1、 油田开发过程中，必须对高含水层采取堵水措施，油田开发过程中，必须对高含水层采取堵水措施，封堵高含水层，开采低含水层，以达到稳油控水、增产封堵高含水层，开采低含水层，以达到稳油控水、增产降耗的目的。降耗的目的。 目前各油田采用的几种找堵水方法，在应用中或多目前各油田采用的几种找堵水方法，在应用中或多或少受到各种因素的限制，如井况、成本、周期、成功或少受到各种因素的限制，如井况、成本、周期、成功率等。因此，新型的找堵水技术在现场具有广阔的应用率等。因此，新型的找堵水技术在现场具有广阔的应用前景。前景。一、应用背景一、应用背景找水堵水技术的发展历程找水堵水技术的发展历程一、应用背景一、应用背景1、
2、封隔器找水堵水技术、封隔器找水堵水技术2、产液剖面测试找水法、产液剖面测试找水法3、井下液压开关调层找堵水技术、井下液压开关调层找堵水技术4、井下电动开关调层找堵水技术、井下电动开关调层找堵水技术 针对目前几种找堵水方法存在的不足，研制一种井针对目前几种找堵水方法存在的不足，研制一种井下智能开关器，与封隔器配合使用，能按照设定的时间下智能开关器，与封隔器配合使用，能按照设定的时间顺序自动打开或关闭油层，并能在地面遥控井下开关的顺序自动打开或关闭油层，并能在地面遥控井下开关的状态，用较低的成本，就可实现油井的找水、堵水措施，状态，用较低的成本，就可实现油井的找水、堵水措施，达到分层开采、降水增油
3、的目的。该技术将智能微电子达到分层开采、降水增油的目的。该技术将智能微电子技术应用于生产管柱中，实现了油井任意选层开采与直技术应用于生产管柱中，实现了油井任意选层开采与直接获取油井分层资料（分层压力、渗透率、污染系数等）接获取油井分层资料（分层压力、渗透率、污染系数等）的目的，为油田开发提供真实准确的动态监测资料。的目的，为油田开发提供真实准确的动态监测资料。一、应用背景一、应用背景二、二、原理结构原理结构 在每一层位上均装有在每一层位上均装有一个智能开关器。一个智能开关器。 层位的开关与否由内层位的开关与否由内置的微处理器根据预先设置的置的微处理器根据预先设置的时序决定。时序决定。 随时监测
4、地面指令，随时监测地面指令，按照指令进行动作。按照指令进行动作。 智能开关器由桥通座、驱动器、智能开关器由桥通座、驱动器、油管短节三部分组成，最大外径油管短节三部分组成，最大外径110mm110mm，总长，总长1.6m1.6m，上下与油管连接。，上下与油管连接。二、二、原理结构原理结构 智能开关器内部与油层沟通并开有上下智能开关器内部与油层沟通并开有上下层位的直通孔。液体进入开关器后由球阀、层位的直通孔。液体进入开关器后由球阀、出液筒进入油管。电机通过连接杆驱动锥出液筒进入油管。电机通过连接杆驱动锥头实现层位的打开和关闭。压力计（含温头实现层位的打开和关闭。压力计（含温度传感器）实时测量层位压
5、力和温度数据。度传感器）实时测量层位压力和温度数据。二、二、原理结构原理结构智能开关器实物结构智能开关器实物结构智能开关器实物结构智能开关器实物结构功能特点功能特点1、防砂卡，防倒灌功能，对井况适应范围广。、防砂卡，防倒灌功能，对井况适应范围广。2、采用压力平衡技术，避免阀体受到井下高压的影响。、采用压力平衡技术，避免阀体受到井下高压的影响。3、外壳采用高级别不锈钢加工、关键部件采用钛合金制造，、外壳采用高级别不锈钢加工、关键部件采用钛合金制造，防腐防垢能力强。防腐防垢能力强。4、设计有电机过载保护功能、阀体位置检测与保护功能。、设计有电机过载保护功能、阀体位置检测与保护功能。5、超低功耗电路
6、技术，多重保险的密封技术，保证系统在、超低功耗电路技术，多重保险的密封技术，保证系统在井下长期工作。井下长期工作。6、全部选用耐高温军品器件，保证系统的高可靠性。、全部选用耐高温军品器件，保证系统的高可靠性。施工工艺施工工艺管柱设计管柱设计下丢手管柱下丢手管柱坐封、丢手坐封、丢手下生产管柱下生产管柱找水、测试找水、测试堵水生产、测试堵水生产、测试数据解释数据解释下井前工作参数设置界面 开关器工作参数设置开关器工作参数设置 智能开关器根据程序设定的时间，智能开关器根据程序设定的时间，依次执行打开和关闭动作，逐一打开依次执行打开和关闭动作，逐一打开单层进行生产，通过地面计量确定出单层进行生产，通过
