自动测调

2024-08-09

自动测调（精选7篇）

自动测调篇1

1 引言

注水驱油是油田中后期的重要采油手段[1],它直接关系到油田的开发效果。目前各油田普遍采用偏心注水方法。一口五层的偏心注水井需要十多次的下井投捞和相应的测试仪器下井次数才能测调成功。为解决测试与开发要求的矛盾,本文设计了注水井分层自动测调系统,以实现在一次下井过程中同时完成井下多层流量测试和目标流量配注的任务。

2 注水井分层自动测调系统的组成

注水井分层自动测调系统井上部分与现行常规投捞、测试设备完全相同,不同部分主要是井下测调系统,如图1所示。

井下测调部分为实现自动测调功能的核心部分,主要由微型直流伺服电机、电池、控制与存储电路、调节臂和流量传感器等组成。其中:微型直流伺服电机为整个井下测调部分的动力输出装置;电池为整个井下测调部分的动力源;控制与存储电路为整个井下测调部分的测调动作发出脉冲信号,并负责接收,存储控制与调节后的测调结果;调节臂为井下测调部分的对接和调节装置,在与位于偏孔中的可调式堵塞器成功对接后即可在微型伺服电机的驱动下对其进行调节;流量传感器为井下测调部分的测量模块,主要功能是测量各单层压力和流量,并将流量信息进行存储,同时可将流量信息通过脉冲信号的形式及时反馈给位于控制与存储电路中的比较与运算通讯模块。

3 注水井分层自动测调系统的工作原理

注水井分层自动测调系统的主要功能是通过闭环控制系统实现井下分层流量自动适时地控制和调节[2],满足地质方案对各偏心注水层的流量配注要求。按功能划分主要由流量测量单元、井下测调仪单元、可调式堵塞器单元、地面数据回放处理系统四部分组成。其工作流程如图2所示。

测调系统工作时,首先由流量测量单元测试出经过偏心配水器水嘴的实际流量值并反馈给比较单元,经与预先设定的流量期望值进行比较,将偏差反馈给运算通讯单元;经过运算后,按照约定的通讯协议向井下测调仪发送脉冲控制信号;测调仪根据控制信号驱动和控制电机及传动机构运动;带动可调式堵塞器的阀芯运动,改变可调式堵塞器中水嘴孔径的大小,达到自动调节和控制各分层流量大小的目的。

使用时,用常规的投捞器将可调式堵塞器投入配水器的偏心孔内。根据地质注水要求,通过地面回放仪设定流量调节期望值(Qq)后,将流量计与井下测调仪对接在一起下井进行调节。根据配水层下方测试流量基准值(Q0)和目的层测试的总注水量(Q),按递减法自动进行运算,得出该层的实际注水量∆Q(∆Q=Q-Q0),再根据实际注水量与流量调节期望值的对比δ(δ=∆Q-Qq)情况控制电机正转或反转。电机扭矩通过万向联轴器传递给水嘴调节机构内部的螺杆副,驱动阀芯轴向移动,控制出水口的大小,实现流量自动调节。当实际注水量满足期望值要求,δ不大于仪器测试误差δ0(δ0≤2%)、闭环控制步长S0(S0=±2m 3/d)以及井下流场波动度∆0带来的综合影响(即δ≤f(δ0,S0<∆0)时,调节自动停止。

4 注水井分层自动测调系统的设计

4.1 控制电路的设计

控制电路如所示。控制芯片采用PIC16C73B,控制系统包括位置和电流双闭环,位置环为外环,电流环为内环。根据永磁无刷直流电机端的霍尔位置传感器采集的电机转子位置信号,发出相应的控制信号驱动电机正、反转。霍尔电流传感器采样的电机相电流,经滤波、限幅处理后输入到PIC的AD引脚。通过程序实现电流环和位置环的PI调节,PWM驱动信号经光电隔离,驱动电路控制功率开关管的开断,从而控制电机正常运行。流量传感器采集的数据存储到双口RAM中,PIC从RAM中读取数据,并将读取的数据跟给定数据比较。上位机可以通过USB接口和PIC进行通讯,读取并存储相关数据。

4.2 调节臂的设计

本调节臂采用一种新型万向联轴器(如图4所示),与目前在各种设备上普遍使用的万向联轴器相比,其特征在于只有一端处于固定状态,而另一端处于悬空状态。其主要作用是在两个平行轴之间传递运动和动力。实际使用时,先将万向联轴器收拢,用限位机构锁紧,保证万向联轴器不突出测调系统外圆。当需要调节水量时,限位机构释放,万向联轴器在弹簧的作用下突出测调系统外圆,与水嘴调节机构进行对接,并完成传递运动和动力的工作。在不同工作状态下输入轴与输出轴的轴线距离是变量,结构中带有多处缓冲机构,轴向距离在一定范围内可以调节。从而尽力避免了对接过程中对电机输出轴的冲击,也降低了可调式堵塞器的驱动头被砸弯的几率。

1槽体;2凸轮轴;3凸轮支架;4传动轴;5横销;6模具弹簧;7弹簧支座;8万向联轴器;9摇臂支撑;10传动轴;11花键套弹簧;12传动轴;13万向联轴器;14、15传动轴;16压缩弹簧;17弹性对接头;18锥形螺套;

4.3 驱动电机和电池的选用

驱动电机选用行星齿轮减速电机40JXG50K GBD/4068X-2420。在3N⋅m负载条件下,该电机组合输出转速为(3~4)rpm,按照最低转速3rpm计算(可调堵塞器调节满行程需要转动8.5圈),单层调节时间为2.8min,单层一次调节时间不超过5min。该电机运行平稳、功耗低,且满足负载、设计尺寸和电流消耗的要求。

电源选用可充电电池,电池容量2500m Ah,按测试和调节次数各占50%,测调时间都为40min/井次、按每口井调节3层计算考虑,电流消耗情况为:

■电机转动状态电流600m A,工作时间约5×3=15min;

■流量传感器测试状态电流50m A,工作时间约l0min;

■低功耗状态电流1m A,低功耗状态时间约60min;

■平均工作电流为:(15×600+10×50+60×1)/80=119.5m A。

因此,连续使用时间约为:2500/119.5=20.9h,一次充电能测调20口井,满足现场使用要求。

4.4 流量传感器的选用

本文采用了电磁流量传感器。它是基于法拉第电磁感应原理研制出的一种测量导电液体体积流量的仪表,其结构示意图如图5所示。电磁流量计和其它类型流量计相比的主要优点有[3]:

(1)电磁流量传感器结构简单,测量导管内无可动部件,也没有任何阻碍流体流动的节流部件,流体通过时不会引起任何附加的压力损失。

(2)可测量脏污介质、腐蚀性介质及悬浊性固液两相流的流量,且测量管内衬和电极的材料可根据被测流体的性质来选择。

(3)电磁流量传感器是一种体积流量测量仪表,不受被测介质的温度、粘度、密度以及电导率(在一定范围内)的影响。

(4)电磁流量传感器的输出只与被测介质的平均流速成正比,而与对称分布下的流动状态(层流或湍流)无关,所以电磁流量计量程范围极宽。

(5)电磁流量传感器无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量。

1.出水口;2.流量计主体;3.进水口;4.通讯插座

具体选用ZDLⅡ-C43/xxx Z型电磁流量传感器,主要技术参数如下:

外径:Ф43mm;测量范围:0~700 m3/d;测试温度:0~125℃;工作压力:≤50Mpa或≤60Mpa;精确度:示值的1%或满量程的0.4%取最大值;连续测量时间:5小时30分;分辨率:0.1m3/d;采样周期:10秒;零点温漂:<0.005%/℃(F●S);始动流量:≤1m3/d(反向流量指示:≤50m3/d);井温测量范围:0~125℃;井温测量精度:±0.75℃;井压测量范围:0~60MPa;井压测量精度:0.2%。

该传感器在测量流量的同时,可记录测量点的温度和压力,这样多个测量参数之间可以互补,为分析、解释测井资料提供更可靠的依据,也有助于提高资料的准确性。

4.5 可调堵塞器的选用

可调堵塞器是水量调节装置的最终执行机构[4],如图6所示。

可调堵塞器主要特征在于采用螺旋机构改变水嘴的阀口尺寸,并实现自锁功能。调节时,水嘴本体依靠密封圈的摩擦力防止转动,阀芯组件依靠纵向排列的筋防止与水嘴本体发生相对转动。依靠多棱柱结构与万向联轴器实现对接,并传递运动和动力。水嘴上有3个斜槽,与阀芯组件配合使用时,形成3个过水孔,共同组成阀口。使用时,先将水嘴调节机构插入偏心配水器的偏心孔内。插入时,限位块在外力作用下上翻,通过台阶孔后在弹簧的作用下向下翻转,突出产品外圆,卡在台阶孔内,使可调式堵塞器在水流冲击下可以停留在原来位置。需要改变流量时,依靠接头上的多棱柱结构与万向联轴器实现对接,并传递运动和动力。由于密封圈与偏心孔的台阶孔配合,摩擦力使水嘴本体不能转动,阀芯组件与水嘴本体也不能相对转动。当电机转动带动万向联轴器转动时,万向联轴器通过与接头的配合带动传动轴和传动螺杆转动,传动螺杆转动导致阀芯组件轴向移动,改变阀口大小,实现改变流量的目的。需要捞取可调式堵塞器时,用投捞器抓住接头向上拉[5],传动轴上的锥面挤压限位块使其上翻,低于产品外圆,再用力可以克服摩擦力将水嘴调节机构捞出。

该可调式堵塞器具有以下特点:

(1)在不改变堵塞器外形尺寸和现用的偏心配水管柱的前提下正常投捞;

(2)堵塞器定位采用凸轮锁定装置;

(3)堵塞器工作时通过调节杆带动阀片转动改变动阀片和静阀片相对通径面积来调节流量,调节时有效通径连续可调,无死点安全可靠;

(4)阀片和阻尼套都采用特种工业陶瓷使得可调式堵塞器中可调水嘴具有长寿命、耐刺等特点;

(5)堵塞器选用进口不锈钢材质,抗腐蚀性强,延长了使用寿命;

5 结束语

该系统经现场试用后得出以下结论:

(1)注水井分层自动测调系统可在现有测试设备基础上实现水量调节的自动化,并且提高了测调效率,降低了劳动强度,解决了常规测试方法中频繁投捞起下,效率低、测调周期长、工作强度大等不足;(2)该系统的动作灵活,操作简单,使用寿命长,因而减少测调次数,从而减缓了测试过程中造成的偏离注水方案的情况,为“注够水注好水”提供技术支撑;(3)该系统投入低,是电缆测试投入的十分之一,并且技术实用性强,可以满足不同注水管柱测试,并且不改变目前的测调方式,推广后覆盖率可达9 0%以上。

摘要：注水井分层自动测调系统是一种集测量、调试为一体的新型注水调配系统。该调配系统的主要特点是仪器一次下井可同时完成测试和调配,具有边测、边调功能。与偏心配水器配套使用,在测、调某一层段时,其他层段的注水不受影响,同时测、调时所测得的水量是单层水量,从而使调整过程准确快捷,解决了常规测试方法中频繁投捞起下,效率低、测调周期长、工作强度大等不足。

关键词：注水井,偏心配水,边测边调

参考文献

[1]曲占庆.采油工程基础知识手册[M].北京:石油工业出版社,2005.33-38.

[2]夏德黔,翁贻方.自动控制理论[M].北京:机械工业出版社,2004.26-39.

[3]蔡武昌,马中元,瞿国芳,王松良.电磁流量计[M].北京:中国石化出版社.,2002.27-30.

[4]熊建华.采油厂原油计量、检测工艺的改进与提高[J].石油工业技术监督,2003,19(12):18-20.

[5]万仁溥等.采油技术手册[M].北京:石油工业出版社,1992.25-54.

自动测调篇2

海上油田分层注水技术主要集中在渤海区域,据统计,截至2014年12月渤海油田自营注水井共计191口,其中常规注水井103口,大斜度井53口,水平井35口。针对常规注水井,渤海油田现有分层注水工艺主要有“一投三分”[1]、“空心集成”、“同心分注”、“同心测调”等,但以上工艺只能适合于井斜小于60°以下注水井,大多需要多次钢丝电缆作业,导致测调周期较长,且海上油田平台不允许经常占用顶甲板。此外,以上工艺也不能随时、长期、全面地获取分层数据,对油藏分析、方案调整支持力度不够等问题逐渐突出。针对海上油田超大斜度、水平注水井[2,3]逐年增多,传统注水工艺[4]无法实施,只能以笼统注水代替分层注水,无法实现注水井的高效驱替,最大程度提高采收率作用[5]。因此,未来的注水工艺至少需要满足以下几点:1)适用范围更广。适用于超大井斜、水平井的注水井,各种井斜条件都适用;2)测试调配效率更高。不动用投捞设备、无需吊车支持,需要配合人员更少;3)注水量更加精准。永久性实时监测井下配注量,自动测调。

基于以上要求,研发了一种不依赖于钢丝电缆作业、可适用于超大井斜井、水平井,具有较高测试调配效率、注水量更加精确的预置电缆自动测调分注工艺技术。

1工艺分析

1.1总体思路

预置电缆自动测调分注工艺技术主要包括地面组成部分和井下组成部分。其中,地面组成部分主要包括地面控制器和计算机,地面控制器一方面通过单芯电缆与井下部分相连接,实现电源、信号的传输、接收与采集,另一方面可以通过有线或者无线的方式与中控计算机相连接,实现在中控室对井下部分发送指令,未来计划借助于互联网和GPRS技术实现陆地基地直接控制井下组成部分,达到远程控制目的。

