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【摘要】长庆陇东油田注水井具有“定向井、小水量”的特点，对分注工艺的可靠性和实用性提出了更高的要求。针对目前使用的偏心分注工艺技术存在测试投捞成功率、效率低及测试误差大等问题，引进了桥式同心分注工艺。该工艺在南梁西、华152、白455区块37口分注井进行应用，通过现场应用表明，该技术提高了分注井测调成功率、效率及精度，满足了陇东油田精细分层注水的需要。
【关键词】 桥式同心分注 Y344型封隔器 同心智能测调 现场试验
随着陇东油田注水开发的不断深入，大斜度井、深井、多层小卡距井逐年增多，分注井数、分注级数、测调工作量逐年增大，对分注工艺测试效率和监测注入参数提出更高的要求，而目前使用的常规偏心分注、桥式偏心分注等工艺无论采用钢丝还是电缆测调，均需要精确机械式导向、定位、对接，以实现投捞测试，在大斜度井和深井上存在测试成功率低、效率低、作业风险大等问题，已不能完全满足陇东油田多级精细分层注水的需要[1-3]。因此，通过在陇东油田开展桥式同心分注工艺研究与应用，改变传统的偏心作业方式，利用同心电动直测工艺发挥同心分注管柱在大斜度井中测调易对接、测调效率高等优势，较好地解决了大斜度井和深井分注测调难度大等问题，使测试调配技术进一步简便化、快捷化、准确化、智能化，满足陇东油田精细分层注水的需要。
1 桥式同心分注技术1.1 管柱结构
桥式同心分注注水管柱由Y344-114型封隔器、同心电动直测配水器、球座、筛管、丝堵等组成，4层分注管柱结构如图1。桥式同心分注工艺由于采用桥式同心配水器、Y344型封隔器，不受投捞距离、封隔器卡距等限制，真正意义上实现了多层细分注水。
1.2 工艺原理
桥式同心分注工艺是利用机电一体化及电缆传感接受技术，采用边测边调的方式确进行流量调配和测试。桥式同心配水器将可调水嘴设计在中心通道外围，可调水嘴固定安装，井下智能测调仪与同心配水器同心对接，实现测调同步进行。仪器转速较慢，配合窄长型水流出口，可以适应各种低注入量配注的精度要求。
1.3 主要技术特点
（1）桥式同心配水器可调水嘴与工作筒为一体化结构设计，测试调配采用电缆操作，不存在反复投捞更换水嘴问题，有效的缩短了测调时间，且水嘴连续可调，提高了测试效率及精度。
（2）桥式同心分注测调时在配水器中心通道内作业，定位对接、调节对接均为同心对接，无需精确机械导向、对接，提高了测试成功率。
（3）配套的逐级解封封隔器，能够降低起钻时解封拉力，有效解决易卡难题。
2 主要配套工具及改进
2.1 优选了Y344-114型封隔器
Y344-114型封隔器主要由密封胶筒、解封锥体、解封套管等组成。与Y341-114型封隔器相比，该封隔器坐封压力低（7-8MPa），解封采用环空加压方式（反洗井），起钻时不再有解封力，降低了多层分注井起钻易卡的风险；其次是反洗井时封隔器解封，洗井更彻底，油管重新加压注水封隔器重新坐封。
2.2 研制了桥式同心配水器
桥式同心配水器主要由同心活动筒、出水口、定位机构等组成（见图2）。配水器的水量调节是通过专用调节器转动工作筒中心位置的同心活动筒，来改变注水流通面积，从而实现注水大小的调节。同心活动筒的关键部位为陶瓷材料。在关死后，同心活动筒下部为”凸”型密封圈密封，可做到完全关死，无渗漏（图2）。
2.3 研制了同心智能测调仪
同心智能测调仪主要由定位爪、调节爪、电机、流量计等组成（见图3）。地面系统软件输入各种控制参数，通过电缆传输，控制同心智能测调仪进行工作，测调仪将流量、压力和温度的测量数据反馈回地面。地面系统软件对上传数据进行处理和解析，从而实现对注水量的实时测量和调节。同心智能测调仪的动力传递设计为同心连杆机构，和桥式偏心井下测调仪器相比，机械结构简单，动力传递效率高，测调稳定性可靠。
