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摘要：细分注水是多层系油藏提高采收率的重要手段，研制了注水井无线测控分注技术，主要由井下智能配水器、井口控制装置及室内控制系统组成，通过无线网络由室内控制分层注水井的测调，可满足6层以内分注井的需求，测量精度为±5%FS，耐壓达70MPa；经过室内及现场试验证明可以满足现场需要，具有推广应用价值。
关键词：细分注水；无线测控分注；智能配水器；推广应用
1.前言
胜利油田水驱油藏非均质性严重，细分程度对多层系油藏提高采收率具有重要影响，胜利油田一直重视分注工艺水平的提升。“十二五”期间形成了测调一体化工艺技术并开展规模化应用，降低了测调施工难度，提高了测调效率，累计实施几千井次，为油田的稳产提供了技术支撑；“十三五”期间，油藏开发要求进一步提高细分程度，为完成油藏细分，需要大量的测调工作来满足，测调工作量快速增长与设备和人员不足的矛盾成为提高油藏采收率的制约因素；为此开展了注水井无线测控分注技术研究。
2技术分析
2.1工艺原理
注水井无线测控分注技术主要由井下智能配水器、井口控制装置及室内控制系统组成。室内控制系统通过无线网络实现与井口控制装置的通信；井口控制装置接收室内控制系统命令并解调后发出指令到电动调节阀，通过电动调节阀开关大小产生井下所需的压力载波信号，井下智能配水器接收解调后执行相应水嘴开度调节，调节后的相关参数再以相同方式上传地面控制装置，井口控制装置经接收解调后即可得到井下每层配水器的流量、压力、开度等参数，并通过无线网络回传室内控制系统。其调配过程为：了解油层，预估合理注水油压后井下配水器接收井口指令；进而第一层调整至某开度，其它层关闭，此时井口水量为该层注水量，井口油压称为标准注水压力；然后保持井口油压为标准注水压力，调整第二层水嘴开度，直到井口水量达到一、二层配注量总和；最后重复上述步骤，打开其余各层，直至完成调配（每层调完，均进行降压法取各层吸水指数）。
2.2智能配水器
智能配水器主要由调配水嘴、电动机、减速器、供电池、单片机、压力传感器、检测电路等构成。通过电池提供动力；单片机数据采集、存储及流量的自动控制；电机调配水嘴调节芯子与固定出水孔之间的相对旋转控制出水面积的大小来控制流量；水嘴的开关产生压力、流量波上传数据。
该配水器具各自主流量测量功能，主要采用差压式流量计原理，设计智能配水器分别测量管内与地层压力P1与P2，在相对稳定的压差值△P下，水嘴的排水量Q与水嘴的打开面积s成正比关系。
2.3压力脉冲指令传输技术
通过井口测控装置开关闸门，施加压力扰动，产生附带地址、动作信息的可执行脉冲指令，控制井下智能配水器；如图所示，从上到下依次为地面监测油压变化、井下配水器监测压力变化、井下配水器智能滤波成为矩形波、单片机译码为二进制码；多个二进制码可根据通讯协议组合成为不同的命令，使压力脉冲可以传递指令。
2.4技术参数
（1）井深≤3500mm（2）井温：≤120 0C；（3）可调流量范围：10～300mm/d；（4）测量精度：±5%FS；（5）耐压：70MPa；（6）分层数：≤6层。
3室内试验
为验证智能配水器流量控制的准确性及指令执行的可靠性，建立了承压水循环试验装置；将智能配水器放置于承压水循环试验装置；通过配套程序控制，发送指令给室内控压系统，按压力脉冲预设指令编码控制智能配水器，分别进行了开度1～14及全开全关指令操作。通过标准流量计流量数据显示，水嘴全部按照指令要求完成开度调节，压力脉冲编码控制配水器开度执行有效。
4现场试验
2016年10月13日，DXX31 4井实施了3层分注前期现场试验。配水器最大外径φ113mm，最大下深2631.32m，采用两级三段分注管柱，注水初期完成配注40/30/20方每天，后经历5次更改配注，已累正常生产近1_5年。先后实施测调5次，指令发送、单个配水器执行指令200多次，调配过程中井下、井口、室内通讯正常，智能配水器执行指令到位，测调均获成功。
