论文部分内容阅读
背景：
油田目前有46%的油井综合含水达90%以上，高含水井的高效治理一直是有待解决的一大难题。目前大多采用的是传统工艺，多为机械找堵水、化学堵水等方法，存在作业次数多、作业周期长、作业成本高、低压油层受污染严重等问题，致使措施效果评价时间长，措施效果差。
目的：
1.治理高含水井层，快速直观的确定出液情况，评价时间短，措施见效快，节约作业成本；
2.封堵高产水层，减少无效产水量；
3.寻找低产液潜力层制定下步针对性措施。
二、找堵水技术研究
目前国内普遍使用找堵水技术应用的较为成熟的为机械找堵水技术和水泥封堵水技术。油田开发生产的中后期，稳油控水、提高采收率已成为工作的重中之重。分层求产、找堵水效果直观及增油效果明显等特点，已经在新疆油田、长庆油田、江苏油田开始应用。
1、压控开关器找堵水技术--原理：
通过下入带有压控开关器的丢手封隔管柱来实现各个油层单采，在地面可以随需要设定各个油层开关器的开关状态来实现生产层的单采或各种组合生产方式，开关器的开关状态设好后整个找堵水过程都是自动进行。
工艺原理及管柱
开关器结构：由微电机驱动总成、机械开关装置和压力监测系统组成。它上下通过油管扣直接与油管相连。开关器的本层液体进出通道与各层公用的主流道是分开的，在关闭某个开关器时，不会影响该开关器下方其它各层的液体从主流道被举升到地面；开关器可以携带两支压力计，用于测试该层的流、静压，压力曲线同时能用作质量监测。
根据需要找堵水油层的数量先用油管将丢手接头和与一定数量的封隔器、开关器、单向阀串联在一起，下入需要找水、求产和堵水的油井中，其中开关器数量与油层数量相同。在需要找水、求产和堵水的层段放置带有微电机控制的开关器，开关器的两端分别装有封隔器，使本层的液体必须通过各层开关器的液体进出通道，电机控制部分的外壳通过丝扣连接在液体进出通道的上方，使电机前端的开关杆在电机正转时能向前运动关闭这层的液体进出通道，当电机反转时向后运动打开液体进出通道；这种方式可以通过电路设计，使每一支开关器只是在少量的工作时间处于耗电状态；其它时间电路处于休眠状态，功耗仅为工作状态的1%左右。由于控制电路99% 的时间处于这种状态下，所以用容量為四安时的高温电池作电源时，可以保证一年内电力充足。
在堵水期间，开关器由堵水周期和堵水时间来控制能否工作：要改变一次当前的状态，必须同时具备两个条件：①开关器处于事先设置好的堵水周期中的 “ 堵水时间段”；②在这个时间段受到了压力脉冲信号。如果通过设置使某一天只有一支开关器处于“ 堵水时间段”，就不用担心发送信号时出现无信号的现象了。堵水周期是无限循环的，周而复始，当堵水周期为零时，开关器不进行堵水工作。
工艺特点
以堵水周期为三天、堵水时间为一天为例，指的是三天进行一次循环，每个循环的第一天是工作时间（堵水时间），在这一天发信号时，这支开关器才能工作，工作的方式是改变一次当前的开关状态。综上所述，压力开关器具备以下特点：
⑴信号简单且不会产生误码；
⑵控制电路工作时间长，能耗低；
⑶求产找堵水效果直观清楚；
⑷压力检测曲线能事后追踪封隔器密封状况；
⑸通过压力曲线可以长期监测各层组的流静压；
⑹开关过程可逆，避免了误操作的无法挽回。
2、压控开关器找堵水技术—工具适应性：
1）开关器由微电机驱动总成、机械开关装置和压力监测系统组成，其下入数量依找水油层数而定，两级封隔器之间最小间距为两米，一趟管柱就可解决多个产层找水措施，求产找堵水效果直观清楚，且减少了作业次数将储层伤害控制在最小，尤其对于低压层求产效果明显。
2）开关器可以携带两支压力计，在找水、求产过程中可以测试该层的流、静压，压力检测曲线能事后追踪封隔器密封状况。
