分層注水井下監測與數據傳輸技術的發展及展望

劉合，鄭立臣，俞佳慶，明爾揚，楊清海，賈德利，曹剛

（中國石油勘探開發研究院，北京 100083）

0 引言

水驅是中國油田主體開發方式，水驅油田產量占目前中國油田總產量的 60%以上。精細分層注水開發在大慶油田長期穩產和長慶油田增儲上產過程中起到關鍵作用，預計未來10年內仍是中國油田提高采收率和控水穩油的主要技術手段。中國石油天然氣股份有限公司（簡稱中國石油）現有分層注水井5.7×104口，主體技術是橋式偏心+電纜高效測調的人工作業，年測調40多萬次，資源消耗巨大。隨著近年來精細分層注水的持續推廣應用，水驅開發面臨許多新形勢，如分層注水井數逐年增加、分段日益精細、測調周期逐步縮短等，使得測調工作量劇增，成本大幅上升，并且所獲數據仍無法滿足開發方案優化需求[1-2]。實現分層注水數字化是解決當前生產矛盾、實現開發方案優化和降本增效的必然選擇，也是中國智慧油田建設的重要方面。

井下監測與數據傳輸是實現分層注水數字化的關鍵和難點，鑒于井底長距離數據傳輸和線路連接的復雜性，以及惡劣或極端作業和生產環境對系統可靠性提出更高的要求，獲取井筒和油藏實時數據面臨巨大挑戰。本文重點論述中國分層注水井下監測與數據傳輸技術的發展歷程，結合油田生產現狀、生產需求和現有井下監測與數據傳輸技術的特點，提出分層注水井下監測與數據傳輸技術發展方向。

1 分層注水井下監測與數據傳輸技術的發展歷程

1.1 傳統井下數據獲取方法

1.1.1 投撈井下存儲式傳感器

20世紀80—90年代，獲取井下數據主要采用投撈井下存儲式傳感器的方式。存儲式傳感器在完井時隨著完井管柱下入井下，或在需要測量井下參數時采用鋼絲投入或液力投入的方式下入井下。傳感器測量井下參數并存儲在儀器中，測量完畢后通過鋼絲打撈或液力打撈的方式將傳感器取出到地面，讀取傳感器中存儲的井下數據[3-7]。鋼絲投撈主要適用于偏心式注水管柱，液力投撈主要適用于同心式注水管柱。

采用鋼絲投撈雙通道壓力計進行分層壓力測試以及封隔器驗封都屬于這種方式。以偏心分層注水工藝管柱為例，需要進行壓力測試時，首先打撈井下堵塞器，然后將雙通道壓力計投入偏心配水器偏孔內，同時測量油管內壓力和地層壓力，測試完成后通過鋼絲下入投撈器，撈出雙通道壓力計，然后再次投入堵塞器，實現正常注水。對取出的存儲式雙通道壓力計進行數據回放，獲取地層壓力及壓力恢復曲線等數據。注水管柱驗封時，將堵塞式雙通道壓力計投入到反應層配水器內，如圖 1所示，同時采集油套兩路壓力。地面做“開、關、開”動作改變注水壓力，使得動作層環空壓力產生變化。撈出雙通道壓力計，地面回放觀察壓力曲線判斷封隔器是否密封。

