井下智能找堵水及分層開采技術西安海特電子儀器有限公司責任井下智能找堵水及分層開采技術西安海特電子儀器1油田開發過程中，必須對高含水層采取堵水措施，封堵高含水層，開采低含水層，以達到穩油控水、增產降耗的目的。目前各油田采用的幾種找堵水方法，在應用中或多或少受到各種因素的限制，如井況、成本、周期、成功率等。因此，新型的找堵水技術在現場具有廣闊的應用前景。一、應用背景

油田開發過程中，必須對高含水層采取堵水措施，封堵高含水2找水堵水技術的發展歷程一、應用背景1、封隔器找水－堵水技術2、產液剖面測試找水法3、井下液壓開關調層找堵水技術4、井下電動開關調層找堵水技術找水堵水技術的發展歷程一、應用背景1、封隔器找水－堵水技術3針對目前幾種找堵水方法存在的不足，研制一種井下智能開關器，與封隔器配合使用，能按照設定的時間順序自動打開或關閉油層，并能在地面遙控井下開關的狀態，用較低的成本，就可實現油井的找水、堵水措施，達到分層開采、降水增油的目的。該技術將智能微電子技術應用于生產管柱中，實現了油井任意選層開采與直接獲取油井分層資料（分層壓力、滲透率、污染系數等）的目的，為油田開發提供真實準確的動態監測資料。一、應用背景針對目前幾種找堵水方法存在的不足，研制一種井下智4二、原理結構

在每一層位上均裝有一個智能開關器。層位的開關與否由內置的微處理器根據預先設置的時序決定。隨時監測地面指令，按照指令進行動作。坐封球座封隔器措施層丟手接頭智能開關器智能開關器措施層生產管柱封隔器封隔器J二、原理結構在每一層位上均裝有一個智5

智能開關器由橋通座、驅動器、油管短節三部分組成，最大外徑110mm，總長1.6m，上下與油管連接。二、原理結構JieDong

Technology

智能開關器由橋通座、驅動器、油管短節三部分組成，最6

智能開關器內部與油層溝通并開有上下層位的直通孔。液體進入開關器后由球閥、出液筒進入油管。電機通過連接桿驅動錐頭實現層位的打開和關閉。壓力計（含溫度傳感器）實時測量層位壓力和溫度數據。二、原理結構智能開關器內部與油層溝通并開有上下層位的直通孔。液體7智能開關器實物結構智能開關器實物結構8智能開關器實物結構智能開關器實物結構9功能特點1、防砂卡，防倒灌功能，對井況適應范圍廣。2、采用壓力平衡技術，避免閥體受到井下高壓的影響。3、外殼采用高級別不銹鋼加工、關鍵部件采用鈦合金制造，防腐防垢能力強。4、設計有電機過載保護功能、閥體位置檢測與保護功能。5、超低功耗電路技術，多重保險的密封技術，保證系統在井下長期工作。6、全部選用耐高溫軍品器件，保證系統的高可靠性。功能特點1、防砂卡，防倒灌功能，對井況適應范圍廣。10施工工藝管柱設計下丟手管柱坐封、丟手下生產管柱找水、測試堵水生產、測試數據解釋措施層丟手接頭智能開關器智能開關器措施層生產管柱施工工藝管柱設計下丟手管柱坐封、丟手下生產管柱找水、測試堵水11下井前工作參數設置界面

開關器工作參數設置下井前工作參數設置界面開關器工作參數設置12智能開關器根據程序設定的時間，依次執行打開和關閉動作，逐一打開單層進行生產，通過地面計量確定出水層。天數開關關關關開關關開mnp關關開自動換層等待指令找水、測試原理智能開關器根據程序設定的時間，依次執行打開和關閉動作，13內置的壓力儀一直進行壓力測試與存儲，獲得每一層的壓力恢復/壓力降落曲線測試。天數開關關關關開關關開mnp關關開自動換層等待指令分層測試原理內置的壓力儀一直進行壓力測試與存儲，獲得每一層的壓力14

對單層的壓力測試曲線進行試井分析，可以得到分層地層壓力、滲透率、污染系數等地層參數。分層測試原理時間壓力對單層的壓力測試曲線進行試井分析，可以得到分層地層壓力15技術特點

