同心智能配水器在尕斯油田的应用与探讨

同心可调配水器的应用作者：晁岳昌周宾来源：《现代商贸工业》2015年第14期摘要：随着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，目前油田注水开发中主要是应用偏心配水器来完成分层配注的需要。

但是偏心配水器在油田实际应用过程中暴露出很多难以解决的问题。

为了可以在井下各种复杂环境下可靠而简单的实现精细化分层配水需要，引进了全新的水井分层配水技术：同心可调配水器。

彻底解决了原有偏心配水技术固有的缺点，可以适应各种井下复杂井况。

关键词：分层配水技术；井下工具；复杂井况中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1672-3198（2015）14-0204-021 选题理由随着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，目前油田注水开发中主要是应用偏心配水器来完成分层配注的需要。

但是偏心配水器在油田实际应用过程中暴露出很多难以解决的问题。

例如：井深、井斜、沾污结垢严重以及层间干扰严重等等井况时，往往很难真正实现精细化分层配水需要。

为此，各地油田也在偏心配水工艺和配水方法上也进行了多年的研究和改进，但是收效甚微。

为了可以在井下各种复杂环境下可靠而简单的实现精细化分层配水需要，卫二区引进了全新的水井分层配水技术：同心可调配水器。

彻底解决了原有偏心配水技术固有的缺点，可以适应各种井下复杂井况。

2 工作原理及应用工作原理：当需要对目标层注水调节时，首先系统将测调仪下放至到要注水的目标层上方10米处，通过箱子上开臂按钮或者软件的开臂按钮打开调节臂，开臂到位后井下仪自动停止，并给上位机开臂到位状态信息。

上位机软件显示开臂到位。

下放仪器，完成调节臂与井下的同心配水器的对接。

对接后上位机软件状态显示对接成功。

此时开收臂按钮不起作用。

工艺首先对注水层上部油套管实施两级封隔，保护注水层上部以上的套管不受高压损坏，对注水层位以上的套管存在漏点进行封隔，避免了注入量的损失。

该工艺还采用了GDP配水器，该配水器是改进型空心轨道式配水器，换向可靠性提高，可直接带水嘴下井，不需投捞死芯子，简化了施工工序。

1.2 配套测调技术同心可调分注技术是通过活动阀芯与配水主体在A面上配合位置的不同，改变注水量的大小。

配水主体的A面(如图1)上开孔B，B孔与配水主体和单流阀的环形空间连通，活动阀芯的A面有阀片(如图2)，阀片与活动阀芯连为一体，通过旋转活动阀芯，阀片与配水主体的A面位置的变化，调节注水孔的大小，实现不同的注水量。

1—下接头；2—配水主体；3—活动阀芯；4—单流阀；5—上接头；6—防旋管；7—活动阀芯压簧；8—单流阀压簧；9—固定顶丝；10—O型胶圈。

图1 KTP-94同心测调配水器结构简图图2 KTP-94同心测调配水器同心可调分层注水可进行边测边调，下入一体化测调仪，通过地面仪器监视流量压力曲线，根据实时监测到的流量值，通过地面控制仪调整注水阀水嘴大小直到达到预设流量，可由0 引言延长油田主要为层状油藏，纵向上发育多套含油层系，当对这种油藏进行多层注水开发时，由于油层渗透率在纵向上和平面上的非均一性，注入水就沿高渗透层或高渗透区窜流，而中低渗透层或渗透区却吸水很少，从而引起一系列矛盾，即：层间、平面和层内矛盾。

分层注水工艺通过向注水井中下入封隔器，把差异较大的油层分隔开，在用配水器进行分层配水，使高渗层注水量得到控制，中低渗透率油层注水量得到加强，通过分层调整、测试手段对各类油层实行定量注入；通过对注水压力高或者上部套管漏的笼统注水井，实现顶封保护工艺。

由于部分井区注采层位不连通，通过分层注水部分层位可以实施早期注水，既可以提高差油层注入能力，同时对高渗透油层实行定量控制，也可以保护上部套管不受高压破坏、消除了环套空间水泥环窜漏影响，对漏点上部套管实施了保护，增加了有效注水，从而减小油田开发中的层间矛盾，减缓油井含水上升速度，实现长期稳产。

新技术新工艺清洗世界Cleaning World第35卷第4期2019年4月0 引言油藏开发过程在早期阶段依靠油藏内部自身弹性能力开采，而在开发后期油藏自身能量不足时，则需要依靠一定的外来能量补充，例如边底水驱动、重力驱动、注水注气驱动。

