注水井测调一体化技术的应用.ppt

1、注水井测调一体化技术注水井测调一体化技术技技 术术 介介 绍绍1测测 前前 准准 备备23测测 试试 调调 配配4汇汇 报报 内内 容容软件操作及数据处理软件操作及数据处理常规分层注水工艺的流量调配基本原理常规分层注水工艺的流量调配基本原理目前，在分层注水流量调配方面，除双管注水工艺以外，基本上采用水嘴节流的方式。即在一定井口注入压力下，在各层段对应的配水器上安装合适尺寸的水嘴，通过调整水嘴尺寸来改变注入水通过水嘴时产生的压降，从而对各层段产生不同的注入压力。其基本流程为：1 1、测各层段注水指示曲线、测各层段注水指示曲线 分层注水指示曲线是注水层段注入压力与注入量的关系曲线。它的形状取决于地

2、层情况和井下配水工具的工作情况。在测试时，根据井口测试记录判别各层段的数据区域，然后提取各工作制度下的流量和压力数据，在坐标系上形成离散的多个数据点。将数据点进行线性拟合，即可得到分层注水指示曲线。对拟合后的分层流量压力线性关系进行数据处理，则可计算出不同合注流量下分层的吸水量和各配注层的开启压力。常规分层注水工艺的流量调配基本原理常规分层注水工艺的流量调配基本原理2、在分层注水指示曲线上，查出与各层段注水量对应的井口注水压力；、在分层注水指示曲线上，查出与各层段注水量对应的井口注水压力；3、根据全井配注量及管柱深度，计算管损；、根据全井配注量及管柱深度，计算管损；常规分层注水工艺的流量调配基

3、本原理常规分层注水工艺的流量调配基本原理4、确定井口注入压力；5、计算嘴损压力式中：通过水嘴的压力损失，MPa；井口油压，MPa；达到配注水量时的注水压力，MPa；注水时管柱的沿程压力损失，MPa。常规分层注水工艺的流量调配基本原理常规分层注水工艺的流量调配基本原理6 6、根据各层段注水量及嘴损，在嘴损曲线上查出水嘴尺寸。、根据各层段注水量及嘴损，在嘴损曲线上查出水嘴尺寸。配水嘴尺寸、配水量和通过水嘴的节流损失三者之间的定量关系曲线为嘴损曲线，嘴损曲线图版通常通过地面模拟试验来获取。常规分层注水工艺在测调方面存在的问题常规分层注水工艺在测调方面存在的问题1、测调工作量大、测调工作量大 目前，采

4、用水嘴节流方式进行分层注水的井，在测调方面大多数采用钢丝绳投捞或者液力投捞的方式，测调工作量很大。以一口两级三段空心分注井为例，在进行测调时需要进行以下步骤：下流量计测试各层分注量是否达到配注；如果达不到配注，下打捞工具捞出注水芯子；下流量计，按照5点法测试3层的注水指示曲线；通过计算和查图版，计算各层需要安装的水嘴；下层芯子安装水嘴，下投送工具投送注水芯子；中层芯子安装水嘴，下投送工具投送注水芯子；上层芯子安装水嘴，下投送工具投送注水芯子；下流量计测试各层分注量是否达到配注，如果达不到则重复上述步骤。从上面可以看出，在最理想的情况下，要完成一口井的测调需进行8次钢丝绳起下作业，陆地上需要至少

5、2天，海上时间更长。胜利油田各采油厂要求注水井每3个月测调一次，在不考虑腐蚀、结垢等因素影响测调成功率的情况下，工作量也非常大。油层油层1 1油层油层2 2油层油层3 3捞出配水芯子（一趟）捞出配水芯子（一趟）402配水器配水器403配水器配水器404配水器配水器分层封隔器分层封隔器反反 洗洗 阀阀分层封隔器分层封隔器分层封隔器分层封隔器油层油层1 1油层油层2 2油层油层3 3验封（两趟）验封（两趟）油层油层1 1油层油层2 2油层油层3 3投投 配配 水水 芯芯 子子+测试（四趟）测试（四趟）下层流下层流量量全井流全井流量量中下层中下层流量流量2、测调成功率较低、测调成功率较低 当分层注水

