分層注水井測(cè)試工藝的前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)

[摘要]本文闡述了現(xiàn)階段各種分層注水工藝的測(cè)試方法及使用儀器，重點(diǎn)介紹指示曲線法（經(jīng)驗(yàn)法）、井下智能邊測(cè)邊調(diào)、直讀測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)、恒流自動(dòng)配水等新技術(shù)的原理及其特點(diǎn)，并探討了注水井測(cè)試工藝今后的發(fā)展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]指示曲線；邊測(cè)邊調(diào)；直讀測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)；恒流自動(dòng)配水

注水作為保持油層壓力，實(shí)現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和改善油田開發(fā)效果的有效方法，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。大慶現(xiàn)有注水井20179口，期中分注水井18536口。分注工藝是針對(duì)非均質(zhì)多油層油田，實(shí)施注水開發(fā)的一整套系列工藝技術(shù)。

一.指示曲線法（經(jīng)驗(yàn)法）測(cè)調(diào)技術(shù)

現(xiàn)在水井分層調(diào)配施工中普遍采用電子流量計(jì)進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)攜帶壓力、流量、溫度三個(gè)參數(shù)。在測(cè)調(diào)過程中更換水咀不但要考慮水咀本身的壓力損失，同時(shí)還要考慮地層吸水能力不同造成的同等配注下產(chǎn)生的地層注入壓力損失也有較大區(qū)別這個(gè)實(shí)際特點(diǎn)，測(cè)調(diào)時(shí)更換水咀的經(jīng)驗(yàn)公式已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試需要，更換水咀耗用很多井上的有效工作時(shí)間，測(cè)調(diào)效率較低。為此，在研究地層吸水機(jī)理的基礎(chǔ)上，有效利用測(cè)試過程中測(cè)得的流壓、流量數(shù)據(jù)，找出地層的吸水能力，求得地層參數(shù)，應(yīng)用指示曲線法測(cè)調(diào)技術(shù)直接確定層段水咀組合，指導(dǎo)更換水咀，即指示曲線法測(cè)調(diào)技術(shù)。

它的主要功能為已知分層測(cè)壓資料，求得地層參數(shù)，應(yīng)用指示曲線法測(cè)調(diào)技術(shù)直接確定層段水咀組合，指導(dǎo)更換水咀。在未知地層參數(shù)的情況下，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)蓮垯z測(cè)卡片，求得地層參數(shù)，計(jì)算水咀組合。若一次更換水咀達(dá)不到配注要求，二次測(cè)試計(jì)算水咀組合基本上能完成水咀更換工作。

指示曲線法這一新技術(shù)的出現(xiàn)為使得水井測(cè)調(diào)的工作周期有了明顯的縮短，由原來(lái)的平每口井4.0天縮短至2.6天，尤其是在新的油田區(qū)塊或?qū)δ硡^(qū)塊缺少調(diào)配經(jīng)驗(yàn)的情況下，這一優(yōu)勢(shì)尤為突出，只是通過兩次測(cè)量就能大概給出滿足設(shè)計(jì)要求的水咀尺寸，避免了反復(fù)調(diào)換水咀大小反復(fù)測(cè)量帶來(lái)的一系列麻煩，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

二.井下智能邊測(cè)邊調(diào)技術(shù)

此技術(shù)主要應(yīng)用了SZTA存儲(chǔ)式水流量調(diào)節(jié)裝置和邊測(cè)邊調(diào)可調(diào)式堵塞器。SZTA水量調(diào)節(jié)裝置（邊測(cè)邊調(diào)）是供油田偏配注水井進(jìn)行分層注水量自動(dòng)調(diào)節(jié)的儀器。該儀器采用閉環(huán)控制，利用流量測(cè)控儀測(cè)試注水層的實(shí)際注水量，根據(jù)實(shí)際注水量和設(shè)定的配水期望值的差值大小，通過萬(wàn)向連軸器實(shí)現(xiàn)井下對(duì)接，利用伺服電機(jī)帶動(dòng)螺旋副調(diào)節(jié)水咀的開度量，使各層注水量滿足配水方案要求。

與傳統(tǒng)的水井測(cè)調(diào)技術(shù)相比，邊測(cè)邊調(diào)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了測(cè)調(diào)全過程的可視化調(diào)節(jié)。其技術(shù)關(guān)鍵在于以下兩點(diǎn)：

1）、利用電纜通信，實(shí)現(xiàn)地面與井下即時(shí)“交互溝通”。

2）、利用可調(diào)堵塞器，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)配注層段隨時(shí)隨意調(diào)節(jié)。

