武繼輝（中石化勝利油田分公司濱南采油廠，山東 濱州 252600）

申茂和（石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中國(guó)石油大學(xué)（北京）），北京 102249）

隨著油田開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，深井、超深井、斜井、水平井所占的比例越來(lái)越大［1］，傳統(tǒng)鋼絲投撈、偏心測(cè)調(diào)配水工藝技術(shù)由于受到如生產(chǎn)狀況、操作成本、作業(yè)周期等各種因素的限制，越來(lái)越不能滿足分層注水的工作需要［2］。傳統(tǒng)配水器中的水嘴孔眼大小是固定的［3］，在井下不能改變孔眼的大小，如需調(diào)整注水量，必須將該層所投的堵塞器通過(guò)投撈器撈到地面，更換不同尺寸的水嘴后再投到井下的偏心配水器中。投撈完成后一般要進(jìn)行分層流量（吸水剖面）測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)配水效果［4］。

由于強(qiáng)度有限，鋼絲無(wú)法滿足深井、斜井、水平井等特殊井的起下要求，鋼絲投撈工藝存在著較大的局限性。筆者介紹的智能無(wú)線遙控分注系統(tǒng)，通過(guò)一趟管柱就可以完成注水調(diào)配功能，并能從地面遙控改變井下各層的配注量。不但滿足常規(guī)直井注水調(diào)配的要求，同時(shí)可解決深井、斜井、水平井的分層注水調(diào)配難題。

1 技術(shù)介紹

智能無(wú)線遙控分注系統(tǒng)管柱結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，用封隔器將井下管柱對(duì)應(yīng)的各注水層段分隔開(kāi)，每一個(gè)對(duì)應(yīng)生產(chǎn)層段安裝一套智能配水器。注水調(diào)配時(shí)，根據(jù)工作需要，使用配套的脈沖發(fā)射器，可通過(guò)在地面施加壓力脈沖信號(hào)遙控地下的智能配水器。

智能無(wú)線遙控分注系統(tǒng)的核心為內(nèi)置的智能配水器，圖2為結(jié)構(gòu)示意圖。智能配水器外形與傳統(tǒng)配水器一樣，有正常的注水通道，內(nèi)部由流量傳感器、可調(diào)水嘴、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)組成。其中控制系統(tǒng)由微處理器、控制電路、電機(jī)、高容量耐溫電池等構(gòu)成，能夠接收地面發(fā)送的脈沖指令，并能按指令要求調(diào)整水嘴大小，從而實(shí)現(xiàn)分層測(cè)調(diào)的目的。

圖1 智能無(wú)線遙控分注系統(tǒng)管柱結(jié)構(gòu)圖

圖2 智能配水器結(jié)構(gòu)圖

注水調(diào)配時(shí)，發(fā)送壓力脈沖信號(hào)將各層位的配水量以編碼指令形式傳遞到井下，井下接收到信號(hào)解碼后，控制電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，同時(shí)不斷從流量傳感器讀取流量數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)時(shí)流量與配水量的差異自動(dòng)調(diào)整水嘴大小，使流量與預(yù)設(shè)配水量相等，完成調(diào)測(cè)任務(wù) 。

2 技術(shù)特點(diǎn)

管柱結(jié)構(gòu)與常規(guī)注水管柱類(lèi)似，且調(diào)配過(guò)程中無(wú)需起下任何井下工具，施工安全性高。整個(gè)調(diào)配過(guò)程，起下一次生產(chǎn)管柱即可，通過(guò)相應(yīng)的壓力脈沖指令完成調(diào)配工作。理論上講分層數(shù)量不受限制，考慮實(shí)際生產(chǎn)工藝限制，分層注水層位最多不要超過(guò)4層，基本可以滿足注水工作需要。由于不像傳統(tǒng)注水工藝那樣需要通過(guò)鋼絲投撈，也不用通過(guò)電纜起下儀器，系統(tǒng)還可應(yīng)用于除常規(guī)垂直井之外的大斜度井、水平井、多分支井等復(fù)雜井況。

3 技術(shù)指標(biāo)

智能配水器外徑114mm；最高工作溫度125℃；最高承壓70MPa；有效調(diào)節(jié)時(shí)間18個(gè)月；適應(yīng)井深5000m；適應(yīng)井斜0～90°；流量調(diào)節(jié)范圍0～250m3／d，精度±8%。

4 應(yīng)用實(shí)例

某井為一口注水井，根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)，補(bǔ)孔后分注，由于該井最大井斜達(dá)到42.15°，傳統(tǒng)的偏心配水方案難以確保工藝成功，決定對(duì)該井實(shí)施智能遙控分層配水施工。

施工步驟：①起原井管柱；②通井，刮管；③沖砂，洗井；④下遙控分層配水管柱，封隔器坐封；⑤安裝井口，正注水5d；⑥按照配注要求，遙控調(diào)配分層注水量；⑦生產(chǎn)一段時(shí)間后，根據(jù)生產(chǎn)需要，再次調(diào)配。

根據(jù)此注水井地質(zhì)設(shè)計(jì)要求，分兩層注水，注水壓力27MPa，注入量80m3／d，每層設(shè)計(jì)注水量40m3／d。施工期間，上井調(diào)配2次，隨后測(cè)井公司對(duì)該井下入電磁流量計(jì)進(jìn)行分層流量測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為上層流量43m3／d，下層流量37m3／d?？紤]到流量計(jì)本身的誤差，調(diào)配結(jié)果符合現(xiàn)場(chǎng)工作要求，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

5 結(jié)論

1）智能無(wú)線遙控分注技術(shù)已經(jīng)形成專(zhuān)利技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與研究，能夠達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)多層注水的調(diào)配要求。

2）智能無(wú)線遙控分注技術(shù)提供了常規(guī)技術(shù)之外的分層注水方案，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的效果。

3）智能無(wú)線遙控分注技術(shù)不但滿足常規(guī)直井注水調(diào)配的要求，同時(shí)可解決深井、斜井、水平井的分層注水調(diào)配難題。

［1］武繼輝，賈巖，李強(qiáng) .智能分采分測(cè)技術(shù)在林樊家油田中的應(yīng)用 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2013，35（3）：372～373.

［2］伍朝東，李勝，謝小輝 .井下智能找堵水分層開(kāi)采技術(shù) ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2008，30（3）：376～378.

［3］Jack Angel，王金旗，孟金煥 .智能井系統(tǒng)——發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) ［J］.國(guó)外油田工程，2004，20（2）：23～25.

［4］杜香芝，李俊玲 .智能井下開(kāi)關(guān)器在試油中的應(yīng)用 ［J］.石油機(jī)械，2001，29（8）：50～51.