分層注水井測(cè)調(diào)一體化技術(shù)在孤島采油廠的應(yīng)用

樂(lè)大發(fā)，劉濤，李艷云 （中石化勝利油田分公司孤島采油廠 ，山東 東營(yíng)257231）

李懷國(guó) （中石化勝利油田分公司孤東采油廠，山東 東營(yíng)257237）

山永蘭 （中石化勝利油田分公司孤島采油廠，山東 東營(yíng)257231）

常規(guī)的水井測(cè)調(diào)是采用存儲(chǔ)式流量計(jì)用鋼絲連接下入井內(nèi)，測(cè)出每層的吸水量，然后起出流量計(jì)在地面換成投撈器，根據(jù)測(cè)試結(jié)果用投撈器分別更換井下各層水嘴，然后進(jìn)行重新測(cè)試，確定各層實(shí)際注入量。這種測(cè)調(diào)工藝繁瑣，受注水壓力、單元注采比影響，造成測(cè)試合格率低。近年來(lái)引進(jìn)了偏心測(cè)調(diào)一體化和同心測(cè)調(diào)一體化新技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)一次下井完成所有層位的測(cè)試與調(diào)配工作?？紤]井深因素影響，在孤島油田內(nèi)部實(shí)施的是偏心一體化測(cè)調(diào)技術(shù)，不改變?cè)械乃苤?，只把原有的堵塞器更換成可調(diào)堵塞器，通過(guò)調(diào)整注水閥開(kāi)度來(lái)達(dá)到地質(zhì)配注要求。由于河灘、墾西油田的水井比孤島油田的深1000多米，更換可調(diào)堵塞器成功率低，在河灘油田實(shí)施了同心一體化測(cè)調(diào)技術(shù)，把原有的偏心注水管柱改為同心一體化注水管柱，配套使用測(cè)調(diào)儀器調(diào)節(jié)出水孔的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)水量。

1 偏心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)

1.1 偏心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)原理

偏心測(cè)調(diào)一體化系統(tǒng)由4部分組成：地面控制系統(tǒng)、地面輔助系統(tǒng)、流量自動(dòng)測(cè)調(diào)儀、可調(diào)水嘴。其示意圖如圖1所示。

測(cè)試調(diào)配一體化系統(tǒng)，采用單芯電纜下井結(jié)構(gòu)，儀器在單芯電纜上采用單極性供電，實(shí)現(xiàn)單向ST編碼數(shù)據(jù)通信。工作時(shí)測(cè)調(diào)儀與可調(diào)堵塞器對(duì)接，地面控制系統(tǒng)通過(guò)電纜傳送信號(hào)給調(diào)節(jié)儀的電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)調(diào)節(jié)臂轉(zhuǎn)動(dòng)使可調(diào)堵塞器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥芯產(chǎn)生軸向運(yùn)動(dòng)，改變過(guò)水口的尺寸，實(shí)現(xiàn)免投撈調(diào)節(jié)；同時(shí)可測(cè)取流量、壓力、溫度等參數(shù)，這些信號(hào)傳遞給地面控制系統(tǒng)，比較地質(zhì)配注與井下水量，再由地面控制系統(tǒng)給井下測(cè)調(diào)儀發(fā)送指令進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到達(dá)到配注要求。測(cè)調(diào)儀在井下可反復(fù)上下工作，一次下井就可以完成全部的測(cè)量及注水調(diào)配工作，從而可縮短測(cè)井的工作時(shí)間。

可調(diào)水嘴的投撈仍采用常規(guī)的鋼絲投放工藝。地面控制系統(tǒng)集測(cè)調(diào)儀供電、控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理于一身使用該控制器和測(cè)調(diào)儀聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)調(diào)儀的控制。

1.2 偏心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)推廣應(yīng)用效果

2012年3月至2014年12月，孤島采油廠更換偏心堵塞器，采用鋼絲投撈的方式，實(shí)施偏心測(cè)調(diào)一體化井127口。以0－719井測(cè)試情況為例，2012年4月12日作業(yè)后為一級(jí)兩段偏心注水井，第4小層配注40m3／d，第5小層配注60m3／d。

2012年6月5日采用常規(guī)測(cè)試，第4小層吸水100m3／d，超注，第5小層不吸水。第5小層水嘴由無(wú)濾網(wǎng)更換為?5.0mm水嘴，測(cè)試第4小層超注，第5小層不吸水，分析第5小層水嘴可能堵塞。拔出第5小層水嘴更換為大網(wǎng)，測(cè)試第4小層欠注，第5小層超注，兩層均不合格。測(cè)調(diào)過(guò)程中，流量計(jì)測(cè)取流量3次，投撈器下井5次，其中落井1次，專(zhuān)用打撈車(chē)把投撈器打撈上來(lái)，待注水穩(wěn)定，用時(shí)1d，各小層吸水量仍然不合格。常規(guī)測(cè)調(diào)技術(shù)完成這口井，共用時(shí)3.5d，出車(chē)5臺(tái)次。

2012年9月17日用鋼絲連接投撈器下井分別把第4小層、第5小層的堵塞器拔出，更換為可調(diào)堵塞器。2012年10月17日采用偏心一體化技術(shù)進(jìn)行測(cè)調(diào)，儀器一次下井分別對(duì)2個(gè)小層進(jìn)行測(cè)試調(diào)整，經(jīng)過(guò)6h使各小層吸水量均達(dá)到配注要求。

