分層注水井測(cè)調(diào)一體化新技術(shù)

劉紅蘭

(中國(guó)石化勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院，山東東營(yíng) 257000)

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)油田主要采用注水開(kāi)發(fā)方式。分層注水是解決水驅(qū)油藏層間矛盾的重要方式，精確調(diào)配各層注水量是提高水驅(qū)效果的有效手段[1-4]。國(guó)外主要采用多管進(jìn)行分層注水，在井口進(jìn)行調(diào)配，因此沒(méi)有配套的注水井井下流量調(diào)配技術(shù)。國(guó)內(nèi)相對(duì)成熟的測(cè)調(diào)一體化分層注水技術(shù)主要有橋式偏心測(cè)調(diào)注水技術(shù)和空心測(cè)調(diào)一體化注水技術(shù)[5-9]。分層注水調(diào)配技術(shù)主要經(jīng)歷了3個(gè)階段：第1階段是2～3段固定式水嘴分層注水；第2階段是鋼絲投撈活動(dòng)水嘴分層注水，可以實(shí)現(xiàn)3～5段分層注水；第3階段是還在不斷完善的在線一體化智能測(cè)調(diào)技術(shù)，勝利油田已實(shí)現(xiàn)了7段分層注水。

采用空心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)可以一次下井完成測(cè)試和調(diào)整配注量的工作，同時(shí)地面上可以實(shí)時(shí)顯示測(cè)調(diào)數(shù)據(jù)。與常規(guī)投撈式測(cè)調(diào)技術(shù)相比，調(diào)配時(shí)間縮短2/3以上，測(cè)調(diào)精度大幅提高，且級(jí)數(shù)不受限制[10-12]，因此成為勝利油田分層注水的主要技術(shù)，“十二五”期間推廣應(yīng)用1 988口井，分注率較“十一五”期間提高8.5%，層段合格率提高6.0%。但是，隨著測(cè)調(diào)一體化技術(shù)的推廣和測(cè)調(diào)工作量增多，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中出現(xiàn)水嘴漂移、測(cè)調(diào)累計(jì)誤差較大及小夾層注水井難以定位等問(wèn)題，制約了測(cè)調(diào)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

針對(duì)以上問(wèn)題，筆者研制了防自轉(zhuǎn)可調(diào)配水器、雙流量計(jì)空心一體化測(cè)調(diào)儀和電磁精確計(jì)深裝置，形成了分層注水井測(cè)調(diào)一體化新技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了較好的效果，滿足了安全長(zhǎng)效測(cè)調(diào)要求。

1　空心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)存在的問(wèn)題

1.1　配注量無(wú)法滿足地質(zhì)要求

空心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)應(yīng)用的同心可調(diào)配水器主要包括定位導(dǎo)管、固定出水閥和調(diào)節(jié)芯子(見(jiàn)圖1)。需要調(diào)整配注量時(shí)，只需下入專用的井下測(cè)調(diào)儀，根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸上來(lái)的測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)地面控制設(shè)備操作井下測(cè)調(diào)儀的動(dòng)作，控制調(diào)節(jié)芯子與固定出水閥的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)、關(guān)閉或調(diào)節(jié)出水閥水嘴開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)注水層位的定量配注。

圖1　可調(diào)配水器Fig.1　Adjustable water distributor1.定位導(dǎo)管；2.固定出水閥；3.調(diào)節(jié)芯子

在實(shí)際注水過(guò)程中，正注、反洗、酸洗和停注時(shí)注水工況發(fā)生變化，配水器調(diào)節(jié)芯子周圍的壓力發(fā)生波動(dòng)，引起調(diào)節(jié)芯子發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致配水器注水量不斷減小，最終達(dá)不到地質(zhì)要求的配注量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因?yàn)檫M(jìn)行調(diào)配和檢修導(dǎo)致注水量下降的注水井占檢修、調(diào)配注水井總數(shù)的59%以上[13-14]。如勝利油田CB25GC-8井分4段注水，地質(zhì)配注190 m3/d，井口壓力5.6 MPa，2016年10月投注，初期實(shí)際注水量192 m3/d，滿足地質(zhì)配注要求；2016年12月按照洗井操作規(guī)程對(duì)其進(jìn)行反洗井作業(yè)后，再次注水，注水壓力5.7 MPa，注水量降至175 m3/d，分析認(rèn)為調(diào)節(jié)芯子轉(zhuǎn)動(dòng)是導(dǎo)致注水量下降的主要因素。

