海上油田开发以水平井大斜度井居多,开发井层数多,层间矛盾大,需要对层间生产动态进行实时控制。井下液压分层控制方式具有可靠性高、动作力大的特点,但受管线数量影响,工艺适用层数受限。通过井下解码技术减少了多层控制管线数量,提高液控工艺适用性。研制的井下解码器采用滑阀结构形式,通过不同管线压力序列,实现了层位的识别和压力液的引导,利用3条管线可以实现井下6个层位的控制,满足了分层精细化控制的需求。实验结果表明,在指定的管线接入顺序下,解码器只能在指定的压力序列下打开,保证层间互不干扰。同时对液压油传导时间进行了实验验证,在20℃环境下,采用壳牌得力士22号液压油,在3000 m长,直径6.35 mm液控管线中,5 MPa液压油传导至末端时间约为240 s,为井下液控滑套的控制提供了理论基础。

液控智能完井技术有效地解决井下分层开采控制难题,其地面液压控制设备需要为井下液控滑套提供液压动力,实现液压滑套的动作与控制。对地面液压控制站的控制系统进行分析,设计整体控制原理,分析流量、压力等关键参数控制机理。依托Visual Basic 6.0设计的上位机软件,实现了数据发送和接收、修改试验参数、控制工作状态、存储试验数据、显示控制界面和数据回放、报表生成等功能,为液控智能完井井下滑套的控制提供了保障。

深井长管线液压作业过程中环境温度的变化较为显著,不考虑井筒内温度变化情况将导致沿程阻力损失误差较大,极易影响井下工具的正常作业。为此,在传统液压油沿程阻力损失计算的基础上考虑井下温度变化对计算数值所带来的的影响,优化了具有显著温度变化作业环境下管线的沿程阻力损失计算过程,并以S2V22号液压油为示例,计算并对比分析了定参数下及受地温梯度影响下不同液压流量的沿程阻力损失变化。研究结果为今后基于精确液压控制工具的深井作业提供了一定参考。

智能井技术是油田实现高效、科学、合理开发的核心技术,也是未来油田开发的发展方向。智能井技术研究涉及到多个学科领域综合性系统工程研究,关键技术主要集中在井下参数测量技术、生产流体控制技术与数据传输技术。其中生产流体控制技术是智能井技术的关键核心技术,层间控制阀则是实现生产流体控制技术的核心工具。本文就智能井液压多档位控制阀结构设计提出优化设计方案,为液压控制阀结构优化设计提供新思路,推动智能井核心工具液压多档位控制阀国产化进程,为智能井技术装备系统国产化提供支持。