7、地面计量确定出水层。水层。天数天数开开关关关关关关关关开开关关关关开开m mn np p关关关关开开自动换层自动换层等待指令等待指令找水、找水、 测试原理测试原理 内置的压力仪一直进行压力测试内置的压力仪一直进行压力测试与存储，获得每一层的压力恢复与存储，获得每一层的压力恢复/ /压力压力降落曲线测试。降落曲线测试。天数天数开开关关关关关关关关开开关关关关开开m mn np p关关关关开开自动换层自动换层等待指令等待指令分层测试原理分层测试原理 对单层的压力测试曲线进行试井分析，可以得到分层地层对单层的压力测试曲线进行试井分析，可以得到分层地层压力、渗透率、污染系数等地层参数。压力、渗透率、污
8、染系数等地层参数。 分层测试原理分层测试原理 时间压力技术特点技术特点 此阶段开关器的工作状态，不需地此阶段开关器的工作状态，不需地面干预，按时序自动切换，且时序任意面干预，按时序自动切换，且时序任意设置，时间长短任意调整，可以非常方设置，时间长短任意调整，可以非常方便、灵活地试验各种开采方案。便、灵活地试验各种开采方案。天数天数开开关关关关关关关关开开关关关关开开m mn np p关关关关开开自动换层自动换层等待指令等待指令利用时序组合研究单层生产特性利用时序组合研究单层生产特性 天数天数开开关关关关关关关关开开关关关关开开m mn np p关关开开开开自动换层自动换层等待指令等待指令开开关
9、关开开利用时序组合研究两层合采生产特性利用时序组合研究两层合采生产特性 本项目创造性地提出并实现了不动管柱、在地面本项目创造性地提出并实现了不动管柱、在地面遥控井下进行堵水、调层的一套全新工艺方法。遥控井下进行堵水、调层的一套全新工艺方法。找水过程完成后找水过程完成后, ,根据开采方案，在地面从油套环空按照以下指令格根据开采方案，在地面从油套环空按照以下指令格式打水压式打水压, ,将控制指令通过井筒传输到井下，控制井下智能开关器动作。将控制指令通过井筒传输到井下，控制井下智能开关器动作。 堵水原理堵水原理 施工工艺施工工艺压力波指令格式压力波指令格式地面加压：地面加压：5MPa三、三、技术特点
10、技术特点1、实现了低成本、高效益的油井分层开采技术，、实现了低成本、高效益的油井分层开采技术，大大提高油田开发水平。大大提高油田开发水平。一趟管柱完成找水、堵水、一趟管柱完成找水、堵水、测试、生产全部过程，成本低，使用方便。测试、生产全部过程，成本低，使用方便。2、高度智能化的井下工具，找堵水过程自动完成。、高度智能化的井下工具，找堵水过程自动完成。运用先进的机电一体化技术，性能可靠、设置方便、运用先进的机电一体化技术，性能可靠、设置方便、操控灵活。操控灵活。三、三、技术特点技术特点3、实现了任意选层生产：、实现了任意选层生产：在油井正常生产过程中，在油井正常生产过程中，可以根据生产层的产出状
11、况，在地面遥控井下任意可以根据生产层的产出状况，在地面遥控井下任意选层生产，而无需进行管柱作业。选层生产，而无需进行管柱作业。4、可同时完成生产层位的压力、温度测量：、可同时完成生产层位的压力、温度测量：可以对可以对层位的压力、温度变化进行长期监测，对精细描述层位的压力、温度变化进行长期监测，对精细描述地层特性具有重要的指导意义。地层特性具有重要的指导意义。四、四、技术指标技术指标o1）开关器尺寸：）开关器尺寸：110mm 1.6m o2）最高工作温度：）最高工作温度：130 o3）最高工作压力：）最高工作压力：50MPao4）有效工作时间：）有效工作时间：12个月个月 o5）压力测试范围：）
12、压力测试范围： 050 MPa 精度精度0.5%FSo6）温度测试范围：）温度测试范围： 0130 精度精度1.5o7）时序状态：）时序状态：18个，每个状态个，每个状态0.1小时小时255天天o 1、套管、套管完好完好，没有漏点，套管外，没有漏点，套管外无串槽无串槽，便于打压施工。，便于打压施工。o 2、无严重出砂、结垢、结蜡井。、无严重出砂、结垢、结蜡井。o 3、油层间距最好、油层间距最好大于大于3m，便于用封隔器卡开油层。，便于用封隔器卡开油层。o 4、全井的产液量应尽可能大，避免在单层生产时出现因供液、全井的产液量应尽可能大，避免在单层生产时出现因供液不足造成抽油泵干抽的现象。不足造成