通常而言，注水补充地层能量是最为常见，也是最为经济的天然能量补充方式，已经被各大油田广泛应用[1]。

对于砂岩油藏而言，由于纵向上层位较多，层间、层内干扰问题较为严重，以往注水皆是采用笼统注水或采用偏心分层注水模式，导致注水效率不高，无法合理控制注水量，造成各层吸收效果差异较大。

因此，有效的分层注水工艺技术成为目前注水研究的重要课题，多种类型的配水器被研发出来，包括固定式、空心式、偏心式和集成式等，在一定程度上改善了分层注水的开发效果[2]。

但随着水平井及大斜度井的不断增多，原本配水器工艺技术已无法再满足要求。

胡靖平等（2013）针对层间及层内吸水矛盾突出的问题，为进一步提高注水效果，试验了小卡距分注及桥式同心直测配水工艺，并探讨了该工艺的适应性及需要注意的问题，有效改善了注水效果[3]。

刘颖等（2014）针对大斜度井及水平井分层注水过程常规偏心注水管柱的不适应性，利用Y341液柱注水管柱，配合桥式同心配水器，设计了一套井下可调水嘴配水器系统，现场试验验证了该系统提高了测试注入流量准确性，确保了复杂井型的分层注水工艺的实施[4]。

王琪华（2016）为解决偏心注水系统在注水及测试工艺中误差大以及工艺繁琐耗时的问题，应用了同心分层注、测配水器系统，试验结果验证了测试误差仅为0.82%~4.8%，极大提高了注、测工艺的效率及精度[5]。

陈朋刚等（2017）针对桥式偏心配水器在大斜度井及水平井中分层注水过程测试精度差、工艺繁琐、施工强度大等问题，开展了同心井下可调水嘴配水器的研发工作，并通过地面直读调节设备进行操作及记录，有效提高了流量测试精度及注水效果[6]。

陈朋刚等（2018）针对偏心注水测试系统打捞困难、井下对接难度大、下井工具串遇阻率高和测试成概率低等问题，研发了小排量防反吐同心配水器，具有较大的桥式过流通道，操作简单，现场实施效果较好[7]。

油田开发中的智能化设备应用研究在当今时代，随着科技的迅猛发展，智能化设备在各个领域的应用日益广泛，油田开发也不例外。

智能化设备的引入为油田开发带来了显著的变革，不仅提高了生产效率，还提升了安全性和可靠性。

本文将深入探讨油田开发中智能化设备的应用情况。

一、智能化设备在油田开发中的重要性油田开发是一个复杂且具有挑战性的过程，涉及到地质勘探、钻井、采油、油气处理等多个环节。

传统的开发方式往往依赖人工操作和经验判断，存在效率低下、误差较大等问题。

而智能化设备的应用则能够有效地解决这些问题。

首先，智能化设备能够实现对油田生产过程的实时监测和精确控制。

通过安装各种传感器和监测系统，如压力传感器、温度传感器、流量传感器等，可以实时获取油田生产中的各种数据，并将这些数据传输到中央控制系统进行分析和处理。

中央控制系统根据预设的算法和模型，对生产过程进行自动调节和控制，确保生产过程的稳定性和优化性。

其次，智能化设备能够提高油田开发的安全性。

在油田生产中，存在着火灾、爆炸、泄漏等多种安全风险。

智能化的安全监测设备，如气体泄漏探测器、火灾报警器等，能够及时发现潜在的安全隐患，并自动采取相应的措施，如关闭阀门、启动消防设备等，从而有效地避免事故的发生，保障人员和设备的安全。

最后，智能化设备能够降低生产成本。

通过优化生产过程、减少人工干预、提高设备的运行效率等方式，智能化设备能够降低油田开发的能耗和人力成本，提高经济效益。

二、常见的智能化设备及其应用1、智能钻井设备智能钻井设备是油田开发中的重要工具之一。

它配备了先进的传感器和控制系统，能够实时监测钻井过程中的各种参数，如钻压、扭矩、转速、井斜等，并根据地质情况自动调整钻井参数，实现精确钻井。

此外，智能钻井设备还具备故障诊断和预警功能，能够及时发现设备故障，并提前采取措施进行维修，避免因设备故障而导致的钻井事故和生产延误。

2、智能采油设备智能采油设备主要包括智能抽油机、智能电潜泵等。

智能点滴加药工具在青海油田低压油藏的应用针对油田开发过程中油井结蜡造成检泵周期短、热洗不返液、环空加清防蜡剂药剂效率低的问题，选用了一种适合于结蜡油井的智能点滴加药工具;该工具为机电一体化产品，能够根据油井的产液量和含蜡情况设置不同的加药制度，从泵下的环空定时、定量投放清防蜡剂，达到了对抽油泵及以上管柱进行防蜡维护的效果。

