采出井6段以上細分配產技術

郭 穎

（大慶油田有限責任公司采油工程研究院，黑龍江大慶 163453）

采出井6段以上細分配產技術

郭 穎

（大慶油田有限責任公司采油工程研究院，黑龍江大慶 163453）

為了提高油層的動用程度，實現油層的精細劃分，研究出一種采出井6段以上細分層產量控制工藝。通過油管和套管之間的環形空間下入電控式測調儀，與井下可調式分層配產器進行對接，依據監測數據對高產液層段狀態進行直觀分析判斷，實現一次下井完成各層段產液量的合理控制，使各層段均保持合理流壓，充分發揮產油潛力。通過配套細分工藝的研究，滿足了采出井6段以上的細分控制，達到了剩余油深度挖潛的目的。

采出井；細分配產；監測數據；產液量

大慶油田屬于非均質多油層砂巖油田，長垣內部儲層由薩爾圖、葡萄花和高臺子三套油層的上百個小砂層和泥質巖交互組成，小層數較多，滲透率級差大，采出井含水率逐年升高。目前油田采出井分層采油管柱只能滿足5個層段以內分層開采［1-2］，層段劃分較粗。對小層較多油井，易出現液降、含水不降現象，已經不能滿足采出井細分的要求，為此研究出一種采出井6段以上細分層產量控制工藝［3-4］，可更好地適應多層高含水且動態變化的開發狀況，實現油井長期有效分層控制及動態調整，彌補了常規工藝找水困難及只能單純封堵導致“既堵水、又堵油”等不足，為油田可持續穩產提供了有力的技術支撐。

1 6段細分配產管柱

6段細分配產技術主要由地面控制部分、數據傳輸部分和井下測調部分組成，地面控制部分由地面控制儀連接計算機組成，數據傳輸部分由電纜實現，井下測調部分主要由電控式測調儀、測試工作筒、低負荷解封封隔器、可調式分層配產器等幾部分組成。6段細分配產管柱［1-2］結構見圖1。

圖1 6段細分配產管柱

1.1 電控式測調儀

電控式測調儀（圖2）主要由電纜頭、電路板、電機、聯軸器、流量計、凸輪、定位爪、調節爪和球頭組成，能完成井下配產功能，是整個系統的核心。其工作原理：電控式測調儀與電纜連接，由油套環空下入，起下時定位爪、調節爪須處于收縮狀態。將電控式測調儀下放至某層段可調式分層配產器的上方，地面發出指令，打開定位爪和調節爪，再下放儀器，使定位爪準確坐入可調式分層配產器的定位筆尖中，地面控制儀控制調節爪來調節可調式分層配產器中的動閥，從而控制了該層段的產液量。通過電纜傳輸信號，地面控制儀可直接讀出該層段的產液量。電控式測調儀調節爪既能張開又能進行調節。定位爪使用凸輪結構設計，通過電機控制凸輪的長短行程，來實現定位爪的任意彈開或收起，滿足多層段調節需要。采用渦輪流量計計量流量，其特點是具有較高測量精度。主要技術參數：儀器外徑26 mm，儀器長度1.7 m，儀器耐壓30 MPa，流量測量范圍5~160 m3/d（合層），測試精度±3 %，工作溫度0~100 ℃。

圖2 電控式測調儀

1.2 低負荷解封封隔器

低負荷解封封隔器（圖3）是一種在多層細分油井中使用的井下工具，解封結構設計為雙解封機構。其工作原理：低負荷解封封隔器上部與油管下部連接，下入到油井指定深度，坐封時通過油管打壓，作用在封隔器的坐封活塞上，坐封活塞帶動鎖環上行，坐封銷釘被剪斷，平衡活塞套和上承壓活塞上行，膠筒受力膨脹，完成坐封功能，起到封隔地層的作用。解封時，上提管柱，中心管下行，解封銷釘剪斷，上承壓活塞和平衡活塞套下行，對膠筒起到部分泄壓的作用，不能完全使該封隔器解封，這時，上提力作用在上接頭帶動連接套上行，平衡中心管產生下行力，滑套銷釘被剪斷，這時膠筒完全收回，從而完成了該封隔器的逐級解封［5］。該封隔器耐壓差20 MPa，耐溫120 ℃，解封力120 kN。解決了封隔器在6段以上油井細分開采中存在的上提負荷大、難解封的問題，保證分層采油管柱順利起出。