1.2　測(cè)調(diào)累計(jì)誤差較大，測(cè)調(diào)精度低

目前的空心一體化測(cè)調(diào)儀測(cè)調(diào)上層流量時(shí)，無(wú)法監(jiān)測(cè)下層流量，受壓力波動(dòng)影響，調(diào)配上層流量時(shí)，調(diào)配后下層流量也發(fā)生變化，導(dǎo)致采用遞減方法計(jì)算每層流量時(shí)的累計(jì)誤差大，影響了測(cè)調(diào)精度。

同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作中為提高測(cè)調(diào)精度，確保每一層注水量在地質(zhì)要求配注范圍之內(nèi)，必須調(diào)完一遍后，再對(duì)上、下層進(jìn)行復(fù)測(cè)復(fù)調(diào)，需要多次上下移動(dòng)測(cè)調(diào)儀，反復(fù)次數(shù)較多，每層測(cè)調(diào)一次通常耗時(shí)0.5 h以上，增加了測(cè)調(diào)工作量。如勝利油田CB22H-6井分Ng1+24層 、Ng1+25+6層和Ng51層注水，其中Ng1+24層與Ng51層存在壓差，現(xiàn)場(chǎng)從下至上進(jìn)行完整測(cè)試后，測(cè)調(diào)儀再次下放至第3層Ng51復(fù)測(cè)，已達(dá)不到配注要求，需要重新調(diào)配?，F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了3次復(fù)測(cè)復(fù)調(diào)后，每層注水量才達(dá)到地質(zhì)配注要求。

1.3　測(cè)調(diào)定位不準(zhǔn)，影響了測(cè)調(diào)成功率

配水器上的定位臺(tái)階只能單向限位，不能判斷測(cè)調(diào)儀器反向移動(dòng)時(shí)何時(shí)離開(kāi)配水器；受電纜彈性變形影響，無(wú)法準(zhǔn)確確定測(cè)調(diào)儀與配水器的距離，測(cè)試誤差較大，特別是當(dāng)相鄰層位距離較小時(shí)，測(cè)調(diào)儀容易停留在錯(cuò)誤位置上，對(duì)其他層位進(jìn)行調(diào)節(jié)和測(cè)試。因此，只能在層間距20.00 m以上的注水井實(shí)施分層注水，難以滿足小層段精細(xì)注水需要。如勝利油田ST20X176井僅7砂組就有9個(gè)小韻律層，層間間距小，最小薄夾層為1.00 m，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)調(diào)時(shí)配水器定位困難，難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)分層注水。

2　注水井測(cè)調(diào)一體化技術(shù)優(yōu)化

在對(duì)可調(diào)配水器、一體化測(cè)調(diào)儀進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，對(duì)可調(diào)配水器調(diào)節(jié)芯子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，消除了壓差產(chǎn)生的水嘴漂移；測(cè)調(diào)儀設(shè)計(jì)集成了上、下2種流量計(jì)，下井后同步監(jiān)測(cè)及回傳上下層流量，實(shí)現(xiàn)所測(cè)層流量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量。同時(shí)，為測(cè)調(diào)儀設(shè)計(jì)了配套的電控支撐機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)調(diào)儀居中測(cè)試，測(cè)試結(jié)果更加精確；每個(gè)可調(diào)配水器上安裝一組永磁鐵，同時(shí)在一體化測(cè)調(diào)儀上安裝磁性檢測(cè)組件，實(shí)現(xiàn)精確定位。通過(guò)以上優(yōu)化研究，形成了以防自轉(zhuǎn)的可調(diào)配水器、 雙流量計(jì)空心一體化測(cè)調(diào)儀及電磁精確計(jì)深裝置為主的測(cè)調(diào)一體化新技術(shù)。