1.2工作原理

预置电缆自动测调分注工艺技术主要由井下测调工作筒、地面控制器、钢管电缆及其他辅助工具等组成,如图1所示。其中井下测调工作筒作为井下分层注水管柱的重要组成部分,随管柱下入井下配注层段,配合上下两端连接的定位密封、插入密封或封隔器实现分层配注。钢管电缆固定于注水管柱上,用于连接井下测调工作筒与地面控制器,为井下测调工作筒供电,同时作为数据和控制指令的传输媒介,实现井下测调工作筒与地面控制器的通信。地面控制器实时接收与监测井下传来的温度、压力和流量数据,并可监测与控制井下水嘴的开度[6]。

1.3工艺技术参数

1)适用井斜:无限制;2)完井方式:套管和防砂完井;3)单层最大注入量:400 m3/d;4)压力工作范围:0~60 MPa;5)温度工作范围:0~150℃;6)注水分段数≤8;7)防砂密封筒内径≥4.75in。

1.4工艺技术特点

1)分层注水工艺不受井斜限制;2)自动测调,调配效率高;3)永久性实时监测、调节,配注精度高;4)测调服务操作简便,降低施工作业成本和人工成本;5)可长期获取井下流量、压力等工况参数,为水井油藏分析提供数据支持,保证注水安全。

2关键工具

井下测调工作筒、地面控制器、过电缆定位/插入密封、电缆连接器、防砂段内一体式电缆保护器等是预置电缆自动测调分注工艺技术的关键配套工具,是精细化、高效实施分层注水的关键。井下测调工作筒采用机电一体化结构设计,实时调控确保较高的注水合格率;地面控制器实时监测井下工况数据和井下配套调节,实现远程操控;过电缆定位/插入密封配合井下封隔器实现层间分隔;电缆连接器采用多级冗余Swagelok密封,实现钢管电缆的截断下处连接;防砂段内通井变化多,为防止电缆的磕、碰,设计了一体式电缆保护器,利用电缆保护器进行扶正,避免防砂段内油管接箍处电缆磕碰风险。

2.1井下测调工作筒

1)工作原理。井下测调工作筒(见图2)主要由可调水嘴、流量传感器、压力传感器和温度传感器等组件组成,具有配注量大,满足渤海注水井单层注入要求,能同时监测工作筒内、外压力,可随时在线验封,具有一体化可调水嘴调节转矩大、20 MPa压差可调等特点。

2)技术参数。a.最大外径116 mm;b.最小内通径44mm;c.工作筒长度1400 mm;d.最高工作压力60 MPa;e.最高工作温度150℃。

3)技术特点。a.单层配注量大,节流压差小,流量测试精度高;经检定验证,精度达到0.5%~1.2%;重复性误差0.1%~0.25%,线性度0.02%,单级最大排量400 m3/d;b.具备直读验封功能,随时监测注水段分层效果。每个井下测调工作筒内设置2只高精度压力传感器,可以得到嘴前嘴后压力;关闭当前层,通过观测嘴前嘴后压力变化,即可实现验封,无需单独下入验封仪器。

2.2地面控制器

1)工作原理。地面控制器主要由硬件部分和软件部分组成,包括供电电源、ST码硬件编解码板、单片机系统等。硬件部分可实现井下工况数据实时监测和井下配套调节,远程操控;软件部分具有自动采集、自动控制功能,并增加压力超限报警功能,包括控制界面、功能界面和显示界面(见图3)。

2)技术参数。a.输入电压:110/220ACV;b.防爆等级:ExdⅡBT4;c.防护等级:IP55~65;d.工作温度:-20~85℃。

3)技术特点。a.防腐、隔爆、防潮,满足海上井口工作环境;b.具有手动/程序控制两种模式,满足远程操控要求;c.长期、实时监测井下工况参数,存留历史数据;d.通过一根电缆连接井下的8个层位测调工作筒,通讯距离不小于5000 m。

2.3过电缆定位/插入密封

1)工作原理。针对4.75 in防砂完井试制了6 in过电缆定位密封(见图4)和4.75 in过电缆插入密封(见图5),分别插入相应的密封筒内,配合顶部封隔器和隔离封隔器实现注入层的层间分隔。

2)技术参数。a.6 in过电缆定位密封:最大外径158.5mm;最小内通径76 mm;长度1686 mm;最高工作压力20MPa;最高工作温度120℃,b.4.75 in过电缆定位密封:最大外径120.65 mm,最小内通径58 mm,长度1705 mm,最高工作压力20MPa,最高工作温度120℃。

3)技术特点。a.有效封隔油套环空,操作简单、可靠性高;b.具备电缆、测压管线穿越通道,且密封性好。

3工艺可靠性设计及试验

预置电缆自动测调分注工艺技术优点体现在多个方面,可以解决许多实际问题,但可靠性是关键,能否长期稳定地应用,成为该工艺现场应用最关心的问题。因此,从方案设计和实施上充分考虑可靠性和稳定性,从核心部件流量计、可动部件电机及可调水嘴、薄弱环节电子线路、穿越密封与保护等四个方面进行了重点可行性研究。

3.1流量计方面

核心部件流量计经过多次方案整改和优化,确定了双电磁流量计结构,有效提高可靠性。此外,传感器密封采用干式密封设计,保证了仪器的可靠性;电极材料选用纯钛材料,保证了测试精度;无可动部件,也减少仪器的故障点,从而实现弱电部分功能上备份,功率部分井下电路信号驱动、传输,实现了大排量下长期可靠工作。

3.2电机系统及水嘴单元

电机系统要求耐高温、长期可靠工作,因此在选型方面选用质量成熟的、高性能的电机,容量上采取冗余选用,保证电机能够输出足够大的转矩;电路方面,设计自锁型丝杠,断电后确保开度保持不变,设计电路过流保护和限位保护。

水嘴等关键部位耐酸性设计,材料选用氧化锆陶瓷,其耐冲蚀、振动、冲击,抗酸化腐蚀。凡涉及传感器密封部位,堵头均采用2Cr13材料,水嘴本体采用全陶瓷结构,密封O圈采用耐磨、耐酸、耐高温的氟橡胶(表1),有效防止了酸性物质对零部件的腐蚀。此外,选用20%HCl+1%412A、20%HCl+1%FSH、12%HCl+3%HF+1%FSH和12%HCl+3%HF+1%缓蚀剂2#等常见10种酸化液,对水嘴单元进行了腐蚀性试验,测得腐蚀速率在(0.3668~1.2921)g/(m2·h)内,远小于SY5405-1996中≤2.000 g/(m2·h)标准要求,满足设计要求。