2012年桥式同心分注工艺已在陈东油田南梁西、华152区、白455区下井试验37口，试验井最大井深2216 m，最大井斜37.5°，最大分注层数5层，最小卡距3m，测调成功率100% ，分注合格率100%。
3.1 测调成功率高
偏心分注工艺测调需要精确的机械导向、定位、偏心对接来实现投捞测试，在大斜度井和深井上测试成功率低，平均测调成功率为50%，而桥式同心分注测调时在配水器中心通道作业，采用同心对接，平均测调成功率为100%，表明该工艺测调成功率高。
3.2 测调效率高
由37口井试验情况来看，桥式同心分注工艺单井平均测调时间为6h，而偏心的测试工艺平均测调1口井需要2-3天，显然，该工艺测试效率较高，缩短了测调时间，同时降低了劳动强度。
4 结论
（1）桥式同心分注技术集成了桥式偏心和空心分注的技术优势，抛弃了传统钢丝投捞工序，采用电缆仪器中心通道对接作业，无需精确机械对接，水嘴集成在同心配水器中，且水嘴无级连续调节，并可通过地面控制仪实现对各层流量实时监测、实时调节，具有测试效率及精度高的特点，满足了陇东油田多层小卡距精细分层注水的需要。
（2）桥式同心分注技术作为一项新生技术，需要扩大现场试验，加强现场跟踪和效果评价，关键工具以及配套仪器、测调软件的研发、工艺的优化等方面还需不断的升级完善，以满足长庆油田精细分层注水的需要。
（3）为满足精细分层注水的技术要求，提出数字式自动测调分注工艺的技术思路，具有测调效率高、测试精度高、测试自动化的优势，为进一步实现油田精细化注水开发良性循环拓展了空间。
参考文献
[1] 杨洪源，于鑫，齐德山，等.桥式偏心配水管在分层测试中的应用[J].石油机械，2009，3（3）：59-60，63
[2] 侯守探.常规偏心分层注水改进技术研究[J].油天然气学报，2007，29 （2）： 112-113
[3] 邓刚，王琦，高哲.桥式偏心分层注水及试新技术[J].测井技术，2002，11 （3）： 45-48
作者简介
黄甫：采油工程师，2006年毕业于中国石油大学（华东），现从事油田注水开发管理工作。
【关键词】 桥式同心分注 Y344型封隔器 同心智能测调 现场试验
随着陇东油田注水开发的不断深入，大斜度井、深井、多层小卡距井逐年增多，分注井数、分注级数、测调工作量逐年增大，对分注工艺测试效率和监测注入参数提出更高的要求，而目前使用的常规偏心分注、桥式偏心分注等工艺无论采用钢丝还是电缆测调，均需要精确机械式导向、定位、对接，以实现投捞测试，在大斜度井和深井上存在测试成功率低、效率低、作业风险大等问题，已不能完全满足陇东油田多级精细分层注水的需要[1-3]。因此，通过在陇东油田开展桥式同心分注工艺研究与应用，改变传统的偏心作业方式，利用同心电动直测工艺发挥同心分注管柱在大斜度井中测调易对接、测调效率高等优势，较好地解决了大斜度井和深井分注测调难度大等问题，使测试调配技术进一步简便化、快捷化、准确化、智能化，满足陇东油田精细分层注水的需要。
1 桥式同心分注技术1.1 管柱结构
桥式同心分注注水管柱由Y344-114型封隔器、同心电动直测配水器、球座、筛管、丝堵等组成，4层分注管柱结构如图1。桥式同心分注工艺由于采用桥式同心配水器、Y344型封隔器，不受投捞距离、封隔器卡距等限制，真正意义上实现了多层细分注水。
1.2 工艺原理
桥式同心分注工艺是利用机电一体化及电缆传感接受技术，采用边测边调的方式确进行流量调配和测试。桥式同心配水器将可调水嘴设计在中心通道外围，可调水嘴固定安装，井下智能测调仪与同心配水器同心对接，实现测调同步进行。仪器转速较慢，配合窄长型水流出口，可以适应各种低注入量配注的精度要求。
1.3 主要技术特点