2.1　防自轉(zhuǎn)可調(diào)配水器的研制

現(xiàn)有的可調(diào)配水器調(diào)節(jié)芯子采用的是凸臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其上的密封體和固定芯子接觸實(shí)現(xiàn)密封，在實(shí)際注水過(guò)程中或者注水工況發(fā)生變化時(shí)，受壓力波動(dòng)影響，調(diào)節(jié)芯子密封面出水口一側(cè)會(huì)瞬間形成低壓區(qū)(見(jiàn)圖2)，調(diào)節(jié)芯子會(huì)自動(dòng)沿著關(guān)閉水嘴的方向漂移，導(dǎo)致注水量不斷減小。

圖2　固定出水閥與調(diào)節(jié)芯子壓力示意Fig.2　Diagram of pressure between the fixed outlet valve and regulating core

2.1.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化

室內(nèi)試驗(yàn)表明，流量較低時(shí)，水嘴密封體兩側(cè)壓差緩慢增大，但是流量大于20 m3/d，密封體兩側(cè)壓差增大速度較快，調(diào)節(jié)芯子會(huì)發(fā)生漂移。在注水量為40 m3/d條件下，對(duì)不同開(kāi)度的水嘴進(jìn)行室內(nèi)測(cè)試，結(jié)果表明在水嘴初始開(kāi)啟瞬間，密封體兩側(cè)壓差迅速增大，調(diào)節(jié)芯子更容易發(fā)生漂移。

上述分析表明，造成水嘴漂移的主要原因是調(diào)節(jié)芯子與固定出水閥之間的摩擦力小于密封體兩側(cè)壓差產(chǎn)生的推力。因此，在設(shè)計(jì)配水器結(jié)構(gòu)時(shí)，將凸臺(tái)調(diào)節(jié)芯子改為平面調(diào)節(jié)芯子(見(jiàn)圖3)，密封體與固定出水閥間的平面局部接觸變?yōu)槠矫媾c平面的金屬面接觸，既避免了出現(xiàn)低壓區(qū)，又增加了兩者之間的摩擦力，增大了調(diào)節(jié)芯子自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)扭矩，進(jìn)一步降低了調(diào)節(jié)芯子自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的可能性。

圖3　改進(jìn)前后的調(diào)節(jié)芯子Fig.3　Regulating core before and after improvement

2.1.2扭矩及密封試驗(yàn)

針對(duì)改進(jìn)后調(diào)節(jié)芯子由于接觸面積增大，導(dǎo)致摩擦力增大，有可能造成測(cè)調(diào)儀調(diào)節(jié)能力無(wú)法滿足調(diào)節(jié)水嘴需要的問(wèn)題，進(jìn)行了室內(nèi)扭矩試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：在注水壓力最大(30 MPa)的情況下，最大調(diào)節(jié)扭矩在100 N·m以內(nèi)，遠(yuǎn)小于測(cè)調(diào)儀器調(diào)節(jié)能力(最大扭矩350 N·m)。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果表明，調(diào)節(jié)芯子結(jié)構(gòu)改進(jìn)后由于不會(huì)出現(xiàn)高壓區(qū)和低壓區(qū)，消除了水嘴由于壓力差造成的漂移。

由于同心可調(diào)配水器密封方式改為平面與平面之間的金屬面密封，為保證面與面之間完全密封，將新型配水器底部接絲堵，上接電動(dòng)加壓泵，進(jìn)行密封試驗(yàn)，加壓至30 MPa，穩(wěn)壓15 min，壓降0.2 MPa，密封連接處和水嘴都無(wú)滲漏，表明調(diào)節(jié)芯子能夠滿足井下注水的密封要求。