3.3电子线路方面

电子线路是机电产品故障率较高的部分,因此在选型方面采用了成熟的控制、采集、驱动、执行等方案,核心控制单元、驱动单元均采用双重备份模式,电路仓防潮处理,增强可靠性和稳定性。此外,核心电器元件全部采用的是高温进口器件(-20~85℃、-20~150℃),并进行在线高温长期老化,确保整体线路的稳定工作。

3.4电缆连接、穿越及密封

电缆连接设计了专门的电缆连接器(见图6),将需要对接的两节电缆中间缆芯连接好,位于对接接头中心处;电缆两端不锈钢外管采用两级冗余密封方式。因工作筒和各穿越密封都需要长期工作在井下高压状态下,所以在设计上首先采用高压密封设计,密封方式也采用成熟应用的方式,尽可能冗余设计,对各单元部件和整体进行打压试验。

3.5电缆保护

电缆承载着电源供给、信号的采集与传输,在整个工艺中起着至关重要的作用,电缆失效将会直接导致该工艺的失败,因此,它是保证整个工艺顺利实施的重中之重;同时,由于井下空间有限、变径较多、存在杂质及酸性物质等不可预知因素的影响,对其进行有效保护显得十分必要。

在选型方面,采用的是带保护胶皮的高硬度进口钢管单芯电缆,在高温150℃时电阻为21.56Ω/km,信号衰减较弱,其突出优点是密封性及抗腐蚀性教好(但成本较高)。

在电缆保护方面,顶部封隔器以上,着重加强外径较大的油管接箍处电缆的保护,防止接箍处电缆磕碰风险,因此选用较为成熟的接箍保护器将电缆固定于油管接箍处;顶部封隔器以下防砂段处,由于通径变化较多,设计了一体式电缆保护器(见图7),一方面对整个管柱起扶正作用,另一方面无活动部件设计可有效避免防砂段内油管接箍处电缆的磕碰风险。

4试验及现场应用

预置电缆自动测调分注工艺技术于2013年12月至2014年12月在陆地试验井分别进行了通信试验、验封功能试验、水嘴开度调控试验、流量试验及工艺整体性试验,实验结果表明数据采集与数据传输正常,图形显示,数据存储等均满足设计要求;水嘴开关正常,无阻碍,工作筒无泄漏;压力、流量测试精度、测试范围满足要求;电缆连接便捷,密封可靠;长达1a的试验验证了预置电缆自动测调分注工艺技术整体工艺的可行性及可靠性,保证了现场应用的顺利实施。

预置电缆自动测调分注工艺技术于2015年在渤海油田BZ28-2S首获应用。基本井况为:井型:定向井;井筒规格:9-5/8 in;最大井斜:57.86°;完钻垂深:1247 m;最大狗腿度4.4°,绕丝筛管砾石充填防砂方式完井。该井生产的多个砂体因平面非均质性严重,目前砂体已有注水井不能维持砂体地层压力,特别是1195-1、1195-2砂体,局部注采井组压降2.1 MPa,砂体亏空严重。根据注采矛盾,建议进行注采调整,将该油井转注,补充地层能量,受益周边油井。实践表明,进行该工艺后,该井分层配注效果良好,配注量完全满足地质设计要求,周边油井受益情况良好,实现了地面精确控制各层流量的同时对井下压力、流量、温度等参数的长期监控,为地质分析提供了全新的数据支持。

5结语

1)形成一套预置电缆自动测调分注新的分层注水工艺技术,实现快速、直观地调整分层配注量,无需钢丝电缆作业投捞井下工具,不影响正常的注水作业,更可避免常规调配技术受井斜的影响,切底解决了超大井斜、水平井的注水难题。2)新技术通过地面对井下水嘴开度的自动调整,实时检测井下温度、压力和流量,监测井下注水层位注入工况及注水安全,能大幅度提高调配效率以及精准配注。3)完成新工艺配套工具实验、陆地井整体工艺实验和现场应用,工艺可行性和可靠性得到验证。

摘要：针对海上油田超大斜度、水平注水井无法实施传统注水工艺的问题,研发了一种不依赖于钢丝电缆作业,可适用于超大井斜井、水平井,具有较高测试调配效率、注水量更加精确的的预置电缆自动测调分注工艺。文中介绍了该工艺的工作原理、工艺技术参数、技术特点以及关键配套工具,进行了工艺可靠性设计及试验。通过现场应用试验,验证了预置电缆自动测调分注工艺技术整体工艺的可行性及可靠性。

关键词：海上油田,预置电缆,自动测调,分层注水

参考文献

[1]刘敏.“一投三分”分层配注及分层测试技术[J].中国海上油气(工程),2000,12(4):38-39.

[2]赵贵金,毕愿涛,王超,等,水平井井下分注工艺管柱的研究与应用[J].石油机械,2011,39(8):53-56.

[3]姜凤玖.支撑式可洗井封隔器分层注水管柱[J].石油机械,2003,31(5):44-45.

[4]吴奇.海上油田防砂完井注水井插入式多水嘴集成分层注入工艺技术[C]//注水技术研讨会论文集.北京:中国石化出版社,2005.

[5]李明,金文庆,巨亚锋,等,桥式偏心分层注水技术在大斜度井上的应用[J].石油机械,2010,38(12):70-72.

[6]邹皓,罗懿.斜井小排量油套分注工艺技术研究及应用[J].石油机械,2004,32(8):7-9.

[7]贾晓飞,李其正,杨静,等,基于剩余油分布的分层调配注水井注入量的方法[J].中国海上油气,2012,3(24):38-40.

自动测调篇3

1 传统分层测调工艺, 该工艺主要有以下两方面的不足

1.1 测试周期长, 工作强度大

传统分层测调工艺采用偏心堵塞器作为井下分层配水的工具, 其堵塞器配水嘴径不可调, 为了满足各层段的配注量, 就需要采用多次投捞堵塞器更换水嘴的方式进行调配作业, 单井的调配时间多为2-3d, 投捞工作量大、效率低。

1.2 采用固定嘴径水嘴, 分层配注质量一般

由于传统堵塞器采用固定直径水嘴, 水嘴直径最小1.0 mm, 最大7.0 mm, 每隔0.2 mm确定一个固定水嘴大小, 共有35种水嘴。因此, 在相邻的两个水嘴之间无法实现调整。对于小注入量的细分层注水井, 在调配时的配注量误差相对较大。

2 测调联动分层配注方法的优势

2.1 调配测试过程清晰直观

测调联动分层配注方法是一种集测、调试为一体的新型注水井调配系统, 仪器一次下井可同时完成流量测试和调配测试, 具有边测、边调功能。在现场测试时可实时读取数据和曲线, 井下仪器的工作状况和注水井各配注层段的注入状况一目了然, 便于施工人员合理有效地制定下步施工方案。