（1）桥式同心配水器可调水嘴与工作筒为一体化结构设计，测试调配采用电缆操作，不存在反复投捞更换水嘴问题，有效的缩短了测调时间，且水嘴连续可调，提高了测试效率及精度。
（2）桥式同心分注测调时在配水器中心通道内作业，定位对接、调节对接均为同心对接，无需精确机械导向、对接，提高了测试成功率。
（3）配套的逐级解封封隔器，能够降低起钻时解封拉力，有效解决易卡难题。
2 主要配套工具及改进
2.1 优选了Y344-114型封隔器
Y344-114型封隔器主要由密封胶筒、解封锥体、解封套管等组成。与Y341-114型封隔器相比，该封隔器坐封压力低（7-8MPa），解封采用环空加压方式（反洗井），起钻时不再有解封力，降低了多层分注井起钻易卡的风险；其次是反洗井时封隔器解封，洗井更彻底，油管重新加压注水封隔器重新坐封。
2.2 研制了桥式同心配水器
桥式同心配水器主要由同心活动筒、出水口、定位机构等组成（见图2）。配水器的水量调节是通过专用调节器转动工作筒中心位置的同心活动筒，来改变注水流通面积，从而实现注水大小的调节。同心活动筒的关键部位为陶瓷材料。在关死后，同心活动筒下部为”凸”型密封圈密封，可做到完全关死，无渗漏（图2）。
2.3 研制了同心智能测调仪
同心智能测调仪主要由定位爪、调节爪、电机、流量计等组成（见图3）。地面系统软件输入各种控制参数，通过电缆传输，控制同心智能测调仪进行工作，测调仪将流量、压力和温度的测量数据反馈回地面。地面系统软件对上传数据进行处理和解析，从而实现对注水量的实时测量和调节。同心智能测调仪的动力传递设计为同心连杆机构，和桥式偏心井下测调仪器相比，机械结构简单，动力传递效率高，测调稳定性可靠。
2012年桥式同心分注工艺已在陈东油田南梁西、华152区、白455区下井试验37口，试验井最大井深2216 m，最大井斜37.5°，最大分注层数5层，最小卡距3m，测调成功率100% ，分注合格率100%。
3.1 测调成功率高
偏心分注工艺测调需要精确的机械导向、定位、偏心对接来实现投捞测试，在大斜度井和深井上测试成功率低，平均测调成功率为50%，而桥式同心分注测调时在配水器中心通道作业，采用同心对接，平均测调成功率为100%，表明该工艺测调成功率高。
3.2 测调效率高
由37口井试验情况来看，桥式同心分注工艺单井平均测调时间为6h，而偏心的测试工艺平均测调1口井需要2-3天，显然，该工艺测试效率较高，缩短了测调时间，同时降低了劳动强度。
4 结论
（1）桥式同心分注技术集成了桥式偏心和空心分注的技术优势，抛弃了传统钢丝投捞工序，采用电缆仪器中心通道对接作业，无需精确机械对接，水嘴集成在同心配水器中，且水嘴无级连续调节，并可通过地面控制仪实现对各层流量实时监测、实时调节，具有测试效率及精度高的特点，满足了陇东油田多层小卡距精细分层注水的需要。
（2）桥式同心分注技术作为一项新生技术，需要扩大现场试验，加强现场跟踪和效果评价，关键工具以及配套仪器、测调软件的研发、工艺的优化等方面还需不断的升级完善，以满足长庆油田精细分层注水的需要。
（3）为满足精细分层注水的技术要求，提出数字式自动测调分注工艺的技术思路，具有测调效率高、测试精度高、测试自动化的优势，为进一步实现油田精细化注水开发良性循环拓展了空间。
参考文献
[1] 杨洪源，于鑫，齐德山，等.桥式偏心配水管在分层测试中的应用[J].石油机械，2009，3（3）：59-60，63
[2] 侯守探.常规偏心分层注水改进技术研究[J].油天然气学报，2007，29 （2）： 112-113
[3] 邓刚，王琦，高哲.桥式偏心分层注水及试新技术[J].测井技术，2002，11 （3）： 45-48
作者简介
黄甫：采油工程师，2006年毕业于中国石油大学（华东），现从事油田注水开发管理工作。