5结论
（1）研制了基于压力脉冲测控原理的井下智能配水器，可通过无线网络由室内控制分层注水井的测调。（2）现场试验证明，注水井无线测控分注技术可满足分层注水的需要，具备推广应用的前景。
关键词：细分注水；无线测控分注；智能配水器；推广应用
1.前言
胜利油田水驱油藏非均质性严重，细分程度对多层系油藏提高采收率具有重要影响，胜利油田一直重视分注工艺水平的提升。“十二五”期间形成了测调一体化工艺技术并开展规模化应用，降低了测调施工难度，提高了测调效率，累计实施几千井次，为油田的稳产提供了技术支撑；“十三五”期间，油藏开发要求进一步提高细分程度，为完成油藏细分，需要大量的测调工作来满足，测调工作量快速增长与设备和人员不足的矛盾成为提高油藏采收率的制约因素；为此开展了注水井无线测控分注技术研究。
2技术分析
2.1工艺原理
注水井无线测控分注技术主要由井下智能配水器、井口控制装置及室内控制系统组成。室内控制系统通过无线网络实现与井口控制装置的通信；井口控制装置接收室内控制系统命令并解调后发出指令到电动调节阀，通过电动调节阀开关大小产生井下所需的压力载波信号，井下智能配水器接收解调后执行相应水嘴开度调节，调节后的相关参数再以相同方式上传地面控制装置，井口控制装置经接收解调后即可得到井下每层配水器的流量、压力、开度等参数，并通过无线网络回传室内控制系统。其调配过程为：了解油层，预估合理注水油压后井下配水器接收井口指令；进而第一层调整至某开度，其它层关闭，此时井口水量为该层注水量，井口油压称为标准注水压力；然后保持井口油压为标准注水压力，调整第二层水嘴开度，直到井口水量达到一、二层配注量总和；最后重复上述步骤，打开其余各层，直至完成调配（每层调完，均进行降压法取各层吸水指数）。
2.2智能配水器
智能配水器主要由调配水嘴、电动机、减速器、供电池、单片机、压力传感器、检测电路等构成。通过电池提供动力；单片机数据采集、存储及流量的自动控制；电机调配水嘴调节芯子与固定出水孔之间的相对旋转控制出水面积的大小来控制流量；水嘴的开关产生压力、流量波上传数据。
该配水器具各自主流量测量功能，主要采用差压式流量计原理，设计智能配水器分别测量管内与地层压力P1与P2，在相对稳定的压差值△P下，水嘴的排水量Q与水嘴的打开面积s成正比关系。
2.3压力脉冲指令传输技术
通过井口测控装置开关闸门，施加压力扰动，产生附带地址、动作信息的可执行脉冲指令，控制井下智能配水器；如图所示，从上到下依次为地面监测油压变化、井下配水器监测压力变化、井下配水器智能滤波成为矩形波、单片机译码为二进制码；多个二进制码可根据通讯协议组合成为不同的命令，使压力脉冲可以传递指令。
2.4技术参数
（1）井深≤3500mm（2）井温：≤120 0C；（3）可调流量范围：10～300mm/d；（4）测量精度：±5%FS；（5）耐压：70MPa；（6）分层数：≤6层。
3室内试验
为验证智能配水器流量控制的准确性及指令执行的可靠性，建立了承压水循环试验装置；将智能配水器放置于承压水循环试验装置；通过配套程序控制，发送指令给室内控压系统，按压力脉冲预设指令编码控制智能配水器，分别进行了开度1～14及全开全关指令操作。通过标准流量计流量数据显示，水嘴全部按照指令要求完成开度调节，压力脉冲编码控制配水器开度执行有效。
4现场试验
2016年10月13日，DXX31 4井实施了3层分注前期现场试验。配水器最大外径φ113mm，最大下深2631.32m，采用两级三段分注管柱，注水初期完成配注40/30/20方每天，后经历5次更改配注，已累正常生产近1_5年。先后实施测调5次，指令发送、单个配水器执行指令200多次，调配过程中井下、井口、室内通讯正常，智能配水器执行指令到位，测调均获成功。
5结论
（1）研制了基于压力脉冲测控原理的井下智能配水器，可通过无线网络由室内控制分层注水井的测调。（2）现场试验证明，注水井无线测控分注技术可满足分层注水的需要，具备推广应用的前景。