桥式同心分注技术在深斜井中的应用探究

范　军 高　磊

（长庆油田分公司机械制造总厂（数字化技术服务处），陕西 西安 710201）

桥式同心分注技术在深斜井中的应用探究

范军 高磊

（长庆油田分公司机械制造总厂（数字化技术服务处），陕西 西安 710201）

随着油藏开采的不断深入，出现了大量的深斜井，常规偏心分注技术和桥式偏心分注技术已不能满足现有油藏注水开发的需求，通过不断创新，研发了桥式同心分注技术，该技术具有适用范围宽，测调成功率、测调效率及测调精确度高的特点，在很大程度上解决了现有油田中深斜井注水开发难的问题，具有很好的推广前景。

桥式同心；分注技术；概述；应用

近年来，随着石油需求的不断增大，石油开采的量也在不断提升，我国在勘测新的油气资源的同时，加大了对现有油田的注水开发。目前我国油田采用的注水工艺仍以常规偏心分注技术和桥式偏心分注技术为主，实现了井深2200m，井斜30°以内的两级分层注水，但这两种工艺均需要精确的机械式导向、定位和对接，在大斜度井和深井中应用时存在着测试效率低、测试成功率低和作业风险大的弊端。随着油藏开发的不断深入，出现了大量的大斜度井、深井和多层小卡距井，使石油开采的难度不断增加，这两种工艺已难已满足油田开发的需要，影响了石油的产量，也影响了国民经济的发展。在这种情况下，我国在常规偏心分注技术和桥式偏心分注技术的基础上进行了不断创新，研发了桥式同心分注技术，该技术改变了传统的偏心作业方式，具有易对接、测试效率高和成功率的优势，在很大程度上解决了大斜度井和深井分注测调难度大和成功率低的问题，在各大油田的大斜度井及深井的分注测调中取得了显著效果。

一、桥式同心分注技术的概述

1.桥式同心分注技术的原理

桥式同心分注技术是利用机电一体及电缆传感接受技术，利用封隔器将各储层分隔开来，然后采用桥式同心配水器为各储层注水，井下测调仪将监测到的流量、温度、压力等参数通过连接电缆传送到地面控制系统，地面控制系统采用测调联动的方式，边测边调，实时对注水流量进行测试与调配，能够满足不同地质油井的配注需求。其工艺原理如图1所示。

2.桥式同心分注系统的组成

桥式同心分注系统主要由地面控制系统、井下测调仪器和桥式同心配水器等部分组成。

地面控制系统包括地面控制分析系统和地面控制装置，地面控制分析系统接收到井下测调仪的各种监测参数，通过分析后发出指令，通过电缆使井下测调仪完成各种控制动作如张臂、收臂及控制配水器水嘴的开度等，具有操作方便、性能稳定的特点。

井下测调仪主要由扶正器、流量计、磁定仪、电机、定位爪、防转爪和调节头等部分组成，利用同心连杆机构进行动力传递，具有结构简单、动力传递效率高和调节扭矩大的优点，并且井下测调仪还具有定位功能，能够对各配水器及封隔的位置进行准确定位，实现了多个注水层间准确测调，井下测调仪集成了流量计与调节头，实现流量测试与水嘴调节的同步，很大程度地提高了分层注水的效率。

桥式同心配水器主要由上接头、外筒、定位机构、同心活动筒、活动水嘴、固定水嘴和下接头等部分组成，采用平台式直接定位对接，对接成功率高，通过测调仪控制同心活动筒和活动水嘴达到调节可调式水嘴的开席，实现对注水流量大小的调节。同心活动筒的关键部位采用陶瓷材料，可以达到完全密闭，并能承受60MPa的压力，完全能够满足封隔器坐封的要求，如图2所示。

3.配套管柱工艺

桥式分注注水管柱主要由封隔器、桥式同心配水器、球座、筛管和丝堵等组成，能够不受投捞距离及封隔器卡距的限制，能够实现不同层数的分层注水。二级三段管柱结构如图3所示。

4.桥式同心分注技术的主要特点

（1）桥式同心分注技术为同心测调，传递的扭矩大，适用于深、斜井，特别是深度和斜度较大的油井。

（2）测调成功率提高，相对于偏心分注工艺，同心分注工艺不需要精确的机械引导，测调时在配水器的中心通道作业，采用的是平台式同心对接，理论上测调成功可达到100%。

（3）测调效率提高，桥式同心分注技术采用无级差调节结构，一次电缆作业可完成全井的分层注水量调配，并且在调节任意一级配水器可调式水嘴开度时不会影响到其他配水器的正常工作，在很大程度上提高了测调的效率。

（4）测调的精确度提高，桥式同心分注技术采用测调联动技术，配水器的流量可从地面分析系统中直接读取，实现了流量测试与调配同步进行，提高了测调的精确度。

图1　桥式同心分注技术原理

图2　桥式同心配水器

图3　二级三段桥式同心分注管柱结构

二、桥式同心分注技术在深斜井中的应用效果

桥式同心分注技术在油田39口深斜井中进行了试验，相对于常规分注技术和桥式偏心分注技术测调成功率达到了100%，分注合格率达到100%最高实现了井下三级四段套保分注，配水器最大下入深度达到了2769m，井斜度最大为41°，井下温度最高达到了150℃。详见表1。

结论

桥式同心分注技术是在传统的分注技术的基础上，结合桥式偏心分注技术的特点，不断创新发展而来的，在理论上具有很高的测调成功率、测调效率和测调精确度。在油田中试验的结果显示测调成功率和分注合格率均达到了100%，注水的平均误差仅为2.7%，充分验证的桥式同心分注技术的优势特点，在深斜井油藏的开发中发挥出了较为理想的作用。桥式同心分注技术是一种新兴的工艺，在地面分析软件、关键部件使用的材料和制造工艺上还有很大的优化提升的空间，这一技术会有很广泛的应用前景。

表1　桥式同心分注技术调配前后情况对比表

［1］李艳，侯军刚，康帅，等.桥式同心分注工艺技术在安塞油田多油层开发中的研究与应用［J］.石油仪器，2013，27（6）：63-65.

［2］于九政，巨亚锋，郭方元.桥式同心分层注水工艺的研究与试验［J］.石油钻采工艺，2015（5）：92-94.

［3］王威，邓康，孙爽.桥式同心分注工艺技术应用探讨［J］.工业，2016（11）：123-123.

［4］李宏伟，袁永文，杨红刚，等.桥式同心分注工艺在青海油田的应用［J］.青海石油，2014（3）：65-70.

［5］于九政，郭方元，巨亚锋.桥式同心配水器的研制与试验［J］.石油机械，2013，41（9）：88-90.

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