机械定位技术在河南油田的应用

河南油田进入特高含水开发期后，随着油田综合含水的不断上升，井下油水关系日趋复杂，油层层内及层间矛盾更加突出，主要潜力已由层间转为层内、由主力油层转为非主力的薄差油层。同时油田地质特点决定了河南油田厚油层发育、平面多变、非均质十分严重，剩余油分布复杂、零散，挖潜难度增大，开发效益变差。 针对河南油田分层工艺现状以及油田开发后期对厚油层层内细分挖潜的生产需要，我们开展了大厚层细分开采技术的研究，该技术包括大厚层细分注水技术、大厚层细分卡堵水技术和大厚层细分改造三项配套技术，该技术的关键是井下管柱机械定位技术。通过采用井下管柱机械定位技术，使分层措施管柱在井下精确定位。 目前国内外的管柱定位卡封主要是通过测磁定位曲线的方法来校正管柱深度，该方法需要在工艺管柱下井前测一条套管接箍磁曲线，当工艺管柱下井后，再从油管测一条磁曲线，通过两条曲线比较来确定管柱深度。因该方法工艺复杂、作业量大、占用生产时间长、测试成本高，所以现场难以推广应用。基于这种情况，油田井下定位技术为解决这些问题开辟了新途径。定位技术结构组成 定位技术由井下定位器、测力传感器、智能显示仪表、封隔器等井下工具组成。使封隔器准确座封于厚油层内薄夹层处，实现定位卡封。定位技术工作原理 定位技术是通过定位器与措施管柱配套、有效解决薄夹层定位卡封的问题，从而在大厚层实现细分注水、细分卡堵水和细分改造的目标。将接在工艺管柱底部的定位器下至套管定位接箍下方4～5m的位置后、在管柱上端接上高精度的测力传感器及智能仪表。然后上提管柱寻找定位接箍，当定位器进入定位接箍时，地面智能仪表产生lO～15kN载荷信号显示，此时即为磁定位套管的深度，再上提一定高度，使封隔器座封于厚层内的薄夹层处，从而实现了定位卡封，如图1所示。计算方法：　　 L提=L套 一L封一△L　　 式中：L提：定位器通过磁套管后的上提高度，m；　　 L套：定位器所通过的磁定位套管深度，m；　　 L封：封隔器卡点的设计深度，m；　　 △L:封隔器上胶筒至定位器之间的距离，m。机械定位技术的特点1．该技术不需专门施工车辆，所需仪器轻便操作简单、不占用生产时间、不增加作业量、成本费用低。2．该技术克服了温差、重力等因素的影响，精度高，2500米井深误差不超过0.15m；3．井下定位器直接与生产（措施）管柱配套，实现管柱自身定位，广泛用于采油、注水等作业，占产时间少。机械定位技术主要设备构造及特点● NSDWQ-130内收型机械定位器1．结构组成 NSDWQ-130内收型机械定位器主要由锁紧部分、定位块内收部分、定位块和主体部分等组成。2. 结构特点 a. 定位块回收功能 由于定位时机械定位器外径大于套管内径，这直接影响定位器能否顺利起出，通过设计定位块回收锁紧机构，借助坐封压力使定位块回收，回收后定位器外径由φ130mm缩至φ115mm，确保了定位器安全起出，避免定位器在井下遇卡事故的发生。b. 扶正功能 在下井过程中，定位器在强力弹簧的作用下，始终使管柱保持居中状态，克服了井架与井口不对中偏磨管柱现象；同时克服了因井斜偏磨管柱现象，从而不受井架与井口不对中及井斜的影响，起保护封隔器等配套工具的作用。3. 技术参数 定位负荷：20KN～30KN 径向扶正力：1.6KN～2.0KN 耐压：25MPa 最小通径：φ32mm最大外径：φ130mm 总长：1000mm压缩后最大外径：φ115mm● 微电脑地面定位仪1．结构组成 微电脑地面定位仪主要由信号采集部分、信号分析部分、信号处理部分及信号存贮与回放部分组成。2. 工作原理 通过采集管柱上提过程中管柱负荷增量值，并加以分析、处理，以曲线形式显示出来，通过分析曲线达到管柱定位之目的。