2.2　雙流量計(jì)空心一體化測(cè)調(diào)儀

目前的空心一體化測(cè)調(diào)儀只能測(cè)試調(diào)配層位以上的流量，不能測(cè)調(diào)調(diào)配層位以下的流量，導(dǎo)致調(diào)上層流量時(shí)無(wú)法監(jiān)測(cè)下層流量，必須調(diào)完上層，再測(cè)調(diào)下層，反復(fù)調(diào)測(cè)次數(shù)比較多，增加了工作量，為此設(shè)計(jì)了雙流量計(jì)空心一體化測(cè)調(diào)儀。

2.2.1結(jié)構(gòu)組成

雙流量計(jì)空心一體化測(cè)調(diào)儀由系統(tǒng)控制裝置、壓力溫度探頭、上流量探頭、磁定位裝置、定位電機(jī)及行程控制裝置、軸向電動(dòng)定位滾輪、徑向定位滾輪、調(diào)配電機(jī)及扭矩增大裝置、無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置、供電裝置和下流量探頭等組成(見(jiàn)圖4)。其中，下流量探頭通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置與無(wú)線信號(hào)接收裝置實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接。

2.2.2工作原理

雙流量計(jì)空心一體化測(cè)調(diào)儀下至可調(diào)配水器上方時(shí)，地面控制箱發(fā)出信號(hào)，控制軸向電動(dòng)定位滾輪伸出，在可調(diào)配水器位置進(jìn)行軸向定位；控制徑向定位滾輪和調(diào)配機(jī)械手在可調(diào)配水器上對(duì)應(yīng)的定位槽內(nèi)進(jìn)行徑向定位和調(diào)配定位；定位結(jié)束后，調(diào)配機(jī)械手在調(diào)配電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)可調(diào)配水器，通過(guò)調(diào)整水嘴的開(kāi)度控制注水量。此時(shí)，上流量探頭和壓力、溫度探頭測(cè)試可調(diào)配水器上方的流量、壓力和溫度，下流量探頭測(cè)試可調(diào)配水器下方的流量、壓力和溫度，測(cè)量數(shù)據(jù)由無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射至無(wú)線信號(hào)接收裝置，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)控制裝置上傳至地面，得到該測(cè)試層的流量、溫度和壓力數(shù)據(jù)。

2.3　電控支撐機(jī)構(gòu)

測(cè)調(diào)一體化儀器在井下進(jìn)行分層流量測(cè)試時(shí)，由于受井斜和油管內(nèi)壁結(jié)垢影響，測(cè)調(diào)儀器難以居中，影響測(cè)試結(jié)果，因此為雙流量計(jì)空心一體化測(cè)調(diào)儀研制了與之配套的電控支撐機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)居中測(cè)試。

2.3.1結(jié)構(gòu)組成

電控支撐機(jī)構(gòu)由小直徑直流電機(jī)、四級(jí)行量齒輪減速器、螺桿、滑動(dòng)螺套、推力軸承、行程控制開(kāi)關(guān)、扭力增換裝置、扭力輸出軸、支撐臂、滾輪銷和支撐臂固定架等組成(見(jiàn)圖5)。

圖5　電控支撐機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)Fig.5　Structure of electrically controlled support mechanism1.支撐臂；2.軸套；3.傳動(dòng)螺桿；4.行程控制開(kāi)關(guān)；5.推力軸承；6.滑動(dòng)螺套；7.傳導(dǎo)絲杠；8.四級(jí)行量齒輪減速器；9.小直徑直流電機(jī)

2.3.2工作原理

通過(guò)地面數(shù)控面板發(fā)出指令給機(jī)械手電機(jī)供電(可正反向供電)，正向供電則電機(jī)正轉(zhuǎn)，反向供電則電機(jī)反轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)時(shí)，小直徑直流電機(jī)帶動(dòng)四級(jí)行量齒輪減速器正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)支撐臂張開(kāi)；反之，電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)支撐臂收臂。

電控支撐機(jī)構(gòu)與常規(guī)測(cè)調(diào)儀器支撐機(jī)構(gòu)的不同之處在于它具有電動(dòng)控制的支撐爪，能夠主動(dòng)實(shí)現(xiàn)收爪和放爪，與傳統(tǒng)靠重力收放爪的方式相比更加可靠。

