毕建梅　高东华　张海龙　刘淑芹

【摘 要】油田进入注水开发后期，精细分层注水成为提高采收率的重要措施之一。为保证分层注水效果，需要对每层注水量进行测试调配，使之适应地质要求。传统的测调工艺非常繁琐，工作量大、分层合格率较低。空心调试一体化技术在注水井实施应用后，显著提高了注水井的分层合格率，改善了水驱开发效果。

【关键词】注水井；空心调试一体化

1.技术概述

本技术能够实现测调工具一次下井同时完成各层流量的测试与调配工作；实现验封工具一次下井同时完成各级封隔器的分层验封工作。

其工艺原理是该测调系统采用边测边调的方式进行流量测量与调配。通过地面仪器监视流量压力曲线，根据实时监测到的流量曲线调整注水阀水嘴大小直到达到预设流量。该层调配完成后，上提到上一层段进行调，直至所有层段测调完毕。然后根据需要进行复测并对个别层段注入量进行微调，完成全井各层段的测调。

其特点是采用同心同尺寸可调节配水装置，分层级数不受限制；测调、验封均采用一体化技术，边测边调，工作量更小，费用更低；测试数据地面直读，无级调配，调配精度高。

其技术指标：流量范围为0～500m3/d；调配精度为10%；测调成功率为≥80%；适应井斜为≤60°；适应温度范围为 -20℃ ～120℃。

2.工艺管柱

2.1常规测试一体化技术

工作原理：配水器下井时处于关闭状态，通过油管打压坐封封隔器，下入测调仪器打开配水器，进行试注，待注入压力稳定后，重新下入测试仪器进行调配。可通过封隔器反洗阀实施洗井。

特点是：完井工艺相对简单；与液控式分注工艺相比作业成本低；封隔器配有洗井阀，可实现反洗井。

2.1.1空心可调配水器

主要由：轴向定位斜面、径向定位槽、电机定位槽、验封定位槽组成。

其特点为：采用不锈钢材质，防腐防垢性能好，调配灵活、扭矩小；水嘴调节为线性关系，水量调配更加准确，更加易于控制；同一尺寸（内径46mm），分层级数不受限制；同心结构，测试调配成功率高，适用于大斜度井；具有防返吐功能，防止停注时地层返吐出砂。

2.1.2一体化测调仪

主要由：三参数测试仪、电动定位装置、调配机械手著称。

其特点为：定位装置改为电动定位方式，定位准确、可靠，仪器可反复上提下放；三参数测试仪设计有防干扰装置，测试数据准确，性能更加稳定；调配机械手采用特殊丝杠传导机构设计，增大了旋转扭矩，同时转速匀速，有利于提高调配精度。

一体化测调仪技术参数，最大外径为?42mm；压力测试范围为60Mpa；压力测试精度为2～5‰；耐温为125℃；流量测试范围为0～500m3/d；流量测试精度为1.5%；工作电压直流为70V；最大许用电流为450mA；最大输出扭矩为150N·m。

2.1.3一体化验封仪

主要由：上流量计、下压力计、定位密封机构组成。

其特点是：一次下井可完成多层验封，操作简单；验封顺序由下而上；温度压力流量实时显示。

2.2液控式测调一体分层注水

液控封隔器的工作状态由地面液压控制，方便可靠；封隔器密封情况可由地面压力数据直接看出；适用于分层注水工艺。

空心可调配水器：采用不锈钢材质；水嘴调节为线性关系；分层级数不限（内径46mm）；同心结构；具有防返吐功能。

其主要由井口密封器、针阀、压力表、手动泵、液控管线组成。

2.3液控式封隔器泄压—反洗井

工作原理是通过液控管线传递液压，地面控制封隔器的坐封与解封状态。配水器下井时处于全开状态，待注入压力稳定后，下入测调仪器进行调配。封隔器解封后可实现大排量洗井。密封可靠，分注合格率高。

特点是具有独立的液压控制系统，在地面可以控制井下封隔器的坐封与解封；注水时，各层间不存在洗井通道，分层可靠性高；洗井通道大，不易堵塞，可以实现大排量洗井。

3.地面主要配置设备

3.1数据采集调控装置

地面控制装置包括：配注量—控制操作—控制模块—信号处—通信模—PC 机—测量流量—配注量。

井下测调仪器：地面控制装置中的信号处—测量电缆—信号处理—控制模块—调配装置—配水水嘴—分层注水—改变流量大—电磁流量—A/T转换—信号处理。

主要功能是：控制定位块电机和电动机械手；将电信号转换成数字信号的作用；可以显示测调时的电流和电压，能够避免电机超负荷运转。

3.2数据处理系统

具有程序卡片自读功能，通过该软件将井底测试仪传上来的信号转化为流量、压力、温度数据，并及时反映出来。

3.3井口防喷器

其特点是：液压举升，液压防喷；材料选用钛合金，质量轻，便于安装；操作简单。

液压举升防喷器技术参数：最大通径为?62mm；最大举升压力为45Mpa；最大举升高度为4.5m；最大举升重量为150kg；最大防喷压力为60Mpa。

3.4一体化测试绞车

特点是实现无级液压调速，具有安全载荷保护和下深保护功能；增加了智能控制器；实现了自动盘绳功能。

有关项目和指标分别为：外形尺寸为1750mm×2800mm；滚筒绳容量为Φ5.6mm；单芯测试电缆为3500m；滚筒最小直径为600mm；第一层起绳线速度为0-60m/min，速度可调；被动下放速度为0-90m/min，速度可调；拉力为25 KN；长度计量精度为±0.3‰；液压系统最高压力为25Mpa；装机功率为30kw。

4.现场应用及效果

截止目前该技术已在现场应用73口井，一体化测调仪器下入顺利，定位机构工作状况良好，定位准确，调配机械手性能可靠，同心可调配水器开关动作灵活顺畅，调配准确率达到90%以上，满足了注水井的分层注水、分层测试调配需求。

实施效果：2012年同心一体化测调技术在胜利油田现场应用44口井，调配准确率达到90%以上，测调效率提高1倍以上。满足了大斜度注水井的分层注水、分层测试调配要求。这样以来，使得地层压力稳中有升，油气比下降；自然递减率降低。

截至2012年10月，同心一体化测调技术在油田现场应用13口井，调配准确率大大提高，由33%调高至90%，单井平均测调时间由24h缩短至8h。对应油井日增油 5.1t。