现场应用结果表明，智能点滴加药工具能够切实的提高泵效、延长检泵周期、提高药剂的使用效率、降低油田开采成本。

标签：智能点滴加药工具;防蜡;效益;结蜡青海油田的低压油藏井具有地层压力低、含蜡量高的特点，特别是进入油田开发后期，油井结蜡严重，造成抽油泵泵漏、卡泵、抽油杆负载加重等情况;部分油井套管破损等，油井热洗经常出现不返液;检泵周期不断缩短，油井维护成本逐年上升，人工加药劳动强度大，且药剂从环空加入后，不能与原油充分混合，造成药剂效率低下;固体防蜡剂下入井下后，受井下温度影响大，存在释放速度不可控的问题。

使用智能点滴加药工具进行泵下加清防蜡的方式，是油井防蜡的一种新的技术路径。

1、智能点滴加药工具的基本原理1.1智能点滴加药工具结构及工作原理智能点滴加药工具结构：智能点滴加药工具系机电一体化产品，如图一所示，从功能上分为自动加药控制部分和药劑存储部分，药剂存储用油管代替。

自动加药控制部分有上位机及软件、高能锂电池、控制芯片、驱动电机、轴承杆、磨轮闸阀六部分组成，是智能点滴加药工具的核心部分。

工作原理：具体使用时需根据油井生产数据和加药浓度，设定每日的加药量及加药频次，由上位机将设置数据输入控制芯片，控制芯片根据设定的加药制度，向驱动电机发送动作指令，驱动电机带动轴承杆和磨轮闸阀做顺时针旋转，旋转过程中，磨轮闸阀开启，药剂通过磨轮的限流，被定量的挤入环空与原油混合，经筛管流入抽油泵并上行到地面，实现了定时定量对抽油泵及以上油管进行加药维护的目的。

药剂存储部分由尾管代替，尾管的上部油管内装有游动隔离塞，使药剂与环空的原油隔离，游动隔离塞能随着药剂液面逐渐下降，尾管最多可加20根油管，容积约600L，亦可将储药尾管更换为Φ89的油管将容积扩展到约900L，满足更大的加药浓度。

青海油田尕斯联合站水质技术指标优化综合研究随着油田进入二次开采阶段，油田注水工作是一项任重而道远的工作，尕斯联合站新污水处理系统采用“除油沉降—旋流分离—深度过滤”工艺，从根本上解决注水水质和保证注水水量。

但存在处理后的水存在水质pH值偏高，石灰乳投加量较大，污泥产生量大等问题。

通过优化研究，降低污水的pH值，提高回注水与地层的配伍性；降低石灰乳的投加量，减少污泥产生量，延长尕斯联合站污水处理设备设施的维修周期。

标签：数据分析；技术优化；结论建议1 尕斯联合站水质数据分析由水质分析表可知，按照尕斯联合站2012年的水质标准，注入水中存在的主要问题是联合站旋流分离器出口水质、外输水质中的悬浮固体含量、含油、含硫量超标，其它指标达到标准要求。

经过对比2011年尕斯联合站处理后污水与地层水配伍性数据，发现70℃条件下结垢率最高为11.79%，120℃条件下结垢率最高达21.81%。

伴随温度增加，对储层岩芯的渗透率伤害逐渐增加。

2 污水处理技术优化此次水质优化经历三次试药阶段，逐步对污水处理工艺进行改进，通过反复调整加药量，最终达到降低石灰乳投加量，污泥产生量等问题。

2.1 预氧化技术原污水处理工艺是通过在碱性条件实现去除Fe2+、细菌等污水中的有害成分，通过絮凝剂、助凝剂实现悬浮物的分离沉降，最终实现水质达标。

现在通过应用预氧化处理工艺，引入强氧化剂，实现去除污水中的Fe2+，减少细菌滋生，通过絮凝剂、助凝剂实现悬浮物的分离沉降，最终实现水质达标。

通过应用预氧化处理工艺，降低石灰乳投加量，达到降低pH值和污泥产生量、水质持续达标的目的。

取500ml未处理含油污水于烧杯中，加入一定量的氧化剂、熟石灰搅拌均匀，测定水样pH；然后顺次加入一定量的絮凝剂、助凝剂后，搅拌并计时，90s后停止搅拌并观察絮凝现象，静置0.5h，1h后测定烧杯上清液的pH，用标准N80挂片测定腐蚀情况，通过分析上清液的pH值、含油、铁含量等确定各种药剂的最佳加药范围。