通過(guò)電控支撐機(jī)構(gòu)，結(jié)合高精度的雙流量計(jì)實(shí)現(xiàn)了儀器在居中狀態(tài)下的單層流量數(shù)據(jù)直讀，累計(jì)誤差較小。居中測(cè)試可以確保分層流量測(cè)試不受井斜和油管內(nèi)壁結(jié)垢影響，流量測(cè)量精度更高。

2.4　電磁精確計(jì)深裝置

2.4.1技術(shù)原理

該裝置是在井下的每個(gè)可調(diào)配水器上安裝一組永磁鐵，同時(shí)在一體化測(cè)調(diào)儀器上安裝磁性檢測(cè)組件，每個(gè)配水器上永磁鐵的數(shù)量或排列方式不同，永磁鐵的數(shù)量或排列方式不同代表配水器也不同。當(dāng)測(cè)調(diào)儀器進(jìn)入永磁鐵的信號(hào)范圍時(shí)，通過(guò)測(cè)調(diào)儀器上的磁性檢測(cè)組件將信號(hào)反饋至地面，地面操作人員根據(jù)不同的反饋信號(hào)準(zhǔn)確獲知測(cè)調(diào)儀和某一配水器在井下的準(zhǔn)確位置[15]。同時(shí)，通過(guò)地面控制柜控制測(cè)調(diào)儀器的定位滾輪，進(jìn)行機(jī)械定位，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械定位與磁定位檢測(cè)的有機(jī)結(jié)合。

2.4.2技術(shù)特點(diǎn)

該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作方便，同時(shí)具有定位準(zhǔn)確、誤差較小的特點(diǎn)?？梢詫y(cè)調(diào)儀器準(zhǔn)確定位在所需測(cè)調(diào)的配水器位置，避免出現(xiàn)誤測(cè)調(diào)操作，大幅度提高了井下配水器的測(cè)調(diào)效率。此外，可以將現(xiàn)有層間距定位能力由20.00 m以上縮短至5.00 m左右，提高了油田精細(xì)分層注水的準(zhǔn)確性，改善了小夾層油藏的注水驅(qū)油效果。

3　室內(nèi)試驗(yàn)

將單流量計(jì)測(cè)調(diào)儀和雙流量計(jì)測(cè)調(diào)儀分別下到注水管柱中，調(diào)整油管的傾斜角度，模擬不同井斜角的注水井，記錄各個(gè)采樣點(diǎn)的井下測(cè)試數(shù)據(jù)，并與地面標(biāo)定的流量對(duì)比，計(jì)算各個(gè)標(biāo)定流量下的測(cè)試誤差，結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出：1)帶有支撐機(jī)構(gòu)的雙流量計(jì)測(cè)調(diào)儀的測(cè)試誤差均小于單流量計(jì)測(cè)調(diào)儀測(cè)試的誤差，而且測(cè)試誤差多不大于3.5%；2)測(cè)試流量為5～20 m3/d時(shí)，無(wú)論井斜角多大，2種測(cè)調(diào)儀都存在一定的測(cè)試誤差，且測(cè)試誤差多大于3.5%，說(shuō)明現(xiàn)有流量計(jì)對(duì)小流量的適應(yīng)性較差[16-17]，改進(jìn)結(jié)構(gòu)對(duì)提高測(cè)調(diào)精度意義不大，提高小流量注水井測(cè)調(diào)精度的重點(diǎn)在于小流量計(jì)的優(yōu)化選擇；3)測(cè)試流量大于20 m3/d時(shí)，單流量計(jì)測(cè)調(diào)儀受井斜影響較大，尤其是井斜角大于30°時(shí)，測(cè)試誤差較大，而帶有支撐機(jī)構(gòu)的雙流量計(jì)測(cè)調(diào)儀計(jì)量穩(wěn)定，誤差基本不大于2.5%，表明居中測(cè)試能夠提高測(cè)試精度，在井斜角較大時(shí)效果更加明顯。

