井况复杂等影响,现有产液剖面测试技术,远不能满足开发测井需要。而抽油井智能分层测试技术,利用智能防砂测试管柱,完整的录取全套分层资料,解决了现有产液剖面测试技术难题。     

分层采油智能开关器控制系统开发与应用

分层采油是油田高含水阶段解决层间和平面矛盾、实现剩余油挖潜的重要手段，其核心工具智能开关器在井下高温高压环境下存在有效寿命短、动作不可靠等问题。采用单片机控制和低功耗模式，对智能开关器控制系统电源模块、电机驱动模块及压力监测模块的关键器件进行了优选和电路设计，开发了定时轮采、遥控调层及压力监听控制程序，实现了智能开关器的定时轮采控制和压力信号调层控制功能。选用VB6.0编程语言开发了一套上位人机界面，实现了通信、参数设置、数据回放等功能。室内试验和现场应用表明，在高温高压环境下，智能开关器定时轮采和遥控调层性能稳定可靠，有效寿命达到1年以上，满足了智能分层采油工艺的需要。     

预置式油井分层流体取样技术研究及应用

研制了一种通过作业施工预置式油井分层流体取样技术。使用井下取样器或井下开关器与封隔器、监测压力计组合的取样管柱，在油井正常生产状态下获取2～6个分层段流体样品，通过化验分析了解分层段产液的油水比例、矿化度、离子浓度、黏度、界面张力等信息。该技术还能提供分层段监测压力资料。现场应用表明，该技术可作为产出剖面测试技术的补充，了解某些高含水、有特殊需求的多层合采油井分层生产状况；对三元复合驱等驱油新技术现场试验进行跟踪评价；了解油井分层段生产状况，对驱油新技术应用效果进行评价和验证。     

油井声控压差平衡式开关控制器的研制与试验

为了克服传统油井找水工艺中施工复杂、生产周期长、费用高、准确性低等缺点,提高油井找水效率和准确性,研制了油井找堵水声控压差平衡式开关控制器。该开关控制器采用自适应动态压力平衡系统,其活塞阀开启和关闭时可承受20 MPa压力差;采用油管传输声波信号的声波遥控技术,从地面遥控井下开关控制器开启、关闭,根据工艺要求进行分层开采或分段开采。室内静压试验表明,开关控制器在125℃、50 MPa高温高压条件下,稳压30 min,整体设备无渗漏无变形;耐压差试验表明,活塞在承受25 MPa压差的情况下,压力平衡装置可以承受压差,电机驱动活塞做上下往复运动,动密封不渗不漏。现场试验表明,声波接收器接收地面指令后,可以控制电机驱动装置打开或关闭开关阀。试验结果表明,该开关控制器可为油井提高开采效率提供技术支持。      

井下自动点滴加药技术试验与应用

油田开发进入中后期以后,随着综合含水的上升,井筒结垢、腐蚀严重,影响了油井的正常生产。针对隔采井无法实施环空加药、边探井和套压控制油井加药难度大及机械式井下点滴加药装置无法控制加药流速三类问题,提出了井下自动点滴加药装置的研制思路及结构原理。该装置充分利用电子智能控制技术,实现了井下药剂的每日连续、定时、定量投加,满足不同井的加药需求,油井加药量可控,是井下油井加药技术的一次飞跃。     

作业井口增力装置的研制与应用

为解决稠油井开采中井筒出砂严重、管柱容易遇卡和修井机提升力不足的问题,研制出作业井口增力装置。该装置主体由内管、外管、活塞管、端盖、承压环、吊耳、液路元件和密封元件等组成。现场应用表明,作业井口增力装置与修井机配套使用,可使大部分遇卡稠油井得以解卡,同时证明该装置设计合理,操作简单,解卡时几乎没有安全风险。     

智能完井液控滑套开关压力设计与验证

液控滑套是智能完井系统中的核心工具,通过滑套开、关及开度变化控制不同层段的产液量。如何计算设计开关压力是智能滑套设计中需要解决的重要问题。论文分析了智能滑套开关压力与摩檫力的关系,并分析了影响摩檫力的主要因素,通过计算分析推导了滑套开关压力的计算公式,并计算了自行研制的液控滑套的开关压力。通过多次实验验证,理论计算和测得的滑套平均开关压力仅相差4%,验证了计算分析的准确性,对后续液控滑套的优化设计和智能完井系统在国内外油气田的应用具有参考意义。     

水平井智能分段开采工艺管柱的研制与应用

目前的水平井多段找水、堵水作业须各下1次管柱,存在作业费用高、占产时间长、多次污染地层的问题。为此,研制了水平井智能分段开采工艺管柱。该管柱主要包括Y441堵水封隔器、K341堵水封隔器、智能开关和安全接头等。智能开关的工作采用"定时+休眠"模式,并在过夜通道处设计有球阀,保证正加压时压力上升可靠。K341封隔器具有逐级解封功能,解决了上提整体管柱载荷大的问题。现场应用结果表明,水平井智能分段开采工艺1趟管柱完成了水平井多段找水、堵水和生产过程,降低了管柱的作业风险,直井、斜井和水平井均可使用。     

细调层气举找水装置的研制

针对吉林油田以往找水分层开关换向不易控制致使找水可靠性低,工艺复杂和占井时间长等缺点,研制出一种灵活可靠的细调层气举找水装置。这种装置是通过开关启动器开启井下分层开关,实现气举诱喷,一次工艺管柱实现多层位反复调层找水,不受层位限制,调层操作方便,找水工艺有效率高。地面试验表明,这种装置的开关启动器支撑臂动作灵活,收缩自如,启动器活塞固定时气压在15MPa下20min不泄漏;分层开关密封试验时液压力达到20MPa下20min不泄漏;开关启动器启动分层开关可靠,换向灵活。     

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。     

稠油热采掺热自控装置研制及应用

在稠油开采中，经济、有效、环保的井筒降粘技术是十分重要的。水蒸汽井下拌热工艺技术在理论上是成熟的，经济技术指标评价也具有优势。由于油井生产过程的复杂性，靠人工控制掺入井下水蒸汽的流量十分困难。研制的稠油热采掺热自控装置以电动调节阀和智能调节仪为核心，把稠油流动敏感特性指标作为控制参数，根据油井生产状况的不同，按相应的自整定控制方程决定掺入井下的蒸汽流量，使井筒液体粘度达到规定要求，确保了油井正常生产，现场应用效果好。     

投球式井下智能分控开关系统的研制及功能试验

为了降低分层采油中的生产维护成本,结合无线射频和单片机技术,研制了一种投球式井下智能分控开关控制系统,并在室内对其进行了功能试验。在分析各类井下开关系统优缺点的基础上,明确了研制思路:在地面通过投入信号小球的方式来实时灵活地控制井下目标油层开关阀的开启/关闭,实现对目标油层的有效控制。确定了总体设计方案:在油管内先后投入2个信号小球,先投入的信号小球用于井下控制系统的唤醒,后投入的信号小球携带开启/关闭目标油层开关阀的指令,用于控制目标层位开关。室内模拟试验表明,投入唤醒信号小球后井下控制器由待机模式变为工作模式,投入油层控制信号小球后,各目标油层开关阀能按预定指令正确开/关,各层通信、开关控制均满足设计要求。研究认为,研制的井下智能分控开关系统能够实现对目标油层的有效控制和降低油层间的干扰,从而实现分层采油、提高采收率。