邊測(cè)邊調(diào)技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、測(cè)調(diào)全過程實(shí)現(xiàn)地面可視化，使得原本看不見摸不到的井下測(cè)調(diào)變得直觀、透明；

2、儀器一次下井，完成測(cè)調(diào)全過程，無(wú)需反復(fù)投撈更換堵塞器，大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)，大大提高了水井測(cè)調(diào)的工作效率；

3、實(shí)現(xiàn)對(duì)堵塞器出水孔的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，與傳統(tǒng)的有級(jí)調(diào)節(jié)相比，可更好的滿足油田注水的需要。

三.直讀測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)

測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)工藝應(yīng)用井下流量測(cè)調(diào)儀與相應(yīng)的井下流量可調(diào)式堵塞器在井下進(jìn)行自動(dòng)對(duì)接，采用地面輸入指令，微機(jī)自控調(diào)節(jié)堵塞器內(nèi)過流孔過流面積，從而達(dá)到分層流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)調(diào)整，避免了因更換水嘴而投撈堵塞器的工作，調(diào)試效率得到提高。

四.恒流自動(dòng)配水技術(shù)

恒流自動(dòng)配水技術(shù)是為了適應(yīng)油田“精確注水要求”而研發(fā)的一種新型配水技術(shù)，其技術(shù)核心就是應(yīng)用了一種新型堵塞器——注水調(diào)速器。

注水調(diào)速器由閥套、閥芯、護(hù)帽、彈簧、打撈裝置組成。外型尺寸與常規(guī)堵塞器一致。其基本原理就是液壓調(diào)速閥的原理，當(dāng)調(diào)速器入口或出口壓力發(fā)生變化時(shí)，分層注水量不受注入壓力和地層壓力變化的影響。注水調(diào)速器具有制造成本低、使用維護(hù)方便、井下工作穩(wěn)定性高、現(xiàn)場(chǎng)使用方便、有效提高調(diào)試成功率等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過技術(shù)人員多年的潛心研究，這一技術(shù)已經(jīng)基本成型。

在廣大科研工作者的努力下，注水井的測(cè)調(diào)工藝正在發(fā)生著很大的變化，伴隨著現(xiàn)階段電子、機(jī)械、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)阮I(lǐng)域的飛速發(fā)展，正向著精確、定量、智能、集成化方向發(fā)展。

井下工具由以前的機(jī)械式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮哟鎯?chǔ)式，由于傳感器與電子技術(shù)的飛速發(fā)展，測(cè)試工具的存儲(chǔ)能力與數(shù)據(jù)處理能力得到了極大提高，軟、硬件都體現(xiàn)出了“以人為本”的理念，維護(hù)、檢定等變得簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)讀取、處理輕松，并且連續(xù)工作時(shí)間極長(zhǎng)。未來(lái)的測(cè)試工具精度、準(zhǔn)確度、抗干擾性等各項(xiàng)性能指標(biāo)將得到極大地提高，另外由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)的發(fā)展，井下數(shù)據(jù)、狀況的獲得將更直觀、準(zhǔn)確、容易。測(cè)試工具也將變得更加智能化。

隨著測(cè)試工具等的發(fā)展，測(cè)試方法工藝也一直在進(jìn)步，低效率、高強(qiáng)度的測(cè)試方法將逐漸被淘汰，高效率、低強(qiáng)度的測(cè)試方法將逐漸占領(lǐng)測(cè)試行業(yè)的舞臺(tái)?，F(xiàn)在越來(lái)越多高學(xué)歷的年輕人投入到了測(cè)試行業(yè)的大軍，這一領(lǐng)域?qū)?huì)得到前所未有的飛速發(fā)展。

結(jié)論

1、指示曲線法適用于注水穩(wěn)定，油層沒有裂縫發(fā)育；多層油層性質(zhì)相近，保證不存在折線型注水井。

2、井下智能邊測(cè)邊調(diào)和直讀式測(cè)調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)在直接讀取數(shù)據(jù)方面仍然受到層間干擾影響，并且需要很大的設(shè)備投入，地面到井下，整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程都需要特定的設(shè)備。

3、恒流技術(shù)可以解決一些疑難井的快速測(cè)調(diào)，延長(zhǎng)測(cè)調(diào)周期，但需要成本投入，對(duì)注水井有要求。

參考文獻(xiàn)

[1]萬(wàn)仁溥.采油工程手冊(cè)

作者簡(jiǎn)介

趙爽，女；生日：1986年12月；籍貫：黑龍江省大慶；學(xué)歷：本科；研究方向：兩大剖面資料解釋。