2.2 无需更换井下偏心堵塞器, 提高施工效率

测调联动分层配注方法采用连续可调水嘴, 可以满足任意嘴径水嘴的需要, 克服了传统测调工艺需频繁投捞堵塞器和更换水嘴的施工过程, 缩短了单井测调时间, 提高了单井的施工效率。

2.3 测调质量高, 分层配注效果好

由于测调联动分层配注方法采用了边测边调的测试方式, 因此可以通过井上的地面控制系统实时观察并改变各层段的配注量, 直至达到要求的理论配注量。测调联动分层配注方法使用可调水嘴, 无嘴径限制, 弥补了传统测调工艺采用固定嘴径误差较大的缺陷, 可有效提高分层配注的准确度, 提高分层配注质量。

3 测调联动分层配注方法的测量原理及方法

3.1 自动测调系统组成

自动测调系统由一体化地面控制仪、井下测调仪以及通讯测试电缆和可调水嘴四部分组成。

3.2 自动测调系统测量原理

自动测调系统采用单芯电缆下井结构, 在单芯电缆上实现正向供电和双向ST编码的数据通信。井下仪可以给地面控制系统发送测量数据, 也可接收地面系统的指令。调节器处理控制单元根据地面系统的指令处理数据并控制“传动轴电机”和“调节器电机”的正转及反转, 来实现对调节臂的张收控制, 以及对可调水嘴的开度调节。

当需要对目标层进行注水调节时, 首先系统将井下仪下至要注水的目标层面上方约2~5m的距离, 通过“传动轴电机”打开调节臂和导向键, 在下放仪器到目标层后, 通过导向键使传动轴与井下的可调水嘴实现可靠对接。然后地面系统给流量计发指令, 使流量计向地面系统传送流量的实际测量值。操作人员根据实际测量值和需要注水值的大小, 通过地面系统软件, 给井下的调节器控制短节发调节指令。在调节器控制单元的控制下, 调节臂可以根据地面指令进行正转或者反转, 调节可调水嘴的开度, 使目标层的注水量达到规定值的要求, 稳定一段时间检查无误后调节结束。此时可收回调节臂, 然后将仪器提升或者下放到另一目标层进行调节。

仪器在井下可反复上下工作, 一次下井就可以完成全部的测量及注水调配工作, 从而可缩短测成一口井的工作时间。

4 自动测调系统的优化

4.1 井下测调仪导向键外形结构的优化

引进之初的井下测调仪在部分井曾出现了井下测调仪坐不到位或遇阻的情况, 经过技术人员和操作人员的现场应用分析, 发现是由于井下测调仪导向键的外形结构不符导致的, 后将井下测调仪的导向键前端加工修磨成与现有投捞器的导向键形状一样 (其宽度应小于等于28mm, 打开时高点据仪器外表的距离控制在8±0.5mm尺寸内) , 解决了井下测调仪坐不到位和遇阻的问题。如图1、2中所示:

4.2 可调堵塞器投放头连接方式的优化

原有的可调堵塞器投放头采用的是“销钉式”连接方式, 在实际使用中易出现销钉脱扣导致的仪器遇卡事故。为了增加仪器的可靠性, 以避免此类事故的发生, 将投放头的连接方式由“销钉式”改成“丝扣式”, 在近一年的时间里, 未发生因脱扣导致的仪器遇卡事故。如图3、4中所示:

4.3 可调堵塞器锥度尺寸的优化

原有的可调堵塞器下端的锥度较小 (改造前锥度为10°) , 在实际投放时成功率较低, 常常出现无法将可调堵塞器投入偏心配水器的偏心孔内的情况。此种情况的出现, 经过分析判断可调水嘴下端的锥度过小, 与偏心配水器的偏心孔配合尺寸过大, 故将可调堵塞器下端的锥度变大 (改造后锥度为18°) 。

4.4 可调堵塞器打捞头的优化

可调堵塞器的打捞头需要进行改进, 在实际生产中已经多次遇到用来调节可调水嘴开度的六方块进入打捞头内部卡死, 甚至捞杆都弯曲变形的情况。此类情况的出现, 一方面容易损坏可调堵塞器, 另一方面容易出现仪器遇卡的情况。为此, 改进时将打捞头前端入口割浅了6mm以便于打捞, 改进后打捞可调堵塞器时, 未出现损坏可调水嘴的调节六方块和仪器遇卡的情况, 提高了打捞可调堵塞器的可靠性。

4.5 超声波流量测试探头的优化

针对青海油田分注井的注入量小、矿化度高以及井脏等问题, 增大了原有井下测调仪的超声波流量探头的面积, 探头面积的增大可以有效避免因井下死油污物覆盖探头, 造成流量测试精确度不高的情况发生。

4.6 可调水嘴电机扭矩的优化

可调水嘴电机是井下测调仪的核心部件之一, 可调水嘴电机扭矩的大小直接关系到在测调时能否转动可调水嘴以改变水嘴开度的大小。原有的可调水嘴电机采用的是国产电机, 其最大扭矩仅为10Nm。为此, 技术人员更换了扭矩更大的瑞士电机, 其最大扭矩可达20Nm, 可以有效避免转不动水嘴的情况。与此同时, 瑞士电机设计有减震装置, 可以防止测调仪在与可调水嘴对接过程中由于碰撞造成的电机损坏。

4.7 下一步优化方向

目前, 在使用井下测调仪对可调堵塞器水嘴开度的进行调节时, 只能根据井下实时流量曲线进行手动调节, 操作较为繁琐。如能对系统的软硬件进行改进优化, 使水嘴开度可以根据分层流量进行自动调节, 如:某注水层要求注水15m3/d, 如能实现在控制仪上输入15m3/d的参数, 可调水嘴自动将开度调节为该配注量下的大小, 则将进一步提高我队的测调施工效率和质量。

5 测调联动分层配注方法的现场应用

自动测调系统自2011年3月20日起正式试用, 为了保证现场应用效果评价的客观真实, 进行了31井次的测调测试, 获得了大量的第一手测试资料, 为该系统的现场应用效果评价提供了真实可靠的数据支持。

5.1 现场应用情况

自动测调系统自正式试用之日起, 优选了尕斯库勒油田N1-N21油藏和油砂山油田共24口偏心分注井进行了测调联动分层配注方法的试验, 累计共进行了31井次的现场试验, 试验成功率100%, 单层配注符合率96.74%。

如表1所示, 在全部完成测调工作的92层组中, 共有3层组的单层配注量与地质要求不符, 其原因为该地层吸水能力较差达不到配注要求。

5.2 现场应用效果分析评价

自动测调系统经过一年多的现场试用, 获得了大量的第一手测试资料。通过对测调联动分层配注方法和常规调配技术进行对比, 二者具有如下区别:

如表2所示, 通过对比分析可以看出, 测调联动调配测试技术较好的解决了偏心分注测试调配技术测调时间长、多次投捞工作强度大等问题, 具有测试数据直读性、精度高的特点, 是对偏心测调技术的发展和完善。

5.3 测调资料录取分析

测调联动分层配注方法较传统调配方式具有另一大优点, 即:分层配注质量高。由于测调联动系统采用了边测边调的测试方式, 因此可以通过井上的地面控制系统实时观察并改变各层段的配注量, 直至达到要求的理论配注量。弥补了传统调配工艺采用固定嘴径水嘴, 分层配注质量一般的缺陷, 进一步提高分层配注质量。

如表3所示, 测调联动分层配注方法在单层配注误差上, 要小于传统调配工艺的误差, 进一步提高了分层配注质量, 可见测调联动分层配注方法具有测调精度高的特点。

6 结论

6.1 调配测试过程清晰直观

6.2 无需更换井下偏心堵塞器, 提高施工效率

测调联动分层配注方法采用连续可调水嘴, 可以满足任意嘴径水嘴的需要, 克服了传统工艺需频繁投捞堵塞器和更换水嘴的施工过程, 缩短了单井测调时间, 提高了单井的施工效率。

6.3 提高分层配注质量, 分层配注效果显著

由于测调联动分层配注方法采用了边测边调的测试方式, 因此可以通过井上的地面控制系统实时观察并改变各层段的配注量, 直至达到要求的理论配注量。测调联动分层配注方法使用可调水嘴, 无嘴径限制, 弥补了传统调配工艺采用固定嘴径的缺陷, 可有效提高分层配注的准确度, 提高分层配注质量。

6.4 可调堵塞器寿命长, 降低测试费用

现场试验证实, 可调配水堵塞器在井下的使用寿命在1年以上, 可以有效减少投捞可调堵塞器的次数, 降低测试费用。

6.5 测调联动测试工艺不断成熟

在自动测调系统经过一年多的试用, 操作人员已总结出了较为实用现场测调的经验, 如对可调堵塞器可调水嘴开度的预调节问题、“吊测”与“坐测”流量之间的对应关系等, 使得测调施工效率进一步提升。

6.6 测调系统的功能优化和结构改进

测调系统在前期的使用中发现了不少的问题和改进的空间, 经过技术人员和操作人员的共同研究, 已经队测调联动系统进行了部分优化。通过这些对测调系统的优化改造, 在后期的现场试用中减少了因仪器问题造成的施工周期延长的问题, 提高了测调施工的效率。

摘要：所谓的测调联动分层配注技术, 其依托于现有的偏心配水技术, 在测试过程中实现流量、压力实时监测, 测试数据实时录取、注水参数实时控制, 提高分层注水测试效率和调配准确率。本文通过对地面控制信号传输系统、井下综合测调系统及辅助系统等技术的研究, 结合该技术在青海油田现场试验中存在的问题, 对测调联动分层配注技术进行分析及优化完善, 取得了较好的应用效果。

关键词：测调联动,分层配注,青海油田,分析,优化

参考文献

[1]刘永胜.注水井分层智能联动调配系统[J].石油仪器, 2007, 21 (1) :62-63.DOI:10.3969/j.issn.1004-9134.2007.01.021[1]刘永胜.注水井分层智能联动调配系统[J].石油仪器, 2007, 21 (1) :62-63.DOI:10.3969/j.issn.1004-9134.2007.01.021

[2]赵爽.分层注水井测试工艺的前沿技术与发展趋势[J].科技与企业, 2012, (9) :319-319[2]赵爽.分层注水井测试工艺的前沿技术与发展趋势[J].科技与企业, 2012, (9) :319-319

[3]黄强, 张立, 郭鑫等.分注井测试与调配联动技术的改进与应用[J].内蒙古石油化工, 2011, 37 (5) :87-89.DOI:10.3969/j.issn.1006-7981.2011.05.043[3]黄强, 张立, 郭鑫等.分注井测试与调配联动技术的改进与应用[J].内蒙古石油化工, 2011, 37 (5) :87-89.DOI:10.3969/j.issn.1006-7981.2011.05.043

精细管理提高智能测调工作效率篇4

目前二矿测试队共有8个测调班组, 分别使用上海嘉地、西安思坦、贵州凯山3种测调仪器。由于智能测调技术打破了传统的测试观念, 原有管理办法已不能适应新的需要, 因此针对智能测调班组实施管理创新, 是实现企业内部资源优化配置和最佳效益必然途径, 是提高竞争能力的根本保障。本着人无我有、人有我精的原则, 才能在同行业竞争中始终处于前列。

1 智能测调技术是注水井测试工作的发展趋势

让全队员工体会到智能测调技术的重要性和必要性。大庆油田的原油开采已经进入中后期, 近几年油田对注水工作越来越重视。随着我矿分层注水井数量逐年增加, 测试班的工作任务也越来越重。智能测调技术是对原有测试方法革命性进步。智能测试初期由于技术新颖, 测试人员在操作上不熟练, 每测试一口井都需要把全井堵塞器拔出投入可调堵塞器, 测试时间相对较长, 队里积极组织普通测试班组帮助测调班组提前将可调堵塞器投入井中, 使智能测调班组把测试时间都用在测调层段水量上, 提高了测试效率。

原来的测试技术是由测试工人将流量计下入井中对各层进行测试后, 把仪器中的数据用仪器回放出来, 根据配注判别各层段注水状况, 下入投捞器把不合格层段的堵塞器拔出带到地面上来, 更换堵塞器内的水咀, 再用投捞器把堵塞器投入井下层段内, 测试一口井需要多次重复此过程, 直到各层段水量符合配注, 测出合格卡片为止。

智能测调技术是运用先进科学技术, 先在注水井各层段投入可调式堵塞器, 下入智能测调仪器测试各层段水量, 通过电缆把测试数据传送到地面的接收仪上, 测试工人通过接收仪将指令传给井下仪器, 调整不合格层段直至全井符合配注。智能测调整个测试过程与传统测试方法对比减少了流量计与投捞器下井次数, 大幅度降低工人劳动强度, 由原来的靠经验投捞水咀控制单层注水量转变为目前的可视化直接调整水量, 测试时间由原来的平均5.5天/井下降到3.5天/井, 测试效率提高36%。

2 深入实际制定激励措施

对使用智能测调技术的班组实行奖金激励, 提升智能测调班组完成任务的信心。2006年6月, 使用智能测调班组已经基本掌握了这项技术, 投放可调水咀的注水井数量也基本符合了班组的测试能力, 我们适时的调整了对他们的考核办法:

(1) 以财务管理为切入点

普通测试班组奖金考核办法是每月必须完成四口井测试任务, 完成四口井后班长得到2.4系数奖, 班员奖金系数1.5。每超额一口井班组可得到300元超额奖;智能测调班组每月完成3口井即可得到系数奖金, 如当月有测试验证、水量异常、仪器损坏、报作业的井数多等特殊原因没有完成任务不对班组进行考核。每超额一口井班组得到500元超额奖。

(2) 深化目标成本管理

成本管理直接涉及到企业的中心目标-利润, 因此, 从实际情况出发, 找准影响经济效益的关键问题, 制定降低成本的规划、目标和措施, 积极依靠全员降成本和科技降成本, 加强成本、费用指标的控制, 确保企业利润目标的完成。为了确定智能测调班组测试一口井所发生的成本费用, 2005年1月-2006年6月, 我队委派管理测试现场的副队长全程跟踪写实, 确定合理的成本界限。根据这半年的实际测试情况制定了合理油耗为30公升/井。

(3) 推行内部市场化管理

每月工作量由队干部组织评议, 当月工作量大、班组出勤率高的特奖300-500元, 体现多劳多得的分配原则。

3 提高员工素质为今后智能测调普及打下基础

按照建设现代企业的要求, 以建设学习型组织为目标, 使员工的个人发展与企业发展真正融为一体, 以企业文化的无形力量推动企业发展。

(1) 注重新技术学习每月1次由测试技师给大家讲解智能测调技术, 为今后智能测调新班组的成立打下深厚的基础。

(2) 成立了基层小队建议革新小组针对实际工作中产生的各类意见、建议整理分类, 对可以在工作中实施的、应用效果好的建议革新给与物质奖励。

(3) 每月不定期组织测试队员工之间测试技术的交流把工作中遇到的问题拿出来集体讨论, 充分运用集体智慧解决问题, 努力把二矿测试队打造成为学习型团队。

4 精细管理智能测调工作取得的效果

2010年以来, 随着智能测调技术的推广应用以及管理措施的逐步实施, 单井测试时间由原来的平均5.5天/井下降到3.5天/井天, 测试效率提高36%, 由于测试时间缩短, 耗油量由30公升/井下降为25公升/井, 与普通测试班单井耗油量持平, 节约了成本。目前普通测试班月测试5.3口井, 年测试井数63.6口井;智能测调班组月测试5.7口井, 年测试井数68.4口井。按单井测试成本13000元;奖金300元, 车辆修理费用50元, 成品油单价5670.84元/吨计算。

单井经济效益:13000-5670.84×0.025-300-50=12508.29元

智能测调班组与普通测试班相比多创造年经济效益: (68.4-63.6) ×12508=60038.4元

全队现有26个测试班, 普通测试班23个, 如全部转为智能测调班组, 预计年经济效益将增长:23×60038.4=138.09万元

只有充分认识到企业管理现状, 才能更为深刻地理解管理创新的重要性, 分析现在存在的问题, 有针对性地提出管理创新的新措施, 正确处理好和其他相关问题的关系。企业要在激烈的竞争中掌握主动, 赢得发展, 只有不断改革创新。惟有创新才能使企业充满勃勃生机, 持续健康发展。

参考文献

[1]闵红艳、杨春梅编写.企业管理基础知识.中国社会劳动出版社.2003:07-01.[1]闵红艳、杨春梅编写.企业管理基础知识.中国社会劳动出版社.2003:07-01.

自动测调篇5

1 注水井高效测调技术引进目的

注水高效测调技术是近年来油田开发发展的一项新的分层测试技术。我厂引进该项技术主要是以完善细分注水工艺管柱为基础, 以配套高效测调工艺技术为支撑, 强化注水井管理为保障, 结合油藏需求增强开发层系和注采井网的适应性, 实现油田精细注水工艺的配套和完善, 提高注水工艺技术水平, 夯实注水油田的稳产基础。

2 高效测调技术特点及工艺流程

2.1 高效测调技术特点

A、测试效率高:根据技术部门调配方案的要求可以边测边调, 极大地提高工作效率。B、分层切换测试简便独立:可实现任意换层测量和配注水量的调整, 克服了由于层间干扰带来测试和调配的诸多不便。C、分层流量测量数据精确:采用双内磁电磁流量计, 无活动部件和截流现象, 测量范围内无紊流现象, 使流量测量准确性更高。D、自校正功能:双流量计结构设计为仪器自检提供了条件, 悬挂测量流量时如果发生流量计测试值不一致, 基本可判断为流量计悬挂位置不准确或仪器有故障。

2.2 高效测调技术配套工具

高效测调技术配套工具由三大部分组成:A、地面控制箱:地面控制箱包括计算机, 电源, 信号前置处理线路、采集模块, 井下供电模块等。B、井下流量调节仪:井下流量调节仪包括流量计, 压力计, 导向机构, 坐封定位, 电动调节机构, 电缆配接机构, 加重杆连接机构等。C、可调式堵塞器:通过投捞控制器可实现井下水量调整。

2.3 高效测调施工工艺

A、流量测试:利用电缆将仪器下入井中最下一级配水器后, 测试层段流量, 然后依次上起仪器至上一层段, 测量其他层段及全井流量。B、井下对接:调整井下仪器至所调层段, 打开调节臂, 与可调节堵塞器对接。C、流量测试调节:地面仪器监视流量曲线, 根据实时监测到的流量与预设配注量的偏差自动调整堵塞器注水阀水嘴大小, 直到达到予设流量。D、换层测调:该层调配完成后, 收起调节臂下放/上提至另一需要调配的层段进行测试和调配, 直至所有层段测调完毕。E、流量微调-复测:根据需要进行复测并对个别层段注入量进行微调, 完成全井各层段的测调。F、分层流量验证。采用上提/下放方式对全井调配结果进行统一检测。

2.4 井下配套仪器技术指标。

外径:φ42mm

长度:2150mm (含电缆头)

质量:15kg

流量计数量:2个

流量测量范围:-50m3/d～500 m3/d

压力测量范围:0～40MPa

压力测量误差:±0.2%

电机转速:1.5r/min

额定转矩:8N·m

井下仪器工作温度:0～85℃

供电与通讯:单缆载波

流量测量误差:可测 (-50～0 m3/d) ±2.0% (0～500 m3/d)

3 高效测调技术的现场实施及效果评价

2012年, 我厂共开展了7井次、26层高效测调现场试验。其中21个合格层段, 分层配注合格率80.7%;平均单层工作测试时间提高4h, 大大提高了测调效率;同时也提高了测调精度, 单层水量误差由原来的±10方天, 提高至±2.5方/天 (表1) 。

4 结论

高效注水测调技术可以直读各层压力、流量, 压力流量数据容易获取而且较为精准;在单层测调时其它层段依然正常注水, 单层测调独立性强, 干扰低;整体测调效率能提高两倍以上, 减轻测调人员的劳动强度。截至目前, 这项技术已在吐鲁番采油厂推广应用, 取得明显效果。