13、抽油泵干抽的现象。 五、选井条件五、选井条件 在模拟井中用水泥车进行压力指令波的试验。在模拟井中用水泥车进行压力指令波的试验。7组指令全部正确识别。组指令全部正确识别。六、现场应用情况六、现场应用情况 20070914，管柱下井，设计上层单采27天，下层单采10天，再合采 20071115，起出分采管柱，验证了开关器状态是正确的。P79-89井生产曲线井生产曲线o设置两层合采30天，上层单采30天，下层单采30天。o6月15日，地面遥控调层，执行“关闭上层，打开下层”的指令。地面调层地面调层自动换层自动换层XXX井 20071126，管柱下井，设计上层单采5天，下层单采5天，中层单采5天，再等
14、待调层。以前分析认为中层是主产油层。 丢手接头丢手接头1415 mY241-114封隔器封隔器1417mJZK7110智能开关器智能开关器Y341-114封隔器封隔器1525 mY341-114封隔器封隔器1568 mJZK7110智能开关器智能开关器JZK7110智能开关器智能开关器接球蓝接球蓝1727.5 m坐封球座坐封球座1727 m人工井底人工井底1737.58 mY341-114封隔器封隔器1717 m1425.4 m1440.8 m1546.0 m1554.2 m1581.2 m1712.4 m5222.88.45紧接紧接紧接o通过分层开采，摸清了各层的产液特性，纠正了以往认为中层
15、是主产液层的观点。o2007-12-13,实施地面调层，打开1、3两层，关闭2层生产。o从事后取出管柱检验，调层指令动作的执行完全正常。vW198井下层开关器打压部分曲线v12月13日v12月14日v中层关指令v上层开指令v下层开指令日期11月2630日12月15日12月612日上层开关状态开关关温度63.664.567.3压力MPa3.320.771.1中层开关状态关关开温度65.767.367.5压力MPa5.251.71.98下层开关状态关开关温度66.767.767.4压力MPa5.551.972.25人工井底3638.03m智能开关器丝堵 3520.0mY441-114封隔器 348
16、0.0 mKDS-112 丢手接头21/2in油管7.0m/1层3512.0m3519.0m射孔层16.8m/3层3488.0m3506.0m射孔层智能开关器Y 3 4 1 - 1 1 4 封 隔 器 3509.0m三件紧连二件紧连 该井该井2006年年因暴性水淹停产。因暴性水淹停产。2007年年11月决定月决定采用智能找堵水采用智能找堵水工艺管柱，将渔工艺管柱，将渔洋组上下两层卡洋组上下两层卡开，分别单独生开，分别单独生产，观察效果。产，观察效果。时间层位183（天）15（天）X（天）渔洋组上层关开开开开 渔洋组下层开开关关说 明单采单采等待地面调层指令ES8井智能开关器工作时序设置：井智能
17、开关器工作时序设置： 20071130管柱下井，坐封丢手后下泵生产。管柱下井，坐封丢手后下泵生产。 2007121至至2008531，打开渔洋组下层（，打开渔洋组下层（ 3512.03519.0 ）单）单采采183天，天， 200861至至2008615 ，关闭渔洋组下层，打开渔洋组上层，关闭渔洋组下层，打开渔洋组上层（ 3488.03506.0 ），上层单采），上层单采15天，之后保持现状等待调层。天，之后保持现状等待调层。 该井油层温度该井油层温度125，对智能开关器性能是一个严峻的考验。，对智能开关器性能是一个严峻的考验。ES8井 下入智能找堵水管柱单采下层后生产曲线生产层位：渔洋组下层
18、（3488.03506.0）目前生产制度：泵径：38mm，冲次：4，冲程：4.2m初期每天产油量稳定在2.42.8t/d 5月1529日，检泵作业，30日恢复原工作制度开抽生产。 按照下井前智能开关器的时序设计，6月1日零时执行“关闭下层、打开上层”的动作。 自动换层自动换层 从目前的生产曲线分析，智能开关器在井下 125高温下，工作6个月后，仍然成功地完成了动作切换，一切正常。 ES8井从下入智能找堵水管柱以来，已经累计增油325吨。v合合采采v17日地面调层，关上日地面调层，关上层，开中层层，开中层 下层单采下层单采10天天v中层单中层单采采15天天v上层单上层单采采15天天 井下智能开关找堵水技术基于井下智能开关找堵水技术基于一趟一趟管柱实现了管柱实现了找水、堵水、生产、调层、测试找水、堵水、生产、调层、测试多项功能，采用先多项功能，采用先进的微电子技术保证了各项功能实施的可靠性，其进的微电子技术保证了各项功能实施的可靠性，其低廉的施工成本和灵活方便的操控特性，将使该项低廉的施工成本和灵活方便的操控特性，将使该项技术在油田得到广泛的应用。技术在油田得到广泛的应用。七、七、应用前景应用前景
