Abstract: Water injection development is an effective means to realize high and stable production of oil field and to improve the effect of oil field development. Aiming at the water injection well testing and sealing test work process cumbersome, heavy workload, low success rate of oilfield development, and takes a long time and high cost, the plan and the actual difference is larger, the original water injection test modification technology is not up to the actual problems regulating technical requirements, put forward the research and application of project diversion project integration measurement technology of water injection wells, injection wells at home and abroad are introduced. Measuring and adjusting technology status, work principle and system integration technology, technical characteristics, application and implementation effect. Practice has proved that this technology uses a unique design of concentric diameter, the stratified water series is not restricted; through the integration of mechanical and electrical measuring real-time display and online deployment of water injection and adjusting instrument, improve working efficiency; design a unique water dispensing device can continuously improve the amount of convective deployment, the deployment of accurate the rate, the technology has wide application prospect.

Key words: Water injection; Integration; Testing; Allocation; Inspection seal; Efficiency; Application

【中图分类号】TJ306 【文献标识码】B  【文章编号】1561-0330（2018）05-0000-00

1 引言

注水是保持地层压力，实现油田高产稳产和改善油田开发效果的有效手段，提升油田开发效率，在油田开发过程中起着举足轻重的作用^[1]。注水工艺分为笼统注水和分层注水工艺。我国大部分油田，尤其胜利油田，都是非均质多油层油藏，层间差异突出，需要大量采用分注工艺技术。截至2016年6月底，胜利油田注水井为10700余口，其中分注井4300余口，约占总水井数的41%。而原先的注水井测调技术，存在测试时间长、工作量大，工艺繁琐，调配精度低、误差大、测试技术相对落后等问题。针对注水井测试中存在的技术难题，胜利油田的技术人员经过多年的技术攻关和创新应用实践，成功研制出一体化测调工艺管柱及相关配套工具，实现了分层注水量的精确调节，满足了注水井测试调配要求，形成了一套完整的注水井一体化测试调配和验封技术，大大地提升了油田整体开发效率，并在油田开发生产中得到了良好应用。

2 国内外注水井测调技术现状

国外油田在注水尤其是分层注水技术方面研究较早，已形成了一整套适合不同油田特点的系列分层注水工艺，分层注水封隔器、配水器等配套工具都已经标准化、规格化、系列化。总体上已经由初期的定压注水向定量注水转化，同时由于国外十分注重水质，没有不动管柱洗井的要求，对地层进行定量注水，测试调配工艺相对简单。

国内注水始于20世纪50年代，1954年玉门老君庙油田在L层边部MN27井开始注水，标志着国内油田注水技术进入实施阶段^[2]。20世纪60年代研发成功固定式分层配水技术和活动式分层配水技术，20世纪70年代研制成功665-2偏心配水器，20世纪90年代研制成功同心集成式注水技术，进入2l世纪，研发成功桥式偏心分层注水和高效测调联动分层注水配套技术，同时发展了防砂、分层注水一体化注水技术，研究应用了斜井等特殊结构井分层注水技术，分层注水工艺满足了不同开发阶段、不同类型油藏油田开发的注水需要，目前分层注水技术已经具备了分层、测试、调配、洗井、作业的特点和功能，为油田实现分层开采奠定了坚实的技术基础^[3]。

2009年，胜利油田针对海上埕岛油田注水开发中存在注水井测调及验封工作工艺繁琐、工作量大、成功率低，而且占用时间长、成本高、计划与实际相差较大、原有注水测调技术达不到实际测调技术要求等许多问题，尤其是分层较多的注水井，不能有效掌握每一层是否按配注要求注入、分层注水效果得不到保障等问题比较突出，提出了注水井测调一体化技术项目研究应用攻关课题，经过多年的技术攻关和创新应用实践，成功研制出一体化测调工艺管柱及相关配套工具，实现了分层注水量的精确调节，满足了注水井测试调配要求，并形成了一套完整的注水井一体化测试调配和验封技术。在此基础上，经过技术的进一步完善，该技术又在陆上油田的注水中得到成功应用。

