不動管柱換層工藝技術的研究與應用
勝利油田經過三十餘年的勘探開發，已進入了油田開發中後期，此時油層含水大幅度上公升，層間矛盾加劇，開採難度增加。勝利油田又是乙個典型的複式油氣田、油層薄、層數多，大多數油田已經進入高含水開採期。以勝利孤島油田為例，現有油井1370餘口，日產液水平13萬多噸，日產油水平0.
8萬噸，綜合含水約94%，主力層平均含水約95%，非主力層平均含水約93%。由於多年的強註強採，層間矛盾更加突出，油井含水上公升，特高含水井增多，開發效果越來越差。為了增加產量，射開新層進行強採、合採，多層合採，其後果是：
吸水指數高、含水高、油層壓力高的高含水的主力油層嚴重干擾抑制了潛力油層生產能力的發揮。為了緩解層間矛盾，實現控水穩油，逐步推廣分層找卡堵水、分層採油及細分層採油等工藝措施，以改善注水開發效果。
以前採用的常規生產管柱工作壽命短，分層找卡堵水及換層採油生產作業複雜，不僅導致作業成本上公升，而且在採油生產及檢幫浦作業中加重了油層汙染。針對這些現實問題，我們研究成功了不動管柱換層工藝技術，並於2023年2月通過了總公司組織的專家鑑定，專家鑑定認為該技術整體水平達到了國際先進水平，具有良好的推廣應用前景。該技術的應用能提高分層卡堵水效果，簡化分層採油生產操作工藝，降低生產成本。
一、不動管柱換層工藝技術原理及特點
不動管柱換層工藝技術研究設計了整體式換層生產管柱和液壓丟手式換層生產管柱兩大類多種工藝管柱。該工藝技術滿足了直井、斜井的分層卡堵水、多層油井不動管柱換層生產等工藝要求。該工藝技術主要包括六類十餘種井下工具，多種工藝管柱及換層方法，形成了不動管柱換層找水、換層採油、高效分層卡堵水等工藝技術，提高了高含水、特高含水油田的開發效果，其技術達到了國際先進水平；該成果的應用能有效提高分層卡堵水的效果，減少作業次數，減緩層間矛盾，提高油田儲量的動用程度。
1、不動管柱換層工藝技術原理
該工藝技術的原理是：根據完井管柱設計下井前調整好開關的初始狀態，在管柱按要求下入井內設計位置後，從油管打壓坐封封隔器、並完成丟手。首先對油層1生產一段時間，待油井產量穩定後，可根據需要換層生產。
若首先生產的油層含水過高，可通過井口作業操作，使換層開關處於換層狀態，從而實現換層生產油層2。若油層2的含水高於油層1的含水，同理可實現不動管柱重複換層。其管柱坐封、丟手及yk開關換向時的壓力資料可由壓力測試系統接收並處理存檔，為下次換層生產提供開關換向依據。
同理可進行3～4層的換層生產。
圖1、不動管柱換層工作原理圖
2、不動管柱換層工藝技術特點
該技術具有以下特點：換層方法簡單方便，可以多層重複換層，減少了作業次數；提高了多層油井分層卡封效果，延長了油井免修期；可以實現多級封隔器分層卡封都能驗封的要求；可用於直井、斜井及中深井中。
3、不動管柱換層管柱配套工具
組成不動管柱換層生產的基本工具有：y211（或y221）和y111型系列機械封隔器、y441e和y341e系列高壓封隔器、dys多功能液壓丟手、yk液壓換層開關、分流開關、打壓球座等井下工具。通過基本工具的配套組合，可形成整體式換層生產管柱和液壓丟手式換層生產管柱兩大類，可以實現直井、斜井中2層～4層任意組合的換層生產。
4、現場試驗及應用
我們自2023年1月開始，分別在孤東、現河、勝採、濱南等採油廠進行了不動管柱換層採油工藝技術現場試驗及推廣應用。至2023年10月現場應用不動管柱換層工藝技術近90井次，與該工藝配套的井下工具如y441e高壓封隔器、dys多功能液壓丟手等單獨用於直井、斜井及水平井中卡堵水等40餘井次。典型井例如下。
樁15井：該井上措施前全井合採，含水上公升很快，高含水層位不明確，採用φ83—3×6生產引數，日產液125t，油1.9t，含水98.
4%；2023年4月28日下入換層生產管柱，分兩段採油找水，先生產下層，採用φ70-3×4生產引數，生產乙個月，日產液約80t，油2.5t，含水96%；6月6日，換上層生產，日產液約80t，含水100%；於7月4日，重新換回下層生產，日產液約80t，含水96%。
圖3、樁15井不動管柱換層採油找水試驗結果
濱南利11-4井：該井上措施前全井合採，採用φ56-2.1×6生產引數，日產液31t，油1.
6t，含水95%；2023年5月11日，下入換層生產管柱，採用採用φ44-2.1×6生產引數，分三段生產，先生產最下層，5月13日日產液22t，油0.7t，含水97%，6月9日，因幫浦漏，檢幫浦作業，未動換層管柱；6月15日進行換層，生產中間層，日產液24t，油11.
5t，含水52%，一直生產至今。
現場試驗表明，不動管柱換層工藝技術工藝配套，效能完善，大大減少了作業次數，節省了採油生產的成本，有效延長了油井免修期，增加了採油時效，創造了很好的經濟和社會效益；初步統計增產**4萬餘噸，減少作業120餘井次。與該工藝技術配套研製的y441e、y341e高壓封隔器、yk液壓換層開關，研製dys多功能丟手工具，大幅度提高了丟手控制管柱的安全可靠性，為油水井提供了技術先進、效能可靠的封隔工具，對延長油井免修期、提高施工成功率、降低作業工作量具有重要作用。該工藝技術配套完善了不動井口和不動管柱條件下進行重複換層生產，創新地研製了yk換層開關、多功能丟手工具和低坐封壓差高工作壓差的高壓封隔器，提高了我國的採油工具技術水平。
附表現場試驗資料表