摘要：遼河油田2018年開始無纜波碼智能分注技術(shù)引進和自主化研究工作，截止2020年底已累計實施25井次，實踐證明，無纜波碼智能分注技術(shù)能解決邊遠地區(qū)水井測試不及時測試費用高及部分稠油高凝油轉(zhuǎn)注井、污水回注井測調(diào)儀無法下入測試不成功難題，具備推廣價值。

關(guān)鍵詞：注水;智能可調(diào)配水器;遠程控制

遼河油田現(xiàn)有注水井2371口，開井1535口，年注水量2972×104m3，分層注水井1325口，分注率55.9%，分層配注合格率83.8%。分層注水工藝主要以橋式偏心、橋式同心分注為主，并配套研發(fā)了套變井分注、長膠筒小隔層分注、4寸和5寸小井眼分注等技術(shù)，基本解決遼河油田分層注水難題。但仍存部分問題亟待解決，具體表現(xiàn)為，一是遼興奈曼、科爾伈等油田處于邊遠礦區(qū)，路途遠測試費用高，且經(jīng)常出現(xiàn)測試不及時問題;二是井口注水壓力大于16MPa水井測試時儀器下入困難，經(jīng)常測試不成功;三是部分稠油高凝油轉(zhuǎn)注井、污水回注井井底返吐死油嚴重，經(jīng)常出現(xiàn)測試遇阻問題，且多次洗井效果不佳，儀器依然無法下入造成測試不成功。經(jīng)調(diào)研智能分注技術(shù)能解決上述問題。

1技術(shù)構(gòu)成及原理

無纜智能分注技術(shù)主要由遠程測調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、井口地面控制器、井下智能配水器三部分組成。其原理是遠程測調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)通過流量卡控制井口地面控制器開關(guān)產(chǎn)生壓力波動，壓力波將井口地面控制器和井下智能配水器進行聯(lián)動，對需要調(diào)整水量層段上的智能配水器發(fā)出與其動作相應的壓力編碼信號，使之產(chǎn)生過水面積上的變化，從而調(diào)整配注量滿足地質(zhì)調(diào)配需求 ，并返回相應流量、壓力和溫度等數(shù)據(jù)，達到智能分注的目的。

2主要工具性能參數(shù)

（1）遠程控制系統(tǒng)

主要是安裝在電腦或手機端的控制軟件：其功能是實時數(shù)據(jù)傳送、現(xiàn)場操控、遠程操控?？刂栖浖ㄟ^地面控制器可與井下智能配水器進行實時雙向通訊。地面控制器控制軟件實時對井下各個層位的壓力、溫度、流量數(shù)據(jù)進行直讀和實時監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果可以用測井曲線的方式顯示在屏幕上，也可以保存在數(shù)據(jù)庫中。

（2）地面控制器

地面控制器可以安裝在井口或井口注水間內(nèi)，智能配水器下井之前，地面控制器內(nèi)的控制軟件給每個配水器設置不同地址，地面控制器根據(jù)儀器地址可區(qū)分來自井下不同層位的測量數(shù)據(jù)并進行自動控制，可靠通信距離大于5千米。

（3）智能可調(diào)配水器

井下智能配水器內(nèi)設計有流量計、高溫電池組和水嘴調(diào)節(jié)機構(gòu)，正常注水時井下配水器將測井數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部芯片中，當流量出現(xiàn)誤差時，通過控制芯片的流量自動測調(diào)算法實現(xiàn)當前層的流量測調(diào)，其它層工作方式相似，從而實現(xiàn)分注井自動測試調(diào)配?？傮w結(jié)構(gòu)采用偏心結(jié)構(gòu)設計，外徑φ114mm;內(nèi)通徑φ46mm;長度1.34m;最大工作壓力45MPa;壓力測量范圍0～60MPa;可帶壓作業(yè)。

（4）長效密封注水封隔器

為達到智能注水管柱壽命3年以上要求，研制長效密封注水封隔器，該主要由坐封機構(gòu)、密封機構(gòu)、鎖緊機構(gòu)、解封機構(gòu)、強制關(guān)閉洗井機構(gòu)等組成。與常規(guī)注水封隔器相比，該封隔器洗井閥采用強閉機構(gòu)，即外壓對洗井閥無影響，油管內(nèi)靜液柱壓力始終作用在洗井閥上，降低注水波動對洗井閥關(guān)閉不嚴影響，同時洗井閥采用T型圈和L圈雙重密封方式，提高多次洗井后洗井閥密封可靠性，從而提高封隔器使用壽命。

3現(xiàn)場評價

截止2020年12月該技術(shù)已在遼河現(xiàn)場應用25井次，施工成功率100%，遠程測試和密封成功率100%，采用氧活化抽檢驗封封隔器密封合格率97.3%，采用流量計對井下各層配水量進行校正，遠程水量誤差小于10%，達到地質(zhì)配注要求。

以龍18-119為例，該井為51/2寸套管，要求采用四級四層智能分注，設計地質(zhì)注水總量60m3，分別為0方、10方、20方、30方，遠程測調(diào)后用流量計進行二次驗證，實測注水量為62.13m3，分別為1.54方、8.44方、18.97方、33.18方，平均各層配注偏差10.45%，最

大誤差15.6%，取得比較好的效果。

表1龍18-119井地質(zhì)配注量、遠程測調(diào)水量和實際流量計校正水量對比表

4結(jié)論與認識

（1）現(xiàn)場試驗效果證明，該技術(shù)在辦公室或手機端即可通過無線網(wǎng)絡（4G）遠程對井口注水壓力、總注水量、井下各層配注量、配水器水嘴前后壓力等參數(shù)進行監(jiān)測，節(jié)約測試和驗封費用;

（2）技術(shù)應用于邊遠礦區(qū)水井、井口注水壓力大于16MPa水井、部分稠油高凝油轉(zhuǎn)注井、污水回注井等，解決了上述井測試費用高、測試不及時、甚至無法測試問題;

（3）該技術(shù)每次驗封、測調(diào)和井下采集壓力等數(shù)據(jù)均需要遠程操控地面控制器從井口向井下發(fā)碼完成，需要有一個較長的測調(diào)周期，并且在發(fā)碼過程中，全井注入量頻繁變化，造成水井注入量數(shù)據(jù)“異?！?，因此，遠程測調(diào)、驗封前建議與注水站提前溝通協(xié)調(diào);

（4）在稠油、高凝油轉(zhuǎn)注井特別是井底含死油細砂等井中，水嘴存在偶爾堵塞情況，如流量突然減少壓力上升等，可能需要頻繁測調(diào)以確保各層配注量，此種情況會加速了井下智能配水器電能的消耗，最終影響分注管柱壽命，建議針對此類井開展有纜智能分注技術(shù)研究;

（5）該技術(shù)與常規(guī)注水井相比，需要對井口流程進行改造，涉及切割焊接等工序、井場取電、地面挖溝填埋電纜等工序，需要多部門協(xié)作，建議事先確立好改造方案和劃分責任歸屬，有助于加快完井進度;

（6）部份井氧活化某層配注與地質(zhì)配注不符，技術(shù)實施效果難以評價，下步需要對此問題進行分析評價。

作者簡介：

寇微，男，2006年畢業(yè)于大慶石油學院機械工程與科學學院金屬材料工程專業(yè)，高級工程師，主要從事油田分層注水和化學驅(qū)注聚技術(shù)研究與推廣工作