6、井注水量不符合配注要求时，需要进行分层测试调配，每次调配都需要进行注水芯子的起下。随着注水时间的延长，注水管柱不可避免的会出现腐蚀、结垢现象。由于注水芯子与配水器存在密封面配合，在起下作业时最容易受这方面因素的影响。同时，测试仪器及打捞工具在测调时遇卡遇阻现象也时有发生，甚至会造成仪器落井事故带来巨大的经济损失。相对于陆地油田，海上油田受施工环境因素影响，绞车设备动力较小，钢丝绳起下作业影响更为明显。3、测调工序繁琐，误差较大、测调工序繁琐，误差较大 从前面内容可以知道，采用水嘴节流方式进行分层注水调配时，要确定某一注水层段的水嘴需要进行6个步骤，即测吸水指示曲线、计算注水压力、计算管损、确定

7、井口压力、计算嘴损、查水嘴尺寸。在各采油厂测试队伍进行注水井测调时，一般需要作业人员起下作业、技术人员查图版、计算等相互配合才能实现一口井的测调作业，工序繁琐，不利于现场推广应用。同时，水嘴尺寸选取的合适与否取决于吸水指示曲线的测试准确程度、嘴损图版的准确程度等因素。而测量吸水指示曲线时，常常因为仪器问题、开关井问题造成测试误差；嘴损曲线图版通常通过地面模拟试验来获取，而在现实应用中，由于各采油厂、各区块注水水质不同，要求不同采油厂针对情况编制不同的图版；同时，配水器的水嘴尺寸是采用2.0mm，3.0mm，4.0mm等台阶式分布，在水嘴的选取上也只能采用某一注水量范围采用某一尺寸水嘴的方式，无

8、法实现水嘴尺寸的精确匹配。4 4、注水管柱限制、注水管柱限制目前，各油田应用的分层注水管柱根据配水器的不同，主要可以划分为空心式注水管柱和偏心式注水管柱两类。偏心式注水管柱分注层数不受限制，可以调配任意层。但投捞成功率低，停注时易管内串通，配水器之间距离要在8米以上，不适应细分层系。空心式注水管柱调配投捞成功率高，可采用多种测试方式，停注时能防止管内串通，但分注层数少，一般最多能分注3-4层。常规注水工艺存在的主要问题常规注水工艺存在的主要问题 1 1、空心注水分层级数受限（、空心注水分层级数受限（4 4级级），偏心注水定位难度大，实际分注率），偏心注水定位难度大，实际分注率只有只有31.9%

9、31.9%。2 2、由于配注采用投捞式固定出水孔，调配误差大、由于配注采用投捞式固定出水孔，调配误差大,分注层段合格率低分注层段合格率低（70.3%70.3%）。）。3 3、测调工艺繁琐（、测调工艺繁琐（测调仪器下井78次），工作量大（），工作量大（23天/井次）。注水井测调一体化工艺技术p偏心注水井测调一体化工艺技术p空心注水井测调一体化工艺技术p边测边调p可以反复起下p分层级数不受限制p测试数据地面直读，精度高偏心配水器智能测调联动技术偏心配水器智能测调联动技术p边测边调p可以反复起下p分层级数不受限制p测试数据地面直读，精度高偏心配水器智能测调联动技术偏心配水器智能测调联动技术p水质要求

10、高p井斜不宜过大p定位难度高p调配扭矩小注水井测调一体化工艺技术p偏心注水井测调一体化工艺技术p空心注水井测调一体化工艺技术地面控制地面控制设备设备数据处理数据处理分析系统分析系统测试绞车测试绞车一体化测一体化测调仪调仪防喷防喷同心可调同心可调配水器配水器地面地面系统系统地面控制设备地面控制设备数据处理系统数据处理系统测试绞车测试绞车防喷装置防喷装置井下井下系统系统同心可调配水器同心可调配水器一体化测调仪一体化测调仪分层封隔器分层封隔器注水井测调一体化工艺技术注水井测调一体化工艺技术锚定装置锚定装置电缆地面控制地面控制设备设备数据处理数据处理分析系统分析系统测试绞车测试绞车防喷防喷同心可调配水

11、器随管柱下入井中设计位置，油管打压座封分层封隔器。测调时通过电缆将一体化测调仪下入井中，距可调配水器上一定距离时，打开电动定位装置，在可调配水器位置产生定位；通过一体化测调仪机械手对配水器注水阀进行调节，地面系统实时监视流量压力曲线，与设计注水量随时进行对比，再通过地面设备控制一体化测调仪对注水阀进行调整，直至达到设计流量。回收电动定位装置，然后对另一级配水器进行调整，重复以上步骤。技术原理技术原理项项 目目 概概 况况技术指标：技术指标：1、流量：0500m3/d、温度：-20120、压力：060MPa；2、调配准确率：90%；3、测调时间节省50以上；4、分层注水级数不受限制。点击添加文本

