采出井6段以上细分配产技术

郭 颖

（大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆 163453）

采出井6段以上细分配产技术

郭 颖

（大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆 163453）

为了提高油层的动用程度，实现油层的精细划分，研究出一种采出井6段以上细分层产量控制工艺。通过油管和套管之间的环形空间下入电控式测调仪，与井下可调式分层配产器进行对接，依据监测数据对高产液层段状态进行直观分析判断，实现一次下井完成各层段产液量的合理控制，使各层段均保持合理流压，充分发挥产油潜力。通过配套细分工艺的研究，满足了采出井6段以上的细分控制，达到了剩余油深度挖潜的目的。

采出井；细分配产；监测数据；产液量

大庆油田属于非均质多油层砂岩油田，长垣内部储层由萨尔图、葡萄花和高台子三套油层的上百个小砂层和泥质岩交互组成，小层数较多，渗透率级差大，采出井含水率逐年升高。目前油田采出井分层采油管柱只能满足5个层段以内分层开采［1-2］，层段划分较粗。对小层较多油井，易出现液降、含水不降现象，已经不能满足采出井细分的要求，为此研究出一种采出井6段以上细分层产量控制工艺［3-4］，可更好地适应多层高含水且动态变化的开发状况，实现油井长期有效分层控制及动态调整，弥补了常规工艺找水困难及只能单纯封堵导致“既堵水、又堵油”等不足，为油田可持续稳产提供了有力的技术支撑。

1 6段细分配产管柱

6段细分配产技术主要由地面控制部分、数据传输部分和井下测调部分组成，地面控制部分由地面控制仪连接计算机组成，数据传输部分由电缆实现，井下测调部分主要由电控式测调仪、测试工作筒、低负荷解封封隔器、可调式分层配产器等几部分组成。6段细分配产管柱［1-2］结构见图1。

图1 6段细分配产管柱

1.1 电控式测调仪

电控式测调仪（图2）主要由电缆头、电路板、电机、联轴器、流量计、凸轮、定位爪、调节爪和球头组成，能完成井下配产功能，是整个系统的核心。其工作原理：电控式测调仪与电缆连接，由油套环空下入，起下时定位爪、调节爪须处于收缩状态。将电控式测调仪下放至某层段可调式分层配产器的上方，地面发出指令，打开定位爪和调节爪，再下放仪器，使定位爪准确坐入可调式分层配产器的定位笔尖中，地面控制仪控制调节爪来调节可调式分层配产器中的动阀，从而控制了该层段的产液量。通过电缆传输信号，地面控制仪可直接读出该层段的产液量。电控式测调仪调节爪既能张开又能进行调节。定位爪使用凸轮结构设计，通过电机控制凸轮的长短行程，来实现定位爪的任意弹开或收起，满足多层段调节需要。采用涡轮流量计计量流量，其特点是具有较高测量精度。主要技术参数：仪器外径26 mm，仪器长度1.7 m，仪器耐压30 MPa，流量测量范围5~160 m3/d（合层），测试精度±3 %，工作温度0~100 ℃。

图2 电控式测调仪

1.2 低负荷解封封隔器

低负荷解封封隔器（图3）是一种在多层细分油井中使用的井下工具，解封结构设计为双解封机构。其工作原理：低负荷解封封隔器上部与油管下部连接，下入到油井指定深度，坐封时通过油管打压，作用在封隔器的坐封活塞上，坐封活塞带动锁环上行，坐封销钉被剪断，平衡活塞套和上承压活塞上行，胶筒受力膨胀，完成坐封功能，起到封隔地层的作用。解封时，上提管柱，中心管下行，解封销钉剪断，上承压活塞和平衡活塞套下行，对胶筒起到部分泄压的作用，不能完全使该封隔器解封，这时，上提力作用在上接头带动连接套上行，平衡中心管产生下行力，滑套销钉被剪断，这时胶筒完全收回，从而完成了该封隔器的逐级解封［5］。该封隔器耐压差20 MPa，耐温120 ℃，解封力120 kN。解决了封隔器在6段以上油井细分开采中存在的上提负荷大、难解封的问题，保证分层采油管柱顺利起出。

图3 低负荷解封封隔器

1.3 可调式分层配产器

可调式分层配产器（图4）采用机械结构，通过电缆下入电控式测调仪与可调式分层配产器对接，地面发送电信号指令进行控制调节。调节机构为偏心结构设计，调节阀在调节过程中轴向运动，调节扭矩小，调节精度高，避免了在调节过程中卡、堵的问题。调节扭矩：≤3 N·m，耐压差：40 MPa，控制阀当量嘴径：0~12 mm。可与测调仪配合完成分层产量测试、分层产量调配，使各层同时处于生产状态。

图4 可调式分层配产器结构示意图

1.4 测试工作筒

由于可调式分层配产器结构相对复杂，较常规堵水工具成本要高，考虑低渗透层只需要放压生产，无需进行可调控制，设计了功能简化的测试工作筒。测试工作筒（见图5）在可调式分层配产器的基础上，只保留了基本的定位及导向机构、测试密封段，可满足分层流量、压力等生产参数测试功能。工具成本较可调式分层配产器降低50%。