此階段開關器的工作狀態，不需地面干預，按時序自動切換，且時序任意設置，時間長短任意調整，可以非常方便、靈活地試驗各種開采方案。技術特點此階段開關器的工作狀態，不需地面干預16天數開關關關關開關關開mnp關關開自動換層等待指令利用時序組合研究單層生產特性天數開關關關關開關關開mnp關關開自動換層等待指令利用時序組17天數開關關關關開關關開mnp關開開自動換層等待指令開關開利用時序組合研究兩層合采生產特性天數開關關關關開關關開mnp關開開自動換層等待指令開關開利用18本項目創造性地提出并實現了不動管柱、在地面遙控井下進行堵水、調層的一套全新工藝方法。找水過程完成后,根據開采方案，在地面從油套環空按照以下指令格式打水壓,將控制指令通過井筒傳輸到井下，控制井下智能開關器動作。堵水原理本項目創造性地提出并實現了不動管柱、在地面遙控井下進行堵水、19施工工藝壓力波指令格式地面加壓：5MPa施工工藝壓力波指令格式地面加壓：5MPa20三、技術特點1、實現了低成本、高效益的油井分層開采技術，大大提高油田開發水平。一趟管柱完成找水、堵水、測試、生產全部過程，成本低，使用方便。2、高度智能化的井下工具，找堵水過程自動完成。運用先進的機電一體化技術，性能可靠、設置方便、操控靈活。三、技術特點1、實現了低成本、高效益的油井分層開采技術，大大21三、技術特點3、實現了任意選層生產：在油井正常生產過程中，可以根據生產層的產出狀況，在地面遙控井下任意選層生產，而無需進行管柱作業。4、可同時完成生產層位的壓力、溫度測量：可以對層位的壓力、溫度變化進行長期監測，對精細描述地層特性具有重要的指導意義。三、技術特點3、實現了任意選層生產：在油井正常生產過程中，可22四、技術指標1）開關器尺寸：Φ110mm×1.6m2）最高工作溫度：130℃3）最高工作壓力：50MPa4）有效工作時間：12個月5）壓力測試范圍：0～50MPa精度0.5%FS6）溫度測試范圍：0～130℃精度±1.5℃7）時序狀態：1~8個，每個狀態0.1小時~255天四、技術指標1）開關器尺寸：Φ110mm×1.6m231、套管完好，沒有漏點，套管外無串槽，便于打壓施工。2、無嚴重出砂、結垢、結蠟井。3、油層間距最好大于3m，便于用封隔器卡開油層。4、全井的產液量應盡可能大，避免在單層生產時出現因供液不足造成抽油泵干抽的現象。

五、選井條件五、選井條件24

在模擬井中用水泥車進行壓力指令波的試驗。7組指令全部正確識別。六、現場應用情況在模擬井中用水泥車進行壓力指令波的試驗。7組指252007－09－14，管柱下井，設計上層單采27天，下層單采10天，再合采2007－11－15，起出分采管柱，驗證了開關器狀態是正確的。2007－09－14，管柱下井，設計上層單采27天，下層單26P79-89井生產曲線設置兩層合采30天，上層單采30天，下層單采30天。6月15日，地面遙控調層，執行“關閉上層，打開下層”的指令。地面調層自動換層P79-89井生產曲線設置兩層合采30天，上層單采30天，下27XXX井2007－11－26，管柱下井，設計上層單采5天，下層單采5天，中層單采5天，再等待調層。以前分析認為中層是主產油層。

丟手接頭1415mY241-114封隔器1417mJZK7110智能開關器Y341-114封隔器1525mY341-114封隔器1568mJZK7110智能開關器JZK7110智能開關器接球藍1727.5m坐封球座1727m人工井底1737.58mY341-114封隔器1717m1425.4m1440.8m1546.0m1554.2m1581.2m1712.4m5222.88.45緊接緊接緊接XXX井丟手接頭Y241-114封隔器JZK7110Y34128通過分層開采，摸清了各層的產液特性，糾正了以往認為中層是主產液層的觀點。2007-12-13,實施地面調層，打開1、3兩層，關閉2層生產。從事后取出管柱檢驗，調層指令動作的執行完全正常。通過分層開采，摸清了各層的產液特性，糾正了以往認為中層是主產29W198井下層開關器打壓部分曲線12月13日12月14日中層關指令上層開指令下層開指令W198井下層開關器打壓部分曲線12月13日12月14日中層30井下智能找堵水技術課件31人工井底3638.03m智能開關器絲堵3520.0mY441-114封隔器3480.0mKDS-112丟手接頭21/2in油管7.0m/1層3512.0m3519.0m射孔層16.8m/3層3488.0m3506.0m射孔層智能開關器Y341-114封隔器3509.0m三件緊連二件緊連

該井2006年因暴性水淹停產。2007年11月決定采用智能找堵水工藝管柱，將漁洋組上下兩層卡開，分別單獨生產，觀察效果。人工井底3638.03m智能開關器絲堵3520.0mY32ES8井智能開關器工作時序設置：

2007－11－30管柱下井，坐封丟手后下泵生產。2007－12－1至2008－5－31，打開漁洋組下層（3512.0－3519.0）單采183天，2008－6－1至2008－6－15，關閉漁洋組下層，打開漁洋組上層（3488.0－3506.0），上層單采15天，之后保持現狀等待調層。

該井油層溫度125℃，對智能開關器性能是一個嚴峻的考驗。ES8井智能開關器工作時序設置：33ES8井下入智能找堵水管柱單采下層后生產曲線生產層位：漁洋組下層（3488.0－3506.0）目前生產制度：泵徑：38mm，沖次：4，沖程：4.2m初期每天產油量穩定在2.4～2.8t/dES8井下入智能找堵水管柱單采下層后生產曲線34

5月15~29日，檢泵作業，30日恢復原工作制度開抽生產。

按照下井前智能開關器的時序設計，6月1日零時執行“關閉下層、打開上層”的動作。自動換層5月15~29日，檢泵作業，30日恢復原工作制35

從目前的生產曲線分析，智能開關器在井下125℃高溫下，工作6個月后，仍然成功地完成了動作切換，一切正常。

ES8井從下入智能找堵水管柱以來，已經累計增油325噸。從目前的生產曲線分析，智能開關器在井下125℃36合