表1改進(jìn)前后測(cè)調(diào)儀在不同井斜角下的測(cè)量誤差

Table1Measurementerrorsofmeasuringandadjustinginstrumentunderdifferentdeviationanglesbeforeandafterimprovement

流量/(m3·d-1)測(cè)調(diào)儀不同井斜角下的測(cè)量誤差，%0°15°30°45°50°60°5單流量393841434446雙流量37373740414210單流量343533414246雙流量35333836414120單流量333536404145雙流量29273129263150單流量252736363539雙流量24232324232480單流量242325383935雙流量222323222321100單流量392029353831雙流量211820192123

注：采用上下流量計(jì)的測(cè)試流量平均值計(jì)算雙流量計(jì)測(cè)調(diào)儀的誤差； 2種測(cè)調(diào)儀的系統(tǒng)誤差均為2%。

4　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

分層注水井測(cè)調(diào)一體化新技術(shù)在勝利油田6口分層注水井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，井斜角最大56.2°，井深最大3 538.00 m，層段最多為3層，測(cè)調(diào)成功率100.0%，層段合格率達(dá)到90.1%，測(cè)試時(shí)間平均縮短25%以上(見(jiàn)表2)。下面以埕島油田CB12D-1井為例介紹現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況。

表2分層注水井基本情況及技術(shù)應(yīng)用情況

Table2Basicconditionsofwellswithseparatewaterinjectionandtechnicalapplication

井號(hào)層段數(shù)注水壓力/MPa注入量/(m3·d-1)配注實(shí)際測(cè)調(diào)縮短時(shí)間/hST3?4?1033層1210250258015DFCH272?132層33503531010CB12D?12層7009592016CB11NA?53段396155156018CB6FA?113段170①205204015CB1HB?62段700240237512

注：① 該井注水壓力為酸化后的注水壓力。

埕島油田CB12D-1井的井斜角達(dá)56.2°，是目前井斜角最大的一口測(cè)調(diào)一體化注水井，注水方式為1級(jí)2段，采用一體化測(cè)調(diào)管柱分層注水。該井分2層，總配注量95 m3，其中上層為Ng323536層(1 572.10～1 637.40 m)，配注量75.0 m3；下層為Ng4452層(1 640.00～1 686.30 m)，配注量20.0 m3。該井Ng323536層與Ng4452層間的距離為2.60 m，測(cè)調(diào)儀定位較為困難。

由于CB12D-1井的井斜角大，測(cè)試調(diào)配時(shí)為了防止測(cè)調(diào)儀下不到設(shè)計(jì)位置，加裝了15 kg加重桿，該桿可以在任意方向±10°范圍內(nèi)擺動(dòng)。首先，將一體化測(cè)調(diào)儀下至最底部的配水器上方，按照全井配注量95.0 m3/d進(jìn)行注水，注水壓力7.0 MPa，調(diào)節(jié)水嘴待流量穩(wěn)定后開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，上流量計(jì)監(jiān)測(cè)流量為21.0 m3/d，下流量計(jì)監(jiān)測(cè)流量為0 m3/d(見(jiàn)圖6)，說(shuō)明管柱底部無(wú)漏失；然后，上提一體化測(cè)調(diào)儀，利用磁定位裝置迅速定位到頂端配水器，調(diào)節(jié)該層配水器，當(dāng)測(cè)調(diào)儀的下流量計(jì)顯示24.0 m3/d時(shí)，上流量計(jì)顯示92.0 m3/d，即所測(cè)量層的流量為68.0 m3/d(見(jiàn)圖7)。改進(jìn)后的一體化測(cè)調(diào)儀能同時(shí)監(jiān)測(cè)配水器上下的流量，確保了每層配注量都控制在誤差之內(nèi)，從下到上一次測(cè)調(diào)就達(dá)到了配注要求，測(cè)調(diào)精確度96.8%。與原來(lái)的測(cè)調(diào)方式相比，新測(cè)調(diào)方式作業(yè)時(shí)間縮短約1.6 h。