3 注水井测调一体化技术工作原理及系统组成

3.1 工作原理

该技术利用机电一体化原理，采用边测边调的方式实现对注水井的测试与调配，注水工艺采用同尺寸空心可调节配水装置，测调、验封工艺均采用一体化技术，测调仪器一次下井就可完成所有层位的测试与调配工作，使流量调节更加精确，工作量更小。验封工艺同样采样一体化技术，一次下井便可完成对各级封隔器的分层验封工作，大大减轻工作量，实现分层注水量的精确调节，满足海上和陆地油田测试调配要求，形成一套完善的注水井一体化测试调配技术。

3.2 系统组成

该技术系统主要包括井下工具和地面控制两大部分组成。附图为该技术整体流程示意图。

（1）井下工具。井下工具包括可调配水器、一体化测调仪、一体化验封仪、液控封隔器以及其他配套工具。井下可调配水器是该技术的主要研究部分，根据该项目的原理先后研制出三种不同结构的井下可调配水器：阀片式可调配水器、拉套式可调配水器和旋转套式可调配水器。在当时注水工艺的基础上，同时适应海上技术和环境条件，满足海上测调及验封要求，科研人员开始发展完善液控注水井测调一体化技术。采用同尺寸空心可调配水器代替常规配水器，解决了传统空心配水工艺分层级数的受限问题。一体化测调仪根据设计要求可以实现一次下井完成多层测试与多层流量调节。其关键技术就是一体化测调仪的结构设计，测调仪主要分四个部分：测试仪、轴向定位装置、径向定位装置以及电动机械手。改进后智能测调仪轴向定位装置采用电动式定位方式，电动式定位装置可以随时给个指令信号使其打开或关闭，从而可以对不同的层位进行反复测调，从而大大提高了测调精度。在验封环节，革新了分级验封的繁琐工序，尝试一次作业实现全井所有层位的验封工作。

（2）地面控制。该部分包括地面控制柜、数据处理分析系统、液压防喷举升装置以及测试绞车。该技术通过电缆绞车作业，把一体化测调仪下入到可调式配水器内，通过地面控制，利用地面控制软件实时观察井底流量、压力、温度的变化情况，将测试和调配工作一步完成。

4 该技术的特点

（1）测调费用低，经济效益好。完善的注水井测调一体化技术测调精度更高，工作量更小，测调成功率更高，费用更低，每年可减少大量的作业费用。同时还可延长水井免修期，减少作业次数，间接经济效益可观，对改善油田分层注水效果和缓解层间矛盾具有积极作用，在油田注水、测试、调配及验封工艺技术方面具有突破性进展。

（2）可大幅度降低了测调工作量。分层注水井测调一体工艺技术仪器一次下井即可完成所有层位的流量测试与调配，免去了常规注水井测调时的投捞芯子、测注水指示曲线、注水压力计算、水嘴计算与图版查询等工作，大幅度降低了测调工作量，原先需要1～3天的分层注水测调工作量在应用测调一体工艺技术后，仅需8个小时即可完成全部测调内容。

（3）可大幅度提高了测调精度。测调一体技术采用边注水边测调的方法，配水器节流装置实现了节流压差的线性控制，调配准确率大大提高，从现场应用情况来看，测调精度均达到90%以上。同时还实现一次钢丝作业便可对全井所有层位进行在线测试调配、在线验封的目的，测调精度及成功率大大提高。

（4）提高了测调施工成功率。由于配水器采用了无注水芯子设计，测调仪器起下时采取缩臂的方式，大幅度降低了因腐蚀、结垢等因素造成的常规测调工艺钢丝绳作业时出现的卡、阻问题，同时，测调工序的简化也降低了出现测调事故的几率。

（5）降低了测调作业难度。由于测调一体工艺技术在进行分层注水井测调时不用再进行吸水指示曲线、管损、嘴损等需要专门技术人员才能进行的计算，现场操作人员只需要简单的培训即可完成分层注水井的测调施工，降低了测调作业难度，操作简单方便，提高了推广应用的可行性。