3）开关器为定时开关器它的控制电路通过事先设置的找水时间表进行定时，开关过程是自动进行的，降低了找水工作的劳动强度，且开关过程可逆。
4）在井下工作时间长，能耗低。
三、项目实施情况
2008-2010年鄯善采油厂实施压控开关器找水技术10井次，找水层数25层，所得成果对于高含水油田认识和挖掘层间潜力提供了直接的依据。
S614井共下3个开关器，第一层只测地层压力，封堵不进行找堵水，第三层找水25天、第二层找水25天。2008年10月5日施工，根据上述需求，对两只电机的控制方式做了以下设置：
鄯614井压控开关器找、堵水应用分析
四、结论及认识
1、压控开关工具找、堵水工艺技术采用的机电一体化设计，实现了一趟管柱进行多段找水目的，降低了储层污染次数，减少了低渗透油田作业后排液周期长的弊端，尤其是对于低压层的认识及求产非常适合；
2、开关器在找堵水过程中可以监测该层的流、静压，且压力曲线同时能用作封隔器质量监测。
3、压力码的设定在现场施工方便，通过地面给予指令传递到井下压控开关上，可以随时调整生产层段，在正常泵抽状态下获得任意层段的产量和含水数据，因开关过程是自动进行的，降低了找水工作的劳动强度。
4、开关器找水技术选井选层原则：1）要与采油工艺结合避免选择出砂井，防止砂堵开关器影响求产效果；2）开关器找堵水技术使用的封隔器为φ115mm，套管有破损和套变的油井不适用。
总结
综上所述，采油井在生产状态下压力开关器求产、找水和堵水技术解决油田开发后期采油井含水迅速攀升问题，有其它技术还无法具备的看得见、摸得着、能调整的优势，并且一次作业就同时解决了找水求产和堵水增产的问题。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
油田目前有46%的油井综合含水达90%以上，高含水井的高效治理一直是有待解决的一大难题。目前大多采用的是传统工艺，多为机械找堵水、化学堵水等方法，存在作业次数多、作业周期长、作业成本高、低压油层受污染严重等问题，致使措施效果评价时间长，措施效果差。
目的：
1.治理高含水井层，快速直观的确定出液情况，评价时间短，措施见效快，节约作业成本；
2.封堵高产水层，减少无效产水量；
3.寻找低产液潜力层制定下步针对性措施。
二、找堵水技术研究
目前国内普遍使用找堵水技术应用的较为成熟的为机械找堵水技术和水泥封堵水技术。油田开发生产的中后期，稳油控水、提高采收率已成为工作的重中之重。分层求产、找堵水效果直观及增油效果明显等特点，已经在新疆油田、长庆油田、江苏油田开始应用。
1、压控开关器找堵水技术--原理：
通过下入带有压控开关器的丢手封隔管柱来实现各个油层单采，在地面可以随需要设定各个油层开关器的开关状态来实现生产层的单采或各种组合生产方式，开关器的开关状态设好后整个找堵水过程都是自动进行。
工艺原理及管柱
开关器结构：由微电机驱动总成、机械开关装置和压力监测系统组成。它上下通过油管扣直接与油管相连。开关器的本层液体进出通道与各层公用的主流道是分开的，在关闭某个开关器时，不会影响该开关器下方其它各层的液体从主流道被举升到地面；开关器可以携带两支压力计，用于测试该层的流、静压，压力曲线同时能用作质量监测。
