[发明专利]地面控制分时分层注水方法和缆控配水装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田的井下注水方法和设备，尤其是地面控制分时分层注水方法和缆控配水装置及其使用方法。

背景技术

随着油田精细注水开发的不断深入，在注水井注水过程中，存在同一注水井有高、低渗层吸水的较大差异，致使层间注水量差异大。特别是部分油井目前已进入特高含水开发晚期，油井各油层层间矛盾越发突出，注入水沿高渗透层通道优先突进，从而影响注入水波及含油层体积，油层水淹严重，其综合含水随之升高，增加油井中低渗透层的剩余油挖潜难度，油田开采难度不断增大，采取常规的分注工艺已不能适应油田注水开发的需要。另一方面，目前油田在用的常规配水器多采用定期下入电缆测试调配，如测试调配工作量不及时，常规配水器水嘴在控制高渗层注入量的过程中，其水嘴孔径容易被刺大，使高渗层超注，导致井筒压力降低的同时低渗层欠注。

另外，细分注水工艺采用常规配水器水嘴控制各层水量、采用下入钢丝投捞测试工艺，其测调工作还受到井斜及结垢影响，当井斜超过50°或者井筒结垢严重时，仪器下入困难无法完成测调，甚至会造成投捞遇阻或遇卡，导致井下作业或返工，工人的劳动强度大。上述问题已成为提高油田注水开发效果的制约因素。

2013年12 月04号授权的申请号为201010285066.1的中国发明专利说明书公开了一种自动循环开关器及分层注水系统以及自动循环注水方法，该分层注水系统在井下注水管柱中对应各油层设置有两个以上利用电池供电工作的自动循环开关器，各自动循环开关器中用于开闭偏心配水阀的电机上分别连接有微处理器，各自动循环开关器上的微处理器分别设定有启闭时序，各自动循环开关器通过设定的时序自动轮换开启和关闭，对各油层进行循环注水，实现井下油层周期性脉冲注水。这种注水系统及其注水方法一但在地面设定特定的时间周期后，注水过程中就不能改变注水周期，生产过程中无法满足因注采调整需要而调整注水周期的要求。同时由于受到井下自动循环开关器的供电电量限制，开关循环次数受限，不能适应长期、多轮次、分时分层注水，无法满足油田长效注水开发的需求，目前油藏的注水开发技术仍需改进。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足和缺点，提供地面控制分时分层注水方法和缆控配水装置及其使用方法，只需下入一趟井下注水管柱，可在地面按照油藏注水开发的需要，设定周期循环、分时分层注水，克服油井各油层层间矛盾突出的问题。免除使用测调仪器调配注水量，解决由此引起的测调工作量快速增长与设备和人员不足的矛盾等问题，提高注水开发的效果。

为达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：

地面控制分时分层注水方法，是在注水井的地面流程中安装流量控制装置与地面控制箱连接，用分层封隔器将注水层分隔，将缆控配水装置对应注水层安装在井下注水管柱中，井下注水管柱中与每一注水层相对应的缆控配水装置均通过控制电缆与地面控制箱连接；地面控制箱在地面实时控制每一注水层的注入水量和注入时间，井下每一注水层的缆控配水装置均按照地面控制箱设定的程序和指令、在流量控制装置的配合下完成所对应注水层的配注水量和配注时间。

用于地面控制分时分层注水方法的缆控配水装置包括微处理器和电机，由上接头、压紧帽、外管和下接头连接形成的管体中设有注水通道和偏置控制通道，进水口设置在注水通道与偏置控制通道之间的隔壁中，出水口设置在下接头的偏置控制通道下端；微处理器与电机通过控制电缆串联、安装在偏置控制通道中，通过控制电缆与地面控制箱连接。

用于所述缆控配水装置的使用方法，是：

A、根据井况参数和注水层的层数设计井下注水管柱，将缆控配水装置与注水层相对应连接在井下注水管柱中，每一注水层的缆控配水装置通过固定在井下注水管柱外面的控制电缆与地面控制箱连接，实现缆控配水装置的通讯和供电；

B、按施工要求安装好地面的井口注水流程，将流量控制装置连接在井口注水流程中并通过控制电缆与地面控制箱连接；

C、在井口通过注水油管打液压、使各注水层的分层封隔器坐封，卡封各注水层；

D、利用流量控制装置和缆控配水装置分时、分层轮流控制或同时控制与各注水层对应的缆控配水装置注水通道的打开或关闭。

与现有技术相比，本发明具有以下显著的效果：

（1） 井下注水管柱中缆控配水装置的操作简单、工作可靠，若设定分时、分层注水，在地面显示的注水量即为设定注水层的注水量，消除了人为控制容易造成失误的因素，使得分层注水的效率与水驱效果大为提高。