图5 测试工作筒

1.5 地面控制仪

地面控制仪完成对井下仪器的供电控制、与井下仪器的通讯以及上传信号的采集与处理。地面控制仪根据仪器的工作要求给井下仪器供电，供电后，测调控制电路会根据位置传感器的信号和供电的极性来决定井下仪器的动作。如果是仪器收放和流量调节，则电机会执行相应的动作。如果是流量测量，地面控制仪会发出相应的通讯信号来测量流量，同时完成信号的调制和传输，把信号传到地面。地面控制仪接收井下仪器的信号，对信号进行处理，并把处理结果通过连接的电脑以表格和图形方式显示出来。

2 技术原理

流量测试调配时，电缆携带电控式测调仪从偏心井口测试口下入，到预测层段打开定位支臂，与可调式分层配产器对接好后，地面发出指令，即可对该层段产液量进行电动调配，调配过程中，被调配层段产量可通过电缆信号直接读出。观察调配效果，如效果不明显，重新调配，直至达到要求。调配完成后收回测调仪定位爪，可上提可下放进行其他层段调配。分层配产全过程不需动管柱。技术关键是电控式测调仪一次下井对任意层段可进行反复测试调整，研制了电控定位机构，实现了井下测调仪程序控制，既可实现测调仪定位爪的收放功能，又可完成多参数测量。

3 现场应用

该技术适用于直井，可实现2 m小卡距细分配产。对喇8-1516井、杏10-5-丙3912井细分6个层段进行分层配产现场试验。其中喇8-1516井分SⅠ22~SⅢ1-3、SⅢ4-8、PⅡ1-31~PⅡ4、PⅡ5-9上~PⅡ7-9、GI4-7、GI8~GⅡ12等6个层段进行分层配产，杏10-5-丙3912井分SⅡ11~43、SⅡ5、SⅡ71~102、SⅡ111~122、SⅡ161-PⅠ12、PⅠ33a1及以下6个层段进行分层配产，2口井均采用低负荷解封封隔器实现配产管柱安全起出，对高产液的厚油层实施完全控制下入可调式分层配产器，对非控制层段下入测试工作筒，达到了节省工具成本的目的。待产液稳定后进行测试调整。

4 结论

（1）该技术实现了6段以上细分配产，井下可调式分层配产器实现了无级差连续可调，采用高精度轴向调节，实现单层段产液量的精确控制，且可根据生产需要，随时进行动态调整，大幅度提高调层成功率，减少动管柱作业施工。

（2）细分配产技术正朝着智能型自动化方向发展，未来将突破原工艺只能进行套管内产液量测试而无法进行分层压力测试的限制，获取分层流量、分层压力、分层含水等多项生产参数，为合理注采方案的制定和调整提供新的可靠的数据支持。

［1］岳庆峰.抽油机井分层配产技术试验［J］.大庆石油学院学报，2008，32（S）：128-130.

［2］张广超.油井过环空分层配产工艺技术［J］.内蒙古石油化工，2011（6）：117-119.

［3］刘君.大庆油田分层配产技术综述［J］.油气田地面工程，2008，27（10）：70.

［4］许万利，付国太，杨超杰.分层产出状态测试诊断及配产技术研究［J］.石油机械，2007，35（6）：58-60.

［5］申晓莉，陈立海，王子建，等.多级分注井逐级解封封隔器研制［J］.石油矿场机械，2014，43（4）：71-73.

（修改稿收到日期 2014-08-05）

〔编辑 景 暖〕

Subdivision and allocation technique for producing wells with over six intervals

GUO Ying
（Research Institute of Oil Production Engineering,Daqing Oilfield Co.,Ltd.,Daqing163453,China）

In order to improve the recovery percentage of the oil reservoirs and realize fine division of oil reservoirs,a technique of subdivision of reservoirs and production control has been developed for producing wells with over six intervals.An electrically controlled testing and controlling gauge is run down the tubing-casing annulus and connected with the downhole adjustable bottom-hole regulator.The gauge will carry out direct analysis and judgment to the high production sections based on the monitoring data,so proper control may be realized over the liquid-producing capacity from each interval in one run,so that each interval will maintain proper flow pressure and will give full play of its oil production potential.The study on the supporting subdivision technology has satisfied the subdivision and control of producing wells with over six intervals and achieves the goal of tapping the remaining oil.

producing well;subdivision and allocation;monitoring data;liquid-producing capacity

郭颖.采出井6段以上细分配产技术［J］.石油钻采工艺，2014，36（5）：106-108.

TE355

：B

1000–7393（2014） 05–0106–03

10.13639/j.odpt.2014.05.026

郭颖，1981年生。2005年毕业于大庆石油学院机械设计制造及其自动化专业，现从事分层注采工艺及井下工具研究工作。电话：0459-5960621。E-mail：guoying0720@petrochina.com.cn。