圖6　CB12D-1井下層流量曲線Fig.6　Flow curves for the lower layer in Well CB12D-1

圖7　CB12D-1井上下層流量曲線Fig.7　Flow curves for the upper and lower layers in Well CB12D-1

5　結(jié)論與建議

1) 針對(duì)分層注水井注水過(guò)程中存在的水嘴漂移、測(cè)調(diào)累計(jì)誤差以及難以定位等問(wèn)題，研制了防自轉(zhuǎn)可調(diào)配水器、帶有支撐機(jī)構(gòu)的雙流量計(jì)一體化測(cè)調(diào)儀和電磁精確計(jì)深裝置，形成了分層注水井測(cè)調(diào)一體化新技術(shù)。

2) 室內(nèi)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，測(cè)調(diào)一體化新技術(shù)提高了分層注水井的測(cè)調(diào)效率及測(cè)調(diào)精度，不僅能夠滿足勝利油田精細(xì)注水開(kāi)發(fā)要求，還可以用于其他水驅(qū)油田以提高水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果。

3) 應(yīng)針對(duì)低滲油藏高溫高壓條件下測(cè)調(diào)困難、小流量測(cè)調(diào)精度低等問(wèn)題，重點(diǎn)攻關(guān)完善高溫高壓、小流量測(cè)調(diào)一體化分注技術(shù)，包括高溫電子元件的優(yōu)選、電纜滾輪自動(dòng)輸送技術(shù)、系統(tǒng)屏蔽和濾波處理技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)高溫高壓井驅(qū)動(dòng)下入、小流量穩(wěn)定測(cè)試，全面提高水驅(qū)油藏開(kāi)發(fā)效益。

References

[1]耿海濤，肖國(guó)華，宋顯民，等.同心測(cè)調(diào)一體分注技術(shù)研究與應(yīng)用[J].斷塊油氣田，2013，20(3)：406-408.

GENG Haitao，XIAO Guohua，SONG Xianmin，et al.Research and application of concentric testing and regulating in separate layer injection[J].Fault-Block Oil & Gas Field，2013，20(3)：406-408.

[2]劉合，肖國(guó)華，孫福超，等.新型大斜度井同心分層注水技術(shù)[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2015，42(4)：512-517.

LIU He，XIAO Guohua，SUN Fuchao，et al.A new concentric zonal water injection technique for high-deviated wells[J].Petroleum Exploration and Development，2015，42(4)：512-517.

[3]劉合，裴曉含，羅凱，等.中國(guó)油氣田開(kāi)發(fā)分層注水工藝技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2013，40(6)：733-737.

LIU He，PEI Xiaohan，LUO Kai，et al.Current status and trend of separated layer water flooding in China[J].Petroleum Exploration and Development，2013，40(6)：733-737.

[4]李常友.勝利油田測(cè)調(diào)一體化分層注水工藝技術(shù)新進(jìn)展[J].石油機(jī)械，2015，43(6)：66-70.

LI Changyou.New development of measurement and regulation integrated separate layer water injection technolagy in Shengli Oilfield[J].China Petroleum Machinery，2015，43(6)：66-70.

[5]趙少偉，范白濤，鐘立國(guó)，等.注采條件下加密調(diào)整井壓力預(yù)測(cè)與調(diào)控技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國(guó)海上油氣，2017，29(1)：99-104.

ZHAO Shaowei，F(xiàn)AN Baitao，ZHONG Liguo，et al.Research and application of pressure prediction and control technology for infill adjustment wells during injection-production operations[J].China Offshore Oil and Gas，2017，29(1)：99-104.

[6]王立蘋，楊萬(wàn)有，羅昌華，等.海上油田防砂完井注水井反洗井工藝及配套工具[J].石油機(jī)械，2013， 41(5)：36-39.

WANG Liping，YANG Wanyou，LUO Changhua，et al.Backwash technology and matching tool for sand control completion water injection well in offshore oilfield[J].China Petroleum Machinery，2013，41(5)：36-39.

