针对目前注水井封隔器存在穿越通道少、压力等级低等问题,研制了一款面向有缆智能注水井的生产封隔器。该款封隔器具有6条圆周分布电缆通道,满足测调机械手等工具的线缆需要。设计了新型锁环结构及防提前坐封机构,新型的锁环结构使坐封机构可承载较高坐封载荷。采用锁块连接的防提前坐封机构可有效避免封隔器外部受力引起的提前坐封。该封隔器具有结构紧凑、防提前坐封、压力等级高等优点。经室内与井场实验验证,该封隔器可双向承压7500 psi(51.72MPa),坐封、密封、解封等均满足设计要求,是一款高性能的注水井生产封隔器。

随着M油田的开发,油田MH层位天然能量出现不足,按照开发方案,注水井将作为油藏能量补充的重要手段。受制于该油田地面水源的限制,注水井用水来源主要为油井产出水。文中通过实验室分析得出了该油田产出水的主要化学成分,分析了影响注水井管材腐蚀的主要因素,并通过实验室模拟不同的井下工况,得出几种常见管材的腐蚀程度。为最大程度减少后续修井作业和操作成本,综合考虑管材腐蚀对井下生产的安全性及经济性,该油井中普遍使用的13Cr油管不宜作为注水井油管使用,推荐25%Cr为该油田注水井管材材质。

智能分层注水井井下测试数据需要无线向上传输,根据注入水流动特性和发生脉冲的基本原理,设计发生脉冲信号的转阀基本结构和形状。利用优化设计软件对其阀口机械结构、性能参数进行优化,对不同工况下的旋转扭矩和脉冲振幅进行了模拟。优化后的转阀阀口型线为扇形、阀口数量为4个,产生的压力脉冲幅值达到了0.8 MPa以上,能够在注水量只有50 m^(3)/d的情况下实现井下测试数据的精确上传,为智能注水井实现无线传输提供了技术支撑。根据以上优化结果设计了一种能够把注入水作为动力传输介质的可以产生连续脉冲的注水井转阀式脉冲信号发生器,其传输方式为采用正脉冲向上传输。下一步将进行脉冲器的试制与室内试验,进一步优化其结构,达到现场应用需求。