注水调控从“手动”到“自动”——中原油田无线智能分注技术研发纪实

　　6月17日，中原油田石油工程技术研究院井下工具技术研究中心技术骨干张杰等人正在组装无线智能分注技术装备中的“智能大脑”——井下智能配水器，并进行地面模拟测试，进一步提高其远程测调的精准度。据介绍，目前该技术已应用于中原油田濮东采油厂胡7-79、桥29-31等6口井，累计增加注水层段数9段，增加注水量1.8万立方米，增加动用储量4.8万吨。

　　精细调水有了新要求

　　据介绍，中原油田实施注水开发40余年，目前进入特高含水开发期，平均含水率在94%以上。同时，部分区域的水井开井率低、时率低，低效、无效注水制约了油田的效益提升。

　　分层注水是油田高含水开发阶段解决层间和平面矛盾、充分开发中低渗透储集层、减少无效水循环、实现剩余油挖潜的重要手段。然而常规分注测调工艺在测调过程中需要反复起下测试工具，投捞堵塞器，调整水嘴，工艺调配时间长，测调效率较低。此外，随着油田注水开发进入中后期，套变井、大斜度井等特殊井况的井逐年增多，测试投捞难度大、成功率低。为此，中原油田技术人员积极开展相关技术攻关，无线智能分注工艺技术应运而生。

　　给水井安上“智能水龙头”

　　“无线智能分注工艺技术的核心是井下智能配水器。该工具相当于安装在井下的‘智能水龙头’。”张杰说，中原油田技术人员将计算机网络通信技术、智能控制技术与油田注水开发技术结合，与生产厂家合作，研发出井下智能配水器，以“流量+压力”双向编码传输替换传统的压力编码传输，进一步提高了注水量测试调节精度。

　　无线智能分注工艺技术的工作原理是为每个注水层段安装一个智能配水器，各层配水器可监测井下各层流量和注入压力等参数，并且能够自动控制水嘴开度。井下智能配水器能实现注水量的精准调控，最少日单层配水量5立方米，比传统偏心投捞测调工具的精度提高了18个百分点，达到行业先进水平。同时，通过机械、电路低功耗设计以及电池大容量设计，智能配水器连续有效工作时间从2年延长至3年。

　　除了硬件研发，技术人员还配套研发了远程控制软件，使分注井能在“远程控制+自主管理”的双重模式下运行，实现自主分层流量调节。“技术人员可从地面远程发送无线指令信号至井下，控制相应智能配水器，实现任意注水层的精准调配。同时，智能配水器也可根据分层的实时流量，测试分层注水启动压力，与配注水量进行对比校正，使其保持一致。”张杰介绍说，根据实时监测数据和存储的以往压力和流量等关键数据及曲线，可实时掌握各小层的注水状况和封隔器密封情况，从而实现真正意义上的小夹层、大井斜、深井多级段精准有效注水。

　　注水调控更便捷高效

　　目前，无线智能分注工艺技术还处于前期推广阶段，但其带来的便捷与高效令人赞叹。

　　“常规水井调整注水量需要上井作业，常规测试调配需要两到三人耗时8小时以上，耗时耗力不说，小套管井、套变井等特殊井况井的测调成功率还比较低。”中原油田濮东采油厂工艺研究所注水室主任李永清说，“现在应用了无线智能分注工艺技术，在电脑上就能实现远程配水调节操作，既高效又省力。”

　　桥21-侧12井是濮东采油厂一口大井斜小套管井，测试调配井段最大井斜达到53°。要实施两级两段分注，常规分注工艺无法满足要求。应用无线智能分注工艺技术后，则实现了远程精准分注调配。目前，该井上下层日均分别注水20立方米和30立方米，达到地质要求。

　　“为进一步扩大应用范围和提高工艺适应性，技术人员接下来将继续研发针对套变井、小井眼井等特殊井况井的井下智能配水器，形成系列化产品，为老油田持续稳产提供技术支撑。” 李永清说。