（6）满足了不同注水管柱结构的施工要求。测调一体化工艺技术目前已经在多种注水管柱中应用，包括海上油田液控式注水管柱、陆地油田采用Y341封隔器注水管柱、K344封隔器注水管柱等，均获得成功。研制出具有相同内径的高配注量、低配注量、免开式和大压差式四种可调配水器，解决传统空心配水工艺分层级数受限的问题，实现不限级数的分层注水，满足不同配注量、不同配注管柱的应用要求。同时，在分注层数上突破了常规空心注水管柱的层数限制，从而使注水管柱同时具备了偏心式注水和同心式注水的双重优点。

5 现场应用情况

2009年7月，该项技术首次在海上注水井KD34A-3井进行现场测试调配试验获得成功后，迅速在海上埕岛油田推广应用10余口，调配准确率达到90%以上，测调效率提高1倍以上。统计数据表明，埕岛油田地层压力稳中有升，油气比由上一年度的48降至目前41，自然递减率由10.7%降至9.5%。2011年10月又陆续在陆上油田得到推广应用，截至目前，测调一体化技术共在胜利海上、陆地油田以及大港油田累计应用达1800井次。

6 实施效果

（1）采用该工艺减少了测调作业工作量60%以上。2010年，该KD34A-3井成功进行3次测调，测调结果显示，上下地层均满足规定的注水要求，为下一步的推广应用打下坚实的基础。

（2）2011年，该项技术在海上应用10井次，其中应用的最大井斜56.30，最大层数为4层，施工成功率达到100%，测试调配精度达到92%，最长工作时间达到600多天，技术指标全部达到项目规定的要求。该项技术的实施与推广，对提高注水井的分层合格率，改善油田的水驱效果将起到极大的推动作用。

（3）2011年10月，该技术在陆上油田的营8、辛1区块现场应用14口井，调配准确率由33%上升至90%，单井平均测调时间由24小时缩短至8小时，对应油井日增油5.1吨。

（4）2012年，利用该技术在陆上油田共测调12口井，测试调配注水层27层，调配一次成功率100%，层段合格率由实施前的16.2%提高至92.5%。尤其在河3-斜15水井上的应用，仅7小时20分钟就顺利完成测调，测调精度达91%以上，而且四层均达到配注要求，年累计增注近3万立方米，对应的河3-斜33等4口油井增油1100多吨。

（5）2013年，该项技术又在胜利油田的陆上油田不同区块应用80口井次以上，大幅提升注水效率和质量，改善注水效果。并在大港枣园、王官屯等油田实施10口井，施工成功率100%，坐封合格率100%，单层调配精度均在90%以上。

（6）截至目前，该技术共累计应用达1800井次，最大应用深度3260米，最大级数6级，实施成功率达100%，层段合格率由63.2%上升到83%，平均调配准确率由原来的30%多上升到90%，单井平均测调时间由24小时缩短至10小时，取得良好现场应用效果。

7 结束语

实践证明，注水井测调一体化技术采用了同心同内径的独特设计，实现了分层注水级数不受限制；通过机电一体化测调仪对注水量的实时显示和在线调配，显著提高了作业效率；设计了独特的配水器，可以对流量进行无级调配，提高了调配准确率，很好地解决了常规技术分注层数受限、测调工作量大、测调准确率低等难题，提升了油田开发质量和效果。该技术的成功应用为国内中高渗、低渗透等水驱油藏提高分注率和水驱波及体积方面提供了重要的技术手段，具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]朱益飞.胜利油田注水系统节能潜力分析[J].石油工业技术监督,2006,22(08):68-69.

[2]杨普华.提高采收率研究的现状及近期发展方向[J].油气采收率技术,1999,12(4):1-5.

[3]朱益飞.稠油开采节能技术的降稠方式分析[J].石油工业技术监督2010(7):56-58.

作者简介

朱益飞 （1967-） 男 高级工程师 研究方向为油田技术质量监督