马长礼

摘要：随着石油产量的不断增加和油田开采的不断深入，注水开发已经成为油田常态化开发手段和实现稳产的有效技术措施。近年来，科学技术的快速发展促进了钻井技术的不断创新和发展，深井、大斜度井、多层小卡距井的数量逐年增加，分层注水、分级注水井的数量以及测调工作量也在不断加大，同时也对分注工艺测试效率和监测注入参数提出了更高和更为严格的技术要求。传统的偏心配水器无法适应钻井新技术发展的需求，因此开发研制新型配水器非常必要。实践证明，同心可调配水器的应用有效解决了偏心配水器的缺点和不足，对各种井下复杂情况都可有效发挥作用，本文对此进行研究。

关键词：同心可调配水器;分层分级注水;应用研究

近年来，随着钻井技术的发展，深井、大斜度井、多层小卡距井的数量不断增多，分层注水、分级注水井及调测工作量大幅度增加，并对分注工艺测试效率和监测注入参数提出了更高和更为严格的技术要求。传统的偏心配水技术存在很多弊端，难以适应钻井技术发展的需求，因此研发新型配水器十分必要[1]。实践证明，同心可调式配水器能够满足井下各种复杂条件下的配水需求，有效弥补了偏心配水器的缺点和不足，对促进钻井技术的发展具有重要意义。

1 同心可调配水器概述

同心可调配水器是由上位机、导管、上接头、中心管、旋转管、可调节水嘴、调节臂、及下接头组成的，并通过计算机系统（上位机）实施系统控制，注水时与专用的一体化测调仪相配合使用。其中导管的作用是对一体化测调仪起到经向和轴向的上的限位和定位左右，旋转管通过旋转可有效调节注水阀水嘴开启大小的功效，即调节注水量。旋转管是由高质量的不锈钢材质之罪而成，不仅具有较强的防腐性能，并且具有扭矩小、调配灵活方便，水嘴连续性调节、注水量调配更加准确可控，各级配水器的内径相同、分级注水层数不受限制，该配水器同时具备返吐功能、在停止注水后能有效防止地层返吐出砂。实践证明，同心可调式配水器能适应各种复杂的井下环境，应用范围较广[2]。

2 同心可调配水器的工作原理及应用

2.1 同心可调配水器的工作原理

同心可调配水器的工作原理是：如果需要对目标层实施注水调节，首先需要将测调仪下放至距离目标注水层上方10米的位置，开启控制器或控制软件上的开臂启动按钮打开调节臂，调节臂开启到位后井下测调仪停止工作并将调节臂开启到位状态信息发送至上位机系统控制软件。当调节臂开启到位后，便可将仪器下放至井下实现调节臂与井下同心可调配水器的对接，当上位机控制软件显示对接成功后，开启（收回）调节臂按钮不在起作用。这时工程技术人员便可通过控制器或系统控制软件的正负调节按钮对配水器开度进行调节。当对注水流量进行调节时，可通过上位机控制软件系统对注水的温度、流量及压力进行实时测量并显示出配水器可调水嘴的开度变化情况，可调水嘴的开度变化步长为3%[3]。如果注水流量或可调水嘴的开度达到设定目标值可通过停止按钮使本层的注水流量调节停止，上提仪器使其脱离对接状态，再通过控制器或上位机系统控制软件的收臂按钮将调节臂收回，调节臂收臂到位后上位机系统控制软件会自动显示出手臂状态，至此该注水层注水调解完毕，可对下个注水目标层实施注水调节。

2.2 同心可调配水器的应用

同心可调配水器水嘴为一体化设计，在注水调节过程中要与相对应的测调仪联动调节，实现精确注水的目的。在应用过程中，要准确的掌握测调仪在注水调节过程中与同心可调配水器内部结构位置的对应关系，需要将测调仪的定位爪打开后安放在配水器本体定位台上，将测调仪的防转爪卡在配水器本体防转槽内对测调仪进行固定。注水开始后，卡在可调水嘴对应调节槽内的调节爪带动水嘴转动，实现对可调水嘴开度大小的调节及关闭功能[4]。可调水嘴开度完全打开或关闭后，相对应的脱开机构自动启动可有效防止被卡死，保证注水仪器设备的有效性和完好性。

3 同心可调式配水器生产现场试验

自2017年5月-8月，本油田先后在甘21-3、甘25-7和甘28-1井进行了同心可调式配水器注水效果试验，上述3口井经过测试调配后，注水正常，注水效果比较理想。实践证明，同心可调式配水器能有效保持各层段的均衡压力，有效克服了偏心配水器对井深、井斜、沾污结垢严重以及层间干扰等井下复杂条件下对分层精准注水的工艺技术需求，对推进油田注水开发技术的创新和发展具有积极作用。

4 经济效益分析

经济效益是企业生产经营的主要目标，因此对同心可调式配水器在油田应用的经济效益进行分析十分重要且必不可少。

4.1 资金投入分析

本次试验共投入试验井3口，配置同心可调式配水器7套，其中甘21-3井2套、甘25-7井3套、甘28-1井2套。每套同心可调式配水器购入单价22400元，7套×22400元/套=156800元。

4.2 实现效益分析

与传统的偏心配水器相比较，同心可调式配水器能有效避免测试受阻以及测试仪器落井而导致上作业3次井，每口换封井的作业费用大约在85000元，共减少换封井作业费3井次×85000元/井次=255000元。

同时由于传统的偏心配水器需要频繁的对注水管柱进行测试，通常情况下每口两级三段大斜度井的测试次数为三次，每次测试费用3500元，每口井的测试费用为3次×3500元/每次=10500元，合计3井次×10500元/每井次=31500元。而同心可调式配水器则不需要换封井和测试作业。

全部费用支出合计：255000元（換封井作业费）+ 31500元（测试费用）=346500元。经济效益比较：156800元（配水器投入）：346500元（作业费节约）=2.2098元，经济效益比较明显。

5 结论

通过生产试验证明，同心可调式配水器在深井、大斜度定向井、小卡距井的有效应用，具有测调容易对接、操作简便、测调效率高等优势，有效解决了深井、大斜度定向井及小卡距井等复杂条件下的分层注水难度大、注水效果差的难题，实现了注水调配测试技术的快捷化、智能化和精准化，能够满足复杂地质条件下的精细化分层注水的技术要求，对油田注水技术的发展具有积极作用。

参考文献：

[1]晁岳昌，周宾.同心可调配水器的应用[J].现代商贸工业，2015（14）：204-205.

[2]张剑，王杨，丛娟 等.同心可调配水器改进与应用[J].中国化工贸易，2013（A02）：196.

[3]陈朋刚，史鹏涛，邢宽宏.同心可调式配水器的研制与试验[J].非常规油气，2017（4）：93-96，6.

[4]耿海涛，肖国华，宋显民 等.同心测调一体分注技术研究与应用[J].断块油气田，2013（3）：406-408.