12、点击添加文本1同心可调配水器点击添加文本23一体化测调仪及控制系统点击添加文本4举升防喷系统及输送装置一体化验封仪及控制系统固定出水阀调节芯子调节芯子固定出水阀定位导管定位导管定位导管：对测调仪产生轴向和径向定位调配机构：下入测调仪带动调节芯子旋转，通过调节芯子与固定出水孔之间的相对旋转控制出水面积的大小，从而控制流量。调配机构结构组成和作用主主 要要 研研 究究 成成 果果成果一、智能可调配水器成果一、智能可调配水器阶段性成果及创新点阶段性成果及创新点定位导管旋转芯子固定水嘴配水器无注水芯子设计配水器无注水芯子设计通过在配水器上设置内部节流装置，实现了配水器无注水芯子设计，从而在分层测调时不

13、用再进行注水芯子的投捞作业；注水节流压差的线性控制注水节流压差的线性控制针对常规水嘴调配时存在的无法精确匹配问题，设计了配水器注水线性节流装置，通过与测调仪器配合，可以实现各层注水量的精确匹配。同内径尺寸设计同内径尺寸设计 针对偏心式注水管柱和同心式注水管柱各自的优缺点，采取了测调配水器同内径尺寸设计（46mm），注水管柱采用该配水器后，即具有同心注水管柱的投捞测试可靠性，又具有偏心注水管柱分注层数不受限制的优点。成果一、智能可调配水器成果一、智能可调配水器阶段性成果及创新点阶段性成果及创新点成果一、智能可调配水器成果一、智能可调配水器定位导管旋转芯子固定水嘴防腐防垢设计防腐防垢设计 配水器采

14、用不锈钢材质，防腐防垢性能好，调配灵活、扭矩小。防反吐设计防反吐设计 为了防止停注时管外砂、垢等杂质进入注水管柱，配水器采取了防反吐设计。点击添加文本1高配注量可调配水器点击添加文本2低配注量可调配水器点击添加文本3免开式可调配水器点击添加文本4大压差可调配水器压缩式封隔器压缩式封隔器工作原理：工作原理：配水器下井时处于关闭状态，通过油管打压坐封封隔器，下入测调仪器打开配水器，进行试注，待注入压力稳定后，重新下入测试仪器进行调配。可通过封隔器反洗阀实施洗井。可调式配水器适用管柱结构一、适用配水器：适用配水器：高低流量可调配水器（下井处于关闭状态）高低流量可调配水器（下井处于关闭状态）或免开式可

15、调配水器。或免开式可调配水器。液控管线加压液控管线加压液控管线泄压液控管线泄压液液控控封封隔隔器器涨涨封封正正常常注注水水液液控控封封隔隔器器泄泄压压解解封封 采用采用独立液路独立液路地面控制井下分层封隔器的工作状态。地面控制井下分层封隔器的工作状态。加压后，液控封隔器坐封，实现正常分层注水；泄压加压后，液控封隔器坐封，实现正常分层注水；泄压后，液控封隔器回缩，实现反洗井。后，液控封隔器回缩，实现反洗井。适用配水器：适用配水器：高低流量可调配水器（下井处于打开状态）。高低流量可调配水器（下井处于打开状态）。可调式配水器适用管柱结构二、液控封隔器液控封隔器扩张式封隔器扩张式封隔器 采用采用扩张式

16、封隔器扩张式封隔器进行分层。通过大压差节流器进进行分层。通过大压差节流器进行节流，从而使行节流，从而使扩张式封隔器扩张式封隔器坐封，实现正常分层注坐封，实现正常分层注水；当油管停注后，水；当油管停注后，扩张封隔器扩张封隔器回缩，实现反洗井。回缩，实现反洗井。可调式配水器适用管柱结构三、适用配水器：适用配水器：大压差可调配水器（下井处于打开状态）。大压差可调配水器（下井处于打开状态）。测调时，测调仪下入井中距配水器上一定距离时，打开电动定位装置使其坐落在配水器定位导管位置，同时径向定位装置和调配机械手在相应的定位槽内定位，通过机械手旋转带动调节芯子旋转，调配注水量，然后通过三参数测试仪测试井底数据并实时上传。结构组成三参数测试仪、电动定位装置、径向定位装置和调配机械手工作原理电动定位装置径向定位装置调配机械手三参数测试仪成果成果2 2：研制了在线边测边调一体化测调仪研制了在线边测边调一体化测调仪成果二、测调系统成果二、测调系统测调仪测调仪最大外径42mm压力测试范围60MPa压力测试精度25耐温125流量测试范围0500m3/d流量测试精度1.5%工作电压70V70V最大许用电流450m