橋式同心分注技術在深斜井中的應用探究

范　軍 高　磊

（長慶油田分公司機械制造總廠（數字化技術服務處），陜西 西安 710201）

橋式同心分注技術在深斜井中的應用探究

范軍 高磊

（長慶油田分公司機械制造總廠（數字化技術服務處），陜西 西安 710201）

隨著油藏開采的不斷深入，出現了大量的深斜井，常規偏心分注技術和橋式偏心分注技術已不能滿足現有油藏注水開發的需求，通過不斷創新，研發了橋式同心分注技術，該技術具有適用范圍寬，測調成功率、測調效率及測調精確度高的特點，在很大程度上解決了現有油田中深斜井注水開發難的問題，具有很好的推廣前景。

橋式同心；分注技術；概述；應用

近年來，隨著石油需求的不斷增大，石油開采的量也在不斷提升，我國在勘測新的油氣資源的同時，加大了對現有油田的注水開發。目前我國油田采用的注水工藝仍以常規偏心分注技術和橋式偏心分注技術為主，實現了井深2200m，井斜30°以內的兩級分層注水，但這兩種工藝均需要精確的機械式導向、定位和對接，在大斜度井和深井中應用時存在著測試效率低、測試成功率低和作業風險大的弊端。隨著油藏開發的不斷深入，出現了大量的大斜度井、深井和多層小卡距井，使石油開采的難度不斷增加，這兩種工藝已難已滿足油田開發的需要，影響了石油的產量，也影響了國民經濟的發展。在這種情況下，我國在常規偏心分注技術和橋式偏心分注技術的基礎上進行了不斷創新，研發了橋式同心分注技術，該技術改變了傳統的偏心作業方式，具有易對接、測試效率高和成功率的優勢，在很大程度上解決了大斜度井和深井分注測調難度大和成功率低的問題，在各大油田的大斜度井及深井的分注測調中取得了顯著效果。

一、橋式同心分注技術的概述

1.橋式同心分注技術的原理

橋式同心分注技術是利用機電一體及電纜傳感接受技術，利用封隔器將各儲層分隔開來，然后采用橋式同心配水器為各儲層注水，井下測調儀將監測到的流量、溫度、壓力等參數通過連接電纜傳送到地面控制系統，地面控制系統采用測調聯動的方式，邊測邊調，實時對注水流量進行測試與調配，能夠滿足不同地質油井的配注需求。其工藝原理如圖1所示。

2.橋式同心分注系統的組成

橋式同心分注系統主要由地面控制系統、井下測調儀器和橋式同心配水器等部分組成。

地面控制系統包括地面控制分析系統和地面控制裝置，地面控制分析系統接收到井下測調儀的各種監測參數，通過分析后發出指令，通過電纜使井下測調儀完成各種控制動作如張臂、收臂及控制配水器水嘴的開度等，具有操作方便、性能穩定的特點。

井下測調儀主要由扶正器、流量計、磁定儀、電機、定位爪、防轉爪和調節頭等部分組成，利用同心連桿機構進行動力傳遞，具有結構簡單、動力傳遞效率高和調節扭矩大的優點，并且井下測調儀還具有定位功能，能夠對各配水器及封隔的位置進行準確定位，實現了多個注水層間準確測調，井下測調儀集成了流量計與調節頭，實現流量測試與水嘴調節的同步，很大程度地提高了分層注水的效率。

橋式同心配水器主要由上接頭、外筒、定位機構、同心活動筒、活動水嘴、固定水嘴和下接頭等部分組成，采用平臺式直接定位對接，對接成功率高，通過測調儀控制同心活動筒和活動水嘴達到調節可調式水嘴的開席，實現對注水流量大小的調節。同心活動筒的關鍵部位采用陶瓷材料，可以達到完全密閉，并能承受60MPa的壓力，完全能夠滿足封隔器坐封的要求，如圖2所示。

3.配套管柱工藝

橋式分注注水管柱主要由封隔器、橋式同心配水器、球座、篩管和絲堵等組成，能夠不受投撈距離及封隔器卡距的限制，能夠實現不同層數的分層注水。二級三段管柱結構如圖3所示。

4.橋式同心分注技術的主要特點

（1）橋式同心分注技術為同心測調，傳遞的扭矩大，適用于深、斜井，特別是深度和斜度較大的油井。

（2）測調成功率提高，相對于偏心分注工藝，同心分注工藝不需要精確的機械引導，測調時在配水器的中心通道作業，采用的是平臺式同心對接，理論上測調成功可達到100%。

（3）測調效率提高，橋式同心分注技術采用無級差調節結構，一次電纜作業可完成全井的分層注水量調配，并且在調節任意一級配水器可調式水嘴開度時不會影響到其他配水器的正常工作，在很大程度上提高了測調的效率。

（4）測調的精確度提高，橋式同心分注技術采用測調聯動技術，配水器的流量可從地面分析系統中直接讀取，實現了流量測試與調配同步進行，提高了測調的精確度。

圖1　橋式同心分注技術原理

圖2　橋式同心配水器

圖3　二級三段橋式同心分注管柱結構

二、橋式同心分注技術在深斜井中的應用效果

橋式同心分注技術在油田39口深斜井中進行了試驗，相對于常規分注技術和橋式偏心分注技術測調成功率達到了100%，分注合格率達到100%最高實現了井下三級四段套保分注，配水器最大下入深度達到了2769m，井斜度最大為41°，井下溫度最高達到了150℃。詳見表1。

結論

橋式同心分注技術是在傳統的分注技術的基礎上，結合橋式偏心分注技術的特點，不斷創新發展而來的，在理論上具有很高的測調成功率、測調效率和測調精確度。在油田中試驗的結果顯示測調成功率和分注合格率均達到了100%，注水的平均誤差僅為2.7%，充分驗證的橋式同心分注技術的優勢特點，在深斜井油藏的開發中發揮出了較為理想的作用。橋式同心分注技術是一種新興的工藝，在地面分析軟件、關鍵部件使用的材料和制造工藝上還有很大的優化提升的空間，這一技術會有很廣泛的應用前景。

表1　橋式同心分注技術調配前后情況對比表

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［2］于九政，巨亞鋒，郭方元.橋式同心分層注水工藝的研究與試驗［J］.石油鉆采工藝，2015（5）：92-94.

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