[7]劉紅蘭.海上油田注水井液控式環(huán)空安全封隔器的研制與應(yīng)用[J].石油鉆探技術(shù)，2017，45(5)：103-107.

LIU Honglan.Development and application of a hydraulic control-type safety annulus packer for water injectors in offshore oilfields[J].Petroleum Drilling Techniques，2017，45(5)：103-107.

[8]于九政，巨亞鋒，郭方元.橋式同心分層注水工藝的研究與試驗(yàn)[J].石油鉆采工藝，2015，37(5)：92-94.

YU Jiuzheng，JU Yafeng，GUO Fangyuan.Research and experiment on bridge concentric separated layer water injection technology[J].Oil Drilling & Production Technology，2015，37(5)：92-94.

[9]宋顯民，張立民，張宇輝，等.分層定量注水分層測(cè)壓一體技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2016，38(4)：526-530.

SONG Xianmin，ZHANG Limin，ZHANG Yuhui，et al.Integrated technology of separate-layer quantitative water flooding and pressure monitoring[J].Oil Drilling & Production Technology，2016，38(4)：526-530.

[10]于九政，巨亞鋒，楊玲智.同心電動(dòng)井下測(cè)調(diào)儀的研制與應(yīng)用[J].石油機(jī)械，2016，44(2)：77-79.

YU Jiuzheng，JU Yafeng，YANG Lingzhi.Development and application concentric electric downhole measuring and regulating instrument[J].China Petroleum Machinery，2016，44(2)：77-79.

[11]姜廣彬，李常友，張國(guó)玉，等.注水井空心配水器一體化測(cè)調(diào)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].石油鉆采工藝，2011，33 (4)：99-101.

JIANG Guangbin，LI Changyou，ZHANG Guoyu，et al.Integrated testing and allocating operation for hollow water segregator in water injection well[J].Oil Drilling & Production Technology，2011，33(4)：99-101.

[12]賈曉飛，馬奎前，李云鵬，等.基于剩余油分布的分層注水井各層配注量確定方法[J].石油鉆探技術(shù)，2012，40(5)：72-76.

JIA Xiaofei，MA Kuiqian，LI Yunpeng，et al.Injection allocation determination method for separate injection well based on remaining oil distribution[J].Petroleum Drilling Techniques，2012，40(5)：72-76.

[13]劉艷霞，姜廣彬，郭林園，等.空心可調(diào)配水器優(yōu)化研究與應(yīng)用[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2012，41(7)：74-77.

LIU Yanxia，JIANG Guangbin，GUO Linyuan，et al.Optimization study and application of integrated hollow water segregator[J].Oil Field Equipment，2012，41(7)：74-77.

[14]李敢.智能注水井一體化測(cè)調(diào)技術(shù)改進(jìn)及配套技術(shù)[J].石油機(jī)械，2014，42(10)：74-76.

LI Gan.Improvement of integrated testing and regulating technology of supporting technology for smart water injection well[J].China Petroleum Machinery，2014，42(10)：74-76.

[15]張攀登，趙坤，李皓，等.淺析油氣井射孔磁定位[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，33(1)：106.

ZHANG Pandeng，ZHAO Kun，LI Hao，et al.Analysis of perforated magnetic location in oil and gas wells[J].China Petroleum and Chemical Standard and Quality，2013，33(1)：106.

[16]趙猛，楊旭東.流體流速對(duì)超聲波流量計(jì)在線比對(duì)相對(duì)誤差的影響[J].城市建筑，2013，10(8)：250.

ZHAO Meng，YANG Xudong.Effects of fluid velocity on relative error of the ultrasonic flowmeter on-line alignment[J].Urbanism and Architecture，2013，10(8)：250.

[17]郭林園，王進(jìn)京，崔曉朵，等.注水井永久式分層流量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2008，37(8)：56-59.

GUO Linyuan，WANG Jinjing，CUI Xiaoduo，et al.Permanent flow rate measurement system of multiple water flood layers[J].Oil Field Equipment，2008，37(8)：56-59.