参考文献

[1]刘永胜.注水井分层智能联动调配系统.石油仪器, 2007; (01) :62-63

自动测调篇6

从2010年开始, 长庆油田公司开始推进精细注水工作, “分层注水”开始大面积实施, 成为了油田稳产、控制递减的最有效手段之一。目前油田注水井开井数636口, 其中偏心分注井242口, 分注率38.1%, 2012年注水井共测调1394井次, 成功873井次, 遇阻521井次, 遇阻率37.4%, 由于注水管柱结垢问题, 使得测调失败率居高不下。

2012年全年检串治理遇阻井43口井 (常规检串17口, 带压检串26口) , 作业费用518.2万元 (常规检串26.56万元, 带压检串491.64万元) , 如果考虑整井更换油管, 更换封隔器及重新测调费用, 损失更为巨大。

2 注水井结垢危害及机理

结垢问题公认存在以下几个方面的危害:一是对管线等的腐蚀, 造成生产管柱落井, 注水管线破裂等事故;二是对井下管柱等通道畅通的影响, 造成测调仪器遇阻, 无法下入指定位置, 缩短注水井的作业周期;三是对油藏的污染, 造成油层结垢堵塞孔隙, 降低油井产出及注入能力, 降低采收率。

2.1 依据结垢机理对注水井结垢成因进行分析

在水源井及采出回注水经过注水井油管时, 由于化学反应和物理变化, 导致油管内壁生成沉淀物。所以, 注水井管柱结垢经常是含有几种垢盐的混合物。还由于二氧化碳、硫化氢等气体腐蚀及各种细菌和溶解盐类又形成二次结垢, 形成较为严重的腐蚀结垢问题。

2.1.1 水源井采出水引起的结垢问题

洛河水中存在大量的Ca2+、Mg2+离子总矿化度达到3000左右, 存在大量的成垢离子, 由于油管腐蚀、结垢是一个不可逆转的过程, 再加上注入水中的悬浮物等杂质不断吸在油管壁, 使分注井在投注一年后逐渐出现调配遇阻的情况。

注清水分注井垢型主要为C a C O3、Mg CO3、Ca SO4、Mg SO4以及铁管线因结垢严重产生的垢下腐蚀产物, 这些腐蚀产物与上述垢堆积又成为垢的混合组。

2.1.2 采出水回注井结垢问题

地层水的矿化度高, 胡154长4+5及安201长6地层水矿化度均在120000mg/L左右, 且地层水中含有大量的Ca2+、Mg2+、Ba2+、S r2+等离子, 地层水采出后由于原始平衡状态改变, 再由于温度等等外界条件的变化, 在回注过程中非常容易结垢。形成Ba SO4与Ca CO3等的混合物。

所以采出水回注井结垢速度较快, 通常刚实施分注的井, 3, 4个月后就回出去调配遇阻的现场。

3 胡尖山油田注水井结垢现状

目前胡尖山油田注水井测调遇阻位置在井口以下2000m左右。遇阻原因经检串核实全部为油管结垢导致测调仪器下不去, 无法完成测调任务。

3.1 测调仪器遇阻的情况

随着注水井油管壁上结垢厚度不断的增加, 达到一定程度后造成偏心投捞器等测调仪器遇阻。油管内径与投捞器外径差值为18m m, 即结垢厚度增长至9m m后即可阻挡投捞器的下入。再由于井筒轨迹有一定斜度, 投捞器自重较轻, 腐蚀结垢的油管表面摩擦阻力较大, 也是造成注水井测调遇阻的重要原因之一。

4 注水井结垢处理建议

4.1 延缓注水井管柱结垢速度, 做好注水井的“一提一延” (提高调配测试成功率, 延长免修期) 工作

(1) 做好水质管理, 核心是提高注入水水质, 降低机杂、细菌及成垢离子含量和使用化学药剂有效阻垢。尤其是对于采出水与注入水不配伍的站点, 应避免注入水的油井采出的注入水与采出的油层水混合, 从源头预防。

一是采用PE管式或纤维束精细过滤器去除注入水中的固体颗粒。

二是引进多种杀菌剂, 在现场注水系统周期性、段塞式投加, 交替投加提高对腐生菌和硫酸盐还原菌的杀灭率。

(2) 摸清各区块注水井结垢规律, 建立结垢增长台账, 为后续各项治理措施提供数据支撑。

(3) 试验流程加反吞吐, 充分利用部分注水井井口压力高、返吐流量大的特征, 利用大排量返吐的方法使管内形成液流冲击, 将垢“吐”出地面。对返吐水进行化验, 摸清每一次合理的返吐排量, 时间和返吐洗井的周期。

4.2 做好洗井工作

一是严格执行洗井制度, 分注井注清水的水井必须3个月洗井一次。注污水或清污混注的水井必须1个月洗井一次。

二是严格过程监督, 要求排量不得低于500L/m i n, 洗井必须用合格的注入水, 洗至进出口水水质一致时为合格。常规洗井液:1.5%KCL (粘土稳定剂) +0.2%BE-2 (活性剂) ;洗井水用量不少于井筒2倍容积, 可适当加些阻垢剂等成分。

4.3 使用涂料油管

统一采用C Q F F03内涂层防腐油管, 尤其要在污水回注井全井及清水回注井2000m以下部位使用, 达到减缓腐蚀的目的。但是要注意该油管不能进行通管作业, 防止内涂层被划伤后导致防腐层剥离。

4.4 试验对已测调遇阻的注水井进行除垢

4.4.1 用加重杆+通管规进行清垢通洗井

定期使用加重杆+通管规的除垢, 根据不同注水井结垢生长速度进行周期性通井, 尤其是井口压力大, 需带压作业的注水井, 可考虑在分注调配完后多下一趟通管工具 (内径较测调仪器大2-3mm, 加重杆重量适当增加) , 防止管壁结垢厚度逐渐增加。

4.4.2 酸洗方法处理

对于清水注水井结垢 (没有Ba2+、Sr2+等成垢离子) , 完全可以用常规盐酸再加添加剂进行酸洗处理。

摘要：由于注水水质等问题, 造成注水井管柱结垢严重, 尤其造成分注井测调遇阻率不断攀高, 并且随着分注井数的持续增多, 使这一情况持续恶化, 带来小层注水量失控, 只能通过常规及带压检串进行治理, 所需费用巨大, 已严重影响到了油藏的高效开发, 给正常生产和成本控制带来了空前的压力。本文结合胡尖山油田注水井结垢的实际现状, 提出解决及缓解目前注水井管柱的思路和对策。

关键词：防垢,除垢,注水井测调

参考文献

[1]潘爱芳, 马润勇, 杨彦柳.油田注水开发防垢现状及新技术研究[M].北京:石油工业出版社, 2009, (2)