[發明專利]地面控制分時分層注水方法和纜控配水裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201711101998.4
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107630689A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 李勇;周思宏;龔俊
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司海洋采油廠
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司37107
• 代理人: 周京蘭

技術領域

本發明涉及油田的井下注水方法和設備，尤其是地面控制分時分層注水方法和纜控配水裝置及其使用方法。

背景技術

隨著油田精細注水開發的不斷深入，在注水井注水過程中，存在同一注水井有高、低滲層吸水的較大差異，致使層間注水量差異大。特別是部分油井目前已進入特高含水開發晚期，油井各油層層間矛盾越發突出，注入水沿高滲透層通道優先突進，從而影響注入水波及含油層體積，油層水淹嚴重，其綜合含水隨之升高，增加油井中低滲透層的剩余油挖潛難度，油田開采難度不斷增大，采取常規的分注工藝已不能適應油田注水開發的需要。另一方面，目前油田在用的常規配水器多采用定期下入電纜測試調配，如測試調配工作量不及時，常規配水器水嘴在控制高滲層注入量的過程中，其水嘴孔徑容易被刺大，使高滲層超注，導致井筒壓力降低的同時低滲層欠注。

另外，細分注水工藝采用常規配水器水嘴控制各層水量、采用下入鋼絲投撈測試工藝，其測調工作還受到井斜及結垢影響，當井斜超過50°或者井筒結垢嚴重時，儀器下入困難無法完成測調，甚至會造成投撈遇阻或遇卡，導致井下作業或返工，工人的勞動強度大。上述問題已成為提高油田注水開發效果的制約因素。

2013年12 月04號授權的申請號為201010285066.1的中國發明專利說明書公開了一種自動循環開關器及分層注水系統以及自動循環注水方法，該分層注水系統在井下注水管柱中對應各油層設置有兩個以上利用電池供電工作的自動循環開關器，各自動循環開關器中用于開閉偏心配水閥的電機上分別連接有微處理器，各自動循環開關器上的微處理器分別設定有啟閉時序，各自動循環開關器通過設定的時序自動輪換開啟和關閉，對各油層進行循環注水，實現井下油層周期性脈沖注水。這種注水系統及其注水方法一但在地面設定特定的時間周期后，注水過程中就不能改變注水周期，生產過程中無法滿足因注采調整需要而調整注水周期的要求。同時由于受到井下自動循環開關器的供電電量限制，開關循環次數受限，不能適應長期、多輪次、分時分層注水，無法滿足油田長效注水開發的需求，目前油藏的注水開發技術仍需改進。

發明內容

本發明是針對現有技術的不足和缺點，提供地面控制分時分層注水方法和纜控配水裝置及其使用方法，只需下入一趟井下注水管柱，可在地面按照油藏注水開發的需要，設定周期循環、分時分層注水，克服油井各油層層間矛盾突出的問題。免除使用測調儀器調配注水量，解決由此引起的測調工作量快速增長與設備和人員不足的矛盾等問題，提高注水開發的效果。

為達成上述目的，本發明采用了如下技術方案：

地面控制分時分層注水方法，是在注水井的地面流程中安裝流量控制裝置與地面控制箱連接，用分層封隔器將注水層分隔，將纜控配水裝置對應注水層安裝在井下注水管柱中，井下注水管柱中與每一注水層相對應的纜控配水裝置均通過控制電纜與地面控制箱連接；地面控制箱在地面實時控制每一注水層的注入水量和注入時間，井下每一注水層的纜控配水裝置均按照地面控制箱設定的程序和指令、在流量控制裝置的配合下完成所對應注水層的配注水量和配注時間。

用于地面控制分時分層注水方法的纜控配水裝置包括微處理器和電機，由上接頭、壓緊帽、外管和下接頭連接形成的管體中設有注水通道和偏置控制通道，進水口設置在注水通道與偏置控制通道之間的隔壁中，出水口設置在下接頭的偏置控制通道下端；微處理器與電機通過控制電纜串聯、安裝在偏置控制通道中，通過控制電纜與地面控制箱連接。

用于所述纜控配水裝置的使用方法，是：

A、根據井況參數和注水層的層數設計井下注水管柱，將纜控配水裝置與注水層相對應連接在井下注水管柱中，每一注水層的纜控配水裝置通過固定在井下注水管柱外面的控制電纜與地面控制箱連接，實現纜控配水裝置的通訊和供電；

B、按施工要求安裝好地面的井口注水流程，將流量控制裝置連接在井口注水流程中并通過控制電纜與地面控制箱連接；

C、在井口通過注水油管打液壓、使各注水層的分層封隔器坐封，卡封各注水層；

D、利用流量控制裝置和纜控配水裝置分時、分層輪流控制或同時控制與各注水層對應的纜控配水裝置注水通道的打開或關閉。

與現有技術相比，本發明具有以下顯著的效果：

（1） 井下注水管柱中纜控配水裝置的操作簡單、工作可靠，若設定分時、分層注水，在地面顯示的注水量即為設定注水層的注水量，消除了人為控制容易造成失誤的因素，使得分層注水的效率與水驅效果大為提高。