圖3 低負荷解封封隔器

1.3 可調式分層配產器

可調式分層配產器（圖4）采用機械結構，通過電纜下入電控式測調儀與可調式分層配產器對接，地面發送電信號指令進行控制調節。調節機構為偏心結構設計，調節閥在調節過程中軸向運動，調節扭矩小，調節精度高，避免了在調節過程中卡、堵的問題。調節扭矩：≤3 N·m，耐壓差：40 MPa，控制閥當量嘴徑：0~12 mm。可與測調儀配合完成分層產量測試、分層產量調配，使各層同時處于生產狀態。

圖4 可調式分層配產器結構示意圖

1.4 測試工作筒

由于可調式分層配產器結構相對復雜，較常規堵水工具成本要高，考慮低滲透層只需要放壓生產，無需進行可調控制，設計了功能簡化的測試工作筒。測試工作筒（見圖5）在可調式分層配產器的基礎上，只保留了基本的定位及導向機構、測試密封段，可滿足分層流量、壓力等生產參數測試功能。工具成本較可調式分層配產器降低50%。

圖5 測試工作筒

1.5 地面控制儀

地面控制儀完成對井下儀器的供電控制、與井下儀器的通訊以及上傳信號的采集與處理。地面控制儀根據儀器的工作要求給井下儀器供電，供電后，測調控制電路會根據位置傳感器的信號和供電的極性來決定井下儀器的動作。如果是儀器收放和流量調節，則電機會執行相應的動作。如果是流量測量，地面控制儀會發出相應的通訊信號來測量流量，同時完成信號的調制和傳輸，把信號傳到地面。地面控制儀接收井下儀器的信號，對信號進行處理，并把處理結果通過連接的電腦以表格和圖形方式顯示出來。

2 技術原理

流量測試調配時，電纜攜帶電控式測調儀從偏心井口測試口下入，到預測層段打開定位支臂，與可調式分層配產器對接好后，地面發出指令，即可對該層段產液量進行電動調配，調配過程中，被調配層段產量可通過電纜信號直接讀出。觀察調配效果，如效果不明顯，重新調配，直至達到要求。調配完成后收回測調儀定位爪，可上提可下放進行其他層段調配。分層配產全過程不需動管柱。技術關鍵是電控式測調儀一次下井對任意層段可進行反復測試調整，研制了電控定位機構，實現了井下測調儀程序控制，既可實現測調儀定位爪的收放功能，又可完成多參數測量。

3 現場應用

該技術適用于直井，可實現2 m小卡距細分配產。對喇8-1516井、杏10-5-丙3912井細分6個層段進行分層配產現場試驗。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個層段進行分層配產，杏10-5-丙3912井分SⅡ11~43、SⅡ5、SⅡ71~102、SⅡ111~122、SⅡ161-PⅠ12、PⅠ33a1及以下6個層段進行分層配產，2口井均采用低負荷解封封隔器實現配產管柱安全起出，對高產液的厚油層實施完全控制下入可調式分層配產器，對非控制層段下入測試工作筒，達到了節省工具成本的目的。待產液穩定后進行測試調整。

4 結論

（1）該技術實現了6段以上細分配產，井下可調式分層配產器實現了無級差連續可調，采用高精度軸向調節，實現單層段產液量的精確控制，且可根據生產需要，隨時進行動態調整，大幅度提高調層成功率，減少動管柱作業施工。

（2）細分配產技術正朝著智能型自動化方向發展，未來將突破原工藝只能進行套管內產液量測試而無法進行分層壓力測試的限制，獲取分層流量、分層壓力、分層含水等多項生產參數，為合理注采方案的制定和調整提供新的可靠的數據支持。

［1］岳慶峰.抽油機井分層配產技術試驗［J］.大慶石油學院學報，2008，32（S）：128-130.

［2］張廣超.油井過環空分層配產工藝技術［J］.內蒙古石油化工，2011（6）：117-119.

［3］劉君.大慶油田分層配產技術綜述［J］.油氣田地面工程，2008，27（10）：70.

［4］許萬利，付國太，楊超杰.分層產出狀態測試診斷及配產技術研究［J］.石油機械，2007，35（6）：58-60.

［5］申曉莉，陳立海，王子建，等.多級分注井逐級解封封隔器研制［J］.石油礦場機械，2014，43（4）：71-73.

（修改稿收到日期 2014-08-05）

〔編輯 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

郭穎.采出井6段以上細分配產技術［J］.石油鉆采工藝，2014，36（5）：106-108.

TE355

：B

1000–7393（2014） 05–0106–03

10.13639/j.odpt.2014.05.026

郭穎，1981年生。2005年畢業于大慶石油學院機械設計制造及其自動化專業，現從事分層注采工藝及井下工具研究工作。電話：0459-5960621。E-mail：guoying0720@petrochina.com.cn。