統(tǒng)計(jì)2012～2014年，實(shí)施偏心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)以來(lái)，測(cè)調(diào)成功率提高了23.3%，測(cè)試層段合格率提高了12.5%，測(cè)調(diào)成功率、測(cè)試層段合格率明顯提高 （表1）。

圖1 偏心測(cè)調(diào)一體化儀器構(gòu)成及示意圖

表1 測(cè)調(diào)成功率、層段合格率對(duì)比表

用常規(guī)的測(cè)試工藝測(cè)調(diào)1口井需要1～4d，應(yīng)用偏心一體化技術(shù)測(cè)調(diào)1口井在5～13h內(nèi)完成，縮短了測(cè)調(diào)時(shí)間，同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度 （見(jiàn)表2）。

表2 工作效率對(duì)比表

2 同心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)

2.1 同心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)原理

同心測(cè)調(diào)一體化系統(tǒng)由4大部分組成：地面控制系統(tǒng)、地面輔助系統(tǒng)、一體化測(cè)調(diào)儀、同心配水器，其示意圖如圖2所示。通過(guò)在配水器上設(shè)置內(nèi)部節(jié)流裝置與測(cè)調(diào)儀器配合，可以實(shí)現(xiàn)各層注水量的精確匹配。

儀器下井后，打開(kāi)電動(dòng)定位裝置坐入在配水器定位導(dǎo)管，同時(shí)徑向定位裝置和調(diào)配機(jī)械手在相應(yīng)的定位槽內(nèi)定位，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)調(diào)節(jié)芯子旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)過(guò)水量，三參數(shù)測(cè)試儀把數(shù)據(jù)上傳到地面控制系統(tǒng)，比較地質(zhì)配注與井下水量，再給井下測(cè)調(diào)儀發(fā)送指令調(diào)節(jié)到配注要求。一次下井可完成各層水量測(cè)量及調(diào)配工作，從而可縮短測(cè)試1口井的工作時(shí)間。

2.2 同心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)推廣應(yīng)用效果

河灘油田從實(shí)施同心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)以來(lái)測(cè)調(diào)效果顯著 （表3）。解決了深井調(diào)配成功率低的問(wèn)題，調(diào)配成功率提高了64.9%，到2014年12月層段合格率提升了40.4%，地面可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方式避免了井下測(cè)試圖形異常回放后才發(fā)現(xiàn)無(wú)法分析等情況造成的反復(fù)測(cè)調(diào)工作量。

HTGN24－37井是2009年9月12日作業(yè)為三級(jí)兩段偏心注水井，第1～3小層配注140m3／d，第4小層配注40m3／d。2013年9月12日作業(yè)改為同心一體化注水管柱，第1～3小層配注60m3／d，第4小層配注40m3／d。

2012年8月5日采用常規(guī)測(cè)調(diào)測(cè)試，第1～3小層吸水8m3／d，欠注；第4小層吸水168m3／d，超注。第4小層水嘴由濾網(wǎng)更換為?5.8mm水嘴，測(cè)試圖形異常，重新測(cè)取流量第1～3小層吸水29m3／d，欠注；第4小層吸水151m3／d，超注。再次拔第4小層水嘴拔不著，檢換投撈器無(wú)效，第1～3小層水嘴為大網(wǎng)不可調(diào)。流量計(jì)下井測(cè)取流量3次，其中1次圖形異常，無(wú)法使用。投撈器下井5次，其中3次拔水嘴不成功，測(cè)試結(jié)果2層均不合格。完成測(cè)試，用時(shí)3d，共出車(chē)4次。

作業(yè)改為同心一體化注水管柱后，2014年5月17日該井實(shí)施同心一體化測(cè)調(diào)技術(shù)后班組用時(shí)1d，出車(chē)1次，下井分別對(duì)第1～3小層、第4小層測(cè)試調(diào)整，經(jīng)過(guò)6h使各小層吸水量均達(dá)到配注要求。

圖2 同心測(cè)調(diào)一體化儀器及配水器示意圖

表3 河灘分層注水井常規(guī)測(cè)調(diào)與同心測(cè)調(diào)一體化技術(shù)實(shí)施效果對(duì)比

3 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）測(cè)調(diào)一體化技術(shù)在儀器一次下井后可完成所有層位的測(cè)試與調(diào)配工作，實(shí)現(xiàn)了邊測(cè)、邊調(diào)；地面可實(shí)時(shí)對(duì)井下監(jiān)測(cè)、控制。

2）測(cè)調(diào)一體化技術(shù)在孤島采油廠進(jìn)行了應(yīng)用，結(jié)果表明該技術(shù)有效提高了測(cè)調(diào)成功率，提高了測(cè)試層段合格率，確保了油田注水合格率，提高了工作效率，能有助企業(yè)資源更優(yōu)化配置。

［1］ 周長(zhǎng)軍，賈慧麗，黃強(qiáng)，等 .分層注水井智能測(cè)調(diào)聯(lián)作技術(shù)在中原油田的應(yīng)用 ［J］.石油儀器，2010，24（5）：93～95.

［2］ 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）：83～85.