爱华网根据奈曼区块测井解释资料统计，油井井段长，层数多，且层薄，注水开发见效后，油井同井段内将有见效层和未见效层，见效层的压力大于未见效层，致使未见效层不出油，为实现区块高效开发，进行了同井段内分层采油工艺技术的研究与应用。 1. 大井段分层采油井下管柱的研制 管柱结构。分层采油井下管柱主要由泵挂管柱和分层控制管柱两部分组成。 工作原理。分层固定配产采油装置在下井前要进行以下工作：进行油井产液剖面测试，优化分层井段及层数。根据产液剖面测试资料、试井资料及完井电测资料分析，优化出主产层。 根据测试结果，确定分层采油各层的配产量。根据测试资料各层产液量、含水，进行分层配产量，确定油嘴大小。 根据确定的井段、层数、油嘴，进行井下分层采油井下管柱设计，在分层固定配产器的进液孔处用一定直径的固定油嘴控制各层产液量。当分层采油管柱下井后，分层固定配产器释放，打开防喷开关，油层液体经下接头上进液孔进入油嘴，同时顶开上方的单流阀进入油管，经杆式泵抽吸排液。 技术特点。该管柱实现了多油层分层同采的工艺要求, 避免了层间干扰现象; 检泵或更换泵型时，不需起下分层控制管柱和泵挂油管柱，只需起下抽油杆。 2.分层固定配产器的研制 工作原理。分层固定配产器可直接连在分层采油井下管柱上，位置在需要进行控制的生产层中。在下井释放时，由中心管3打压，压力通过出液孔4作用在滑套5上，滑套5在压力作用下上行，套在滑套5上的卡簧12一同上行，当滑过外套9的凸台后由于内径增大，卡簧12在自身弹力的作用下张开，使滑套5无法下行，保证工具在工作状态无法遮挡出液孔4，完成工具释放。该工具工作时，井筒液体经下接头11上的进液孔8进入油嘴7，同时顶开上方的钢球6，再通过中心管与外套9之间的空间，同出液孔4进入油管，实现生产。 技术特点。分层固定配产器是在进液孔处采用一定直径的固定油嘴控制产液量，高含水、高产液层采用相应的油嘴进行控制生产，能够放大薄差层生产压差，提高薄差层动用程度，同时具有不压井作业的作用。 3.Y441封隔器 结构。Y441型封隔器由平衡、密封、坐封、锁紧、锚定、解封六大部分组成。 工作原理。坐封：封隔器下至设计位置后，从油管加液压，液压力传入封隔器液缸后，推动下活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上，同时上活塞锁块被释放，此时液压力推动上活塞上行，压缩封隔件，封闭油套环空。卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹。坐封平衡机构可平衡中心管的受力，防止内、外中心管产生相对位移。工作时，由于封隔器上、下液体压力不同将产生一定的液压力，而这些力均可以通过锚定机构作用到套管上。承压平衡室可保证中心管不受向上的作用力。工作时，液压力不能使封隔器解封。 解封：上提管柱，锚定机构不动，中心管随管柱一起上行，剪断解封锁块，封隔件被释放，再上行，上拔上锥体，卡瓦脱离套管，封隔器完全解封。若下锥体在解封过程中不能脱卡时，该封隔器设计有下锥体脱卡机构，可下放管柱，给下锥体施加向下的作用力使其脱卡。 图3 Y441封隔器结构图 1—上接头 2，4，16，24—密封圈 3— 主活塞 5—上缸套 6—锁套 7—锁活塞 8—销钉9—锁环 10—外管 11—胶筒 12—隔环 13—下活塞 14—密封套 15—上锥体 17—中心管 18— 卡瓦 19—接箍 20—下锥体 21—支撑套 22—提挂套 23—弹簧爪 25—调节环 26—捞头 27—支撑体 28—连接套 29—下缸套 30—接头 31—下接头 技术特点。Y441型封隔器是一种双向锚定、液压坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。可适用于直井、斜井、水平井分层采油、找水、堵水等工艺，可单级使用，也可多级使用。 4.Y341封隔器 结构。Y341型封隔器由平衡、密封、坐封、锁紧、解封五大部分组成，其结构如图4所示。 