一種帶反饋的多功能分層合采裝置的研究與應(yīng)用

王小鵬

摘要：針對目前單井多層合采時由于倒灌現(xiàn)象引起的產(chǎn)量下降問題，研制了一種帶反饋的多功能分層合采裝置。該裝置利用單向閥的單向流通作用，防止上層高壓液體向低壓層位的倒灌，提高了采收率。同時在裝置內(nèi)部設(shè)計安裝固體示蹤劑對流經(jīng)的液體進行標記，在井口檢測油樣即可推測地層出液狀況，達到信息反饋的目的?，F(xiàn)場應(yīng)用表明油井增產(chǎn)效果明顯，可有效抑制層間矛盾問題。

關(guān)鍵詞：多層合采;倒灌現(xiàn)象;單向閥;采收率;固體示蹤劑

目前我們對于多層油藏的開采基本為兩種方式。方法一是分采，這種開采方式需要多次分隔油層以進行不同層位的開采，多次的起下管住，勞動強度大，成本高。方法二是多層合采，該方法的優(yōu)點是避免了分采的繁復，缺點是當各油層悟性存在較大差異時，存在原油倒灌現(xiàn)象，采收率反倒下降了。另外在合采過程中我們無法判斷出液層位，也就無法采取相應(yīng)的措施。

基于此設(shè)計了一種帶反饋的多功能合采裝置，該裝置解決了層間矛盾問題及信息反饋難題，提高了采收效率。

1、技術(shù)原理

1.1結(jié)構(gòu)組成：1為下接頭，2為密封件，3為主體外殼，4為底堵，5為內(nèi)管，6為固體示蹤劑，7為凡爾球座，8為凡爾球，9為壓緊接頭，10為彈簧，11為調(diào)壓桿，12為壓蓋，13為上接頭，14為密封件，31為連通孔，51為固定螺母，15為密封件，32為環(huán)形凸臺，52為第Ⅱ進液孔，53為限位圓盤，33為第Ⅰ進液孔，16為密封件。

1.2工作原理：

1.2.1合采原理

該工具的本體外殼是由整根棒料在縱向內(nèi)部加工出的兩個通孔形狀構(gòu)成，一個通孔為控制腔，另一個為連通腔。本體兩端與上下接頭連接，上下接頭與油管相連接。本體的連通腔用于連通上下油管保證整個管路的暢通，同時用于輸送控制腔內(nèi)傳輸過來的油液，實現(xiàn)合采。

1.2.2層位信息反饋原理

在控制腔的下端安裝有內(nèi)管以及固體示蹤劑，當?shù)貙拥挠鸵和ㄟ^進液孔進入到控制腔的內(nèi)管時，油液與固體示蹤劑接觸，攜帶特殊標記。

現(xiàn)以兩個油層的合采為例進行說明，采用封隔器封隔兩個油層，兩個分層合采控制器內(nèi)部安裝兩種完全不同的固體示蹤劑，并分別位于封隔器的上方和下方。當正常產(chǎn)液的時候，我們只需要在井口檢測原液中的固體示蹤劑便能判斷各層位的出液狀況。若在井口檢測到某類示蹤劑了，則說明該示蹤劑對應(yīng)層位產(chǎn)液了;若未檢測到該種示蹤劑，則說明該層未產(chǎn)液，可以采取措施關(guān)閉該層位。

1.2.3單向流通原理

控制腔中上部安裝有凡爾球座，凡爾球，彈簧和調(diào)壓桿等。當?shù)貙拥挠鸵哼_到一定壓力的時候，凡爾球壓縮彈簧并向上移動，凡爾球與凡爾座的密封狀態(tài)失效，油液得以進入上部，通過連通孔進入連通腔。當?shù)貙訅毫Σ蛔愕臅r候，凡爾球在彈簧力作用下回落至彈簧座上，實現(xiàn)對上部油液的可靠密封，防止了油液的倒灌。

1.2.4壓力控制原理

控制腔的上部安裝有調(diào)壓桿可以對油液的壓力進行調(diào)節(jié)。調(diào)壓桿與壓蓋為螺紋連接，端部套設(shè)彈簧的一端，通過旋入調(diào)壓桿的長度來調(diào)整彈簧的壓縮程度。彈簧壓縮的越緊，油液開啟單向閥所需要的壓力就越大。

2、技術(shù)特點

1）對多個油層同時開采時，分層合采控制器內(nèi)部單向閥的單向流通功能防止了油流的倒灌，提高了采收效率;

2）采用固體失蹤劑對原油進行標記，追蹤原油的動向，反饋層位信息;

3）壓力調(diào)節(jié)裝置可對單向閥的開啟壓力進行調(diào)節(jié)。

3、現(xiàn)場應(yīng)用

目前，該分層合采裝置已經(jīng)在長慶某采油廠旗79-97，吳236-15，谷44-105，谷50-105，旗91-80進行試驗。所選的五口井在未下工具之前單井產(chǎn)量均在在3-4m³/天左右，下入工具之后有四口井單井產(chǎn)量穩(wěn)定在4.5-5m³/天，增產(chǎn)效果明顯;還有一口井產(chǎn)量未能增加，保持在3.4 m³/天。

4、結(jié)論

1）部分油井由于不同層位之間物性相差較大，存在倒灌現(xiàn)象（高壓油層向低壓油層返流的現(xiàn)象），所以在使用該裝置后增產(chǎn)效果明顯;

2）一口井未實現(xiàn)增產(chǎn)效果，原因可能是油層之間物性相差不大，壓力比較相近，不存在倒灌現(xiàn)象。

參考文獻：

余華杰，朱國金，譚先紅.砂巖油藏多層合采層間干擾及開發(fā)策略研究【J】西南石油大學學報（自然科學版），2004.