工艺管理
一种新型水平井分注工艺的研究
张斌（吉林油田公司油气工程研究院，吉林松原138000）
摘要：随着水平并的增多及油藏的非均质性影响，为补充地层能量，地质上需要分注的并数和投数也越来越多，而目前的水平井分注工艺仅能满足三段以下分注需求,对于四段以上分注需求，固水平并注水管柱受重力效应和水平拐点的影响，存在着水平段注水“分不开、起不出、注不清、测不准“的问题，通过对水平并的注水配套工具即封隔、扶正与测控装置进行研制，真正实现水平段的多段有效配注、高效测调。
关键调：水平并：快正；封隔；分注
1水平并分注水技术的意义及概况 1.1水平井分注的意义
水平井分注的意义主要表现在：
1.1.1水平井注水是水平井开发区块稳产的基础；同层段的水平井，分注可解决层内非均质影响
1.1.2水平并注水可产生丰高的热裂缝，可形成较好的吸水剖面。
1.1.3水平并注水可增大注入量，提高驱油效率及产量
1.1.4水平井注水其注水前缘近似为线驱动，具有很好的稳
降性。
1.2水平并分注技术概况
目前与水平井智能分注技术相近的工艺主要有边测边调技术、在线监测技术、并下压控开关配水技术，而水平并分注技术仅能完成三段分注。
1.2.1智能测调联作技术：并下测试仪器和地面监测设备采用电缆联接，实现信号实时采集、分时传输。继承了常规偏心注水工艺技术特点，实现了连续可调水嘴、测试数据实时直读、边测边调。
1.2.2智能配水工艺技术：将多信息测试与流量控制结合成统一整体置于井下，长期自动对各分注层段的工作状况进行监控，在自定义的调配周期内进行流量调配。
1.2.3压控开关配水技术：压控开关的核心是利用机电一体化及压力传感器接收技术，完成注水井井下各层注水量的测量，根据各层的配注要求，调节各层的注入量。
由上可见，因为水平井井身结构的特殊性，常规分注与测调工艺的局限性，制约了水平井产能的发挥，限制了测调效率的提高，针对技术需求有必要开展新型分注技术研究。
通过此技术研究可实现水平井多段智能分注，提高对水平并各段的精细认识，进而实施多段有效分注，提高最终采收率。 2新型水平井分注工艺
2.1新型水平井分注工艺的管柱设计
此工艺借助传输电缆将地面测控仪与井下智能配水器连接，实现井下各分注段的数据录取及反馈控制：智能配水器集成测试工具与可调水嘴，实现有线监测控制，分注管柱通过逐级解封与液压扶正保证密封与解封稳定可靠。
管柱组成：地面测控仪负责信息接收与指令下达，智能配水器、逐级解封封隔器、液压扶正器形成井下封隔测控系统，单芯电缆、电缆保护卡与各端口密封接头形成信息与动力传输机
构。
技术特点：能够满足水平井三段以上分注需求；扶正居中
与逐级解封保证多级分注密封可靠不卡井，无需下入测试工具
既可测调各段注水量并可自验封。 2.2水平井封隔器的设计
在Y341封隔器的基础上设计水平井液压逐级解封封隔
180|化道
方方数据
2015年8月
器，可实现多级稳定坐封、安全解封。
结构组成：主要由上接头、密封部分、坐封机构、解封机构、下接头组成。
工作原理：从中心管内缓慢打压，压力达到12MPa时停泵整压5分钟，之后继续缓慢加压至18MPa停压，完成坐封。上提管柱后上接头、内心管及下接头上行，拉动解封机构动作解卡；与此同时，释放机构动作也完成，封隔器解封。
技术参数：长度1214mm，最大外径c100mm、最小内径 C50mm、坐封压力18MPa，适应井温≤120℃，解封载荷20kN-30kN
2.3水平井扶正器的设计
针对水平段因重力作用会造成封隔器胶简不居中，导致水平段密封不严，分注失效，设计了一种可重复坐封的液压扶正
器。
结构组成：主要由上接头、中心管、进液密封机构，扶正机
构及下接头组成。
工作原理：液体通过上接头单流阀进入，扶正块伸出扶正体，达到扩张扶正。上提上接头后，内部压力通过上钢套上端水孔排出，扶正块失去扩张支撑而复位。铝合金扶正块可实现强制解除扶正。液压通过中心管下端水孔进人复位液缸，使扶正体及坐封液缸复位，继续加压可使扶正块再次伸出工作。
技术参数：长度580mm，最大外径c100mm、最小内径 C40mm、坐封压力10MPa，解封载荷10kN工作温度≤120°C。 2.4水平井分注配水器的设计
将分注所需的参数监测部件高度集成在分注配水器内，通过传输电缆连接地面测控仪与配水器，实现信息与动力传输，突破分注段数限制。
结构组成：主要由上接头、控制电路板、验封压力计、温度传感器、流量计、可调水嘴、下接头组成。
工作原理：水平井分注配水器集成压力、温度、流量监测工具与可调水嘴，借助传输电缆连接井下智能配水器与地面测控仪，实现下各分注段相关数据的录取、解析与水量控制。可调水嘴的陶瓷活塞上部为密封腔体，不受压力作用；连杆两端受力面积完全相同活塞在并下的开启和关闭不受并下高压的影响，传动机构靠位移传感器测量水嘴开度大小。在验封压力计短节上装有管内压力传感器和管外压力传感器，当可调水嘴完全关闭后，通过测量管柱的内外压差实现自动验封。
技术参数：压力测量范围0-60MPa，精度0.1%；温度测量范
图40-150℃，精度±0.5℃。 3结语
3.1该封隔器可逐级解封，并具有锁紧机构，同时改进了解封释放机构，具有坐封稳定、解封可靠的优点，能有效解决水平段分注出现的密封不严、解封载荷大的间题。
3.2该扶正器采用隐藏式扶正块，具有可重复扶正、可强制解封的特点，能够有效解决水平段扶正的向问题，
3.3该配水器通过测调装置一体化设计，实现了免工具实
时测试与配注，极大的提高了测调效率。参著文献：
[1]盂庆学.油管扶正器的应用[J]石油机械,2007,36(6)