工作原理。坐封：封隔器下至设计位置后，从油管加液压，液压力传入封隔器液缸后，推动下活塞下行并定位于解封块，同时上活塞锁块被释放，此时液压力推动上活塞上行，压缩封隔件，密封油套环空，卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹。工作时，上压大，下推封隔件，将对外中心管产生一向上的作用力，但此时下压力又同时作用于平衡机构，对外中心管产生向下的作用力，这个力稍大于上推封隔件的力，故可保证内外中心管不会发生相对位移，封隔器不会解封。 解封：下放管柱，内中心管随管柱下行，此时外中心管因封隔件与套管的摩擦力不动，解封锁块进入释放扩孔，释放后封隔件下弹，封隔器解封。 技术特点。Y341型封隔器是一种无锚定、液压坐封、下放油管解封的压缩式封隔器。可适用于直井、斜井、水平井分层采油、找水、堵水等工艺，安全可靠，可多级使用。 5.YKKG压控智能测试阀 用途及应用范围。YKKG压控智能测试阀是应用于油田测试的新型智能化专用工具，它与各类封隔器配套组成测试工艺管柱。
结构。YKKG压控智能试油测试阀主要由机械和电气两大部分组成，机械部分包括工作筒、开关器(可调水嘴)等机构；电气部分包括接收器、数据存储器、检测电路、电动机、锂电池等组成，见下图。 YKKG压控智能测试阀结构图 工作原理。YKKG压控智能测试阀是利用机电一体化及压力传感接收技术,完成注水井井下各层注水量的测量,根据各层的配注要求,调节各层的注入量。压控开关的井下工具中有电源、电动机、可调式水嘴、压力传感器及芯片。地面部分将井底要设置的孔径大小的压力码转化为压力波动,再将压力波动通过井筒中的介质———水传递给井下压力传感器,芯片将压力传感器接收的压力波动转化为孔径大小的指令传递给电动机,电动机带动传动装置对水嘴孔径进行调节,达到地面上对各层的配注要求。 技术特点。高智能化使得其操作简便、安全可靠、大大缩短了施工周期；机电一体化设计使其结构紧凑便于维护保养；YKKG压控智能测试阀无级限制，可任意频繁操控；YKKG压控智能测试阀可根据测试要求设定工作程序，其井下工具自动按程序完成阀开或阀关；开阀与关阀的全过程均不需要保压维持；双脉冲操控方式方便可靠，成本费用低、所需时间短，因此一线工作人员可根据井的生产情况及时准确的对测试井进行操作；一趟管柱即可完成各种试油项目。 YKKG压控智能测试阀操控步骤（即压力码）:将套管阀门打开，井中压力放至零值，保持25分钟；井中压力保持在零值连续时间达到25分钟后，关闭套管阀门，然后将泵车出水管与井口套管阀门连接，并打开套管阀门。开智能阀操作：操作泵车将压力第一步打到>5MPa保持2分钟、第二步降到0MPa保持5分钟、第三步打到>5MPa保持2分钟、第四步降到0MPa，压力码发送完毕，放置在井下的YKKG压控智能试油测试阀被置为开启状态。关智能阀操作：操作泵车将压力第一步打到>5MPa保持2分钟、第二步降到0MPa保持10分钟、第三步打到>5MPa保持2分钟、第四步降到0MPa，压力码发送完毕，放置在井下的YKKG压控智能试油测试阀被置为关闭状态。 6. 现场试验情况 大井段分层采油工艺技术现场试验3井次，分别为奈1、奈1-48-38奈、1-62-62井，应用效果见统计表3。从表可以看出，3口井累计增油142吨，平均降水 10.3 %。大井段分层采油工艺技术现场应用见到了增油降水的效果，避免了层间干扰。 7. 结论及下步攻关方向 对于已判断清楚各层含水、产液的油井，可采用分层固定配产器进行大井段分层采油技术。实现了大井分层采油的工艺要求, 避免了层间干扰现象，达到了增油降水的目的，提高了原油采收率。大井段分层采油工艺管柱既节省作业费又延长油管使用寿命，降低了采油成本。 下步攻关方向。对于未判断清楚各层含水、产液的油井，可进行YKKG压控智能测试阀的研究试验，这样不需要井下油藏的大量、精确的参数测试，减少前期工作量，可在地面直接控制各层油嘴的大小，自动调整各层的产液量。[4]