根据需要找堵水油层的数量先用油管将丢手接头和与一定数量的封隔器、开关器、单向阀串联在一起，下入需要找水、求产和堵水的油井中，其中开关器数量与油层数量相同。在需要找水、求产和堵水的层段放置带有微电机控制的开关器，开关器的两端分别装有封隔器，使本层的液体必须通过各层开关器的液体进出通道，电机控制部分的外壳通过丝扣连接在液体进出通道的上方，使电机前端的开关杆在电机正转时能向前运动关闭这层的液体进出通道，当电机反转时向后运动打开液体进出通道；这种方式可以通过电路设计，使每一支开关器只是在少量的工作时间处于耗电状态；其它时间电路处于休眠状态，功耗仅为工作状态的1%左右。由于控制电路99% 的时间处于这种状态下，所以用容量為四安时的高温电池作电源时，可以保证一年内电力充足。
在堵水期间，开关器由堵水周期和堵水时间来控制能否工作：要改变一次当前的状态，必须同时具备两个条件：①开关器处于事先设置好的堵水周期中的 “ 堵水时间段”；②在这个时间段受到了压力脉冲信号。如果通过设置使某一天只有一支开关器处于“ 堵水时间段”，就不用担心发送信号时出现无信号的现象了。堵水周期是无限循环的，周而复始，当堵水周期为零时，开关器不进行堵水工作。
工艺特点
以堵水周期为三天、堵水时间为一天为例，指的是三天进行一次循环，每个循环的第一天是工作时间（堵水时间），在这一天发信号时，这支开关器才能工作，工作的方式是改变一次当前的开关状态。综上所述，压力开关器具备以下特点：
⑴信号简单且不会产生误码；
⑵控制电路工作时间长，能耗低；
⑶求产找堵水效果直观清楚；
⑷压力检测曲线能事后追踪封隔器密封状况；
⑸通过压力曲线可以长期监测各层组的流静压；
⑹开关过程可逆，避免了误操作的无法挽回。
2、压控开关器找堵水技术—工具适应性：
1）开关器由微电机驱动总成、机械开关装置和压力监测系统组成，其下入数量依找水油层数而定，两级封隔器之间最小间距为两米，一趟管柱就可解决多个产层找水措施，求产找堵水效果直观清楚，且减少了作业次数将储层伤害控制在最小，尤其对于低压层求产效果明显。
2）开关器可以携带两支压力计，在找水、求产过程中可以测试该层的流、静压，压力检测曲线能事后追踪封隔器密封状况。
3）开关器为定时开关器它的控制电路通过事先设置的找水时间表进行定时，开关过程是自动进行的，降低了找水工作的劳动强度，且开关过程可逆。
4）在井下工作时间长，能耗低。
三、项目实施情况
2008-2010年鄯善采油厂实施压控开关器找水技术10井次，找水层数25层，所得成果对于高含水油田认识和挖掘层间潜力提供了直接的依据。
S614井共下3个开关器，第一层只测地层压力，封堵不进行找堵水，第三层找水25天、第二层找水25天。2008年10月5日施工，根据上述需求，对两只电机的控制方式做了以下设置：
鄯614井压控开关器找、堵水应用分析
四、结论及认识
1、压控开关工具找、堵水工艺技术采用的机电一体化设计，实现了一趟管柱进行多段找水目的，降低了储层污染次数，减少了低渗透油田作业后排液周期长的弊端，尤其是对于低压层的认识及求产非常适合；
2、开关器在找堵水过程中可以监测该层的流、静压，且压力曲线同时能用作封隔器质量监测。
3、压力码的设定在现场施工方便，通过地面给予指令传递到井下压控开关上，可以随时调整生产层段，在正常泵抽状态下获得任意层段的产量和含水数据，因开关过程是自动进行的，降低了找水工作的劳动强度。
4、开关器找水技术选井选层原则：1）要与采油工艺结合避免选择出砂井，防止砂堵开关器影响求产效果；2）开关器找堵水技术使用的封隔器为φ115mm，套管有破损和套变的油井不适用。
总结
综上所述，采油井在生产状态下压力开关器求产、找水和堵水技术解决油田开发后期采油井含水迅速攀升问题，有其它技术还无法具备的看得见、摸得着、能调整的优势，并且一次作业就同时解决了找水求产和堵水增产的问题。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。