圖1 投撈存儲式壓力計驗封示意圖

投撈傳感器會影響井下流動狀態，使測試資料準確性降低，即無法精確反映地層狀態。此外，整個測試過程繁瑣，測試效率低，掉卡儀器事故率較高。

1.1.2 電纜直讀通訊與測調技術

隨著油田開發的深入，層間矛盾加大，需加密測調周期以保障注水合格率。為了有效縮短現場測試時間和減少工作量，20世紀90年代研制并規模應用了以“橋式偏心、橋式同心和配套電纜高效測調”為核心的分層注水工藝[1]。其核心是用電纜代替鋼絲，攜帶井下電動測調儀作業，系統組成如圖 2所示。系統由電動測調儀、電纜絞車、地面控制系統等3個部分組成。井下電動測調儀與橋式偏心配水器的堵塞器對接，實現流量自動調整，無需投撈堵塞器。同時對井下流量、壓力、溫度等信號在線實時采集，大幅度提高了注水井的測調效率。井下電動測調儀經電纜絞車與地面控制系統相連。地面控制系統主要完成對井下儀器的供電控制、通訊以及上傳信號的采集與處理，可實現井下各層注水量的實時監測、調節過程監測、成果曲線繪制及吸水指示曲線繪制等。地面控制系統與井下測調儀通過直流載波通信方式進行信號傳輸，即借助電纜自身的電容和電阻特性，利用對電容的充電與放電及與電阻的等效關系，達到對電壓進行調制的作用，從而在供電系統中載入測控信號進行分時高速傳輸。同時，通過程序優化，將載入的測控信號直接調制到基帶上，達到載波的振幅和頻率，并利用抑制功能原理使測控信號始終處于基帶附近，以克服電纜長度造成的信號衰減及失真，提高測控信號傳輸的可靠性和穩定性，信號傳輸距離可達4 km以上。

圖2 電纜直讀測調系統示意圖

“橋式偏心+電纜直讀測調”因其在測試方面的優勢，目前仍是中國油田的主體分層注水技術。但這種通訊方式只能在測試時測量井下參數并獲取片段數據，無法實現井下參數的長期監測，而且每次通訊時都需要動用測試車，導致工作量增加。

1.1.3 井下接力通訊技術

21世紀初，在分層注水測試過程中，為了克服電纜直讀測調只能獲得井下片段數據、投撈作業對工人技術水平要求高、深井作業難度大等問題，在電纜直讀測調技術基礎上，開發了井下接力通訊技術。

井下接力通訊技術通過井筒長距離有線通訊和井下短距離無線通訊接力的方式實現。分層注水中，系統主要由以井下無線通訊短節為主的接力通訊系統和井下電控配水器組成。井下無線通訊短節通過電纜與地面控制計算機相連，通過電纜載波方式同時實現無線通訊短節的供電及與地面計算機的雙向通訊，同時，通訊短節以無線方式與井下電控配水器通訊，完成地面指令的下達以及智能配水器測量數據的上傳[8-10]，系統構成如圖 3所示。在該技術中，井下電控配水器自帶電池、無線通訊模塊和電控水嘴，能夠監測、調整井下參數并將監測數據存儲在配水器的存儲器中。當需要調整注水參數或讀取井下數據時，用電纜車攜帶無線通訊短節快速下入目的層后改為緩慢下放，無線通訊短節不斷呼叫井下電控配水器，電控配水器在休眠待機過程中每隔一段時間會自動喚醒 1次，當無線通訊短節與井下配水器成功通訊后配水器轉入工作狀態并提示地面停止電纜下放，建立起地面控制器+電纜+無線通訊短節+井下電控配水器的接力通訊鏈路，并實現遠距離非接觸通訊。通過這種方式，可以實現井下電控配水器的控制調整和儀器存儲數據的在線讀取，可以獲得配水器自下井后的長期監測數據，也可以將地面指令注入井下儀器，實現對井下儀器的控制并實時監測井下參數的變化。由于電磁波在水中衰減極快，加上無線通訊儀器發射功率限制，井下無線通訊距離一般只有30～50 cm，若增加無線功率，可以擴大到1 m。

圖3 分層注水井下接力通訊系統示意圖

井下接力通訊技術既可以在測試時獲取井下實時參數，又可以讀取智能配水器中存儲的歷史數據，獲取數據量大幅提高，由于不需要測試儀器和井下配水器剛性對接，大幅簡化現場作業并降低了對操作人員的要求。然而，該技術依然存在無法實時獲取井下參數以及測試工作量大的問題，未規模推廣應用。

1.2 預置電纜井下參數實時監測通訊技術

為了實時獲取井下參數和連續監測數據，21世紀初科研人員研發了預置電纜井下參數實時監測通訊技術。該技術是基于單芯鋼管電纜通訊技術研發的，通訊系統主要由地面主機、鋼管電纜和配套電控井下工具組成。在完井過程中，電控井下工具通過單芯鋼管電纜串聯連接，然后通過敷設在油管外的單芯鋼管電纜連接到地面控制儀器，進而連接到控制計算機，實現電控井下工具和地面控制系統的物理連接。單芯鋼管電纜提供信號傳輸通道，同時為井下工具供電。該技術作業井深可達3 800 m以上，數據傳輸速率可達1 kb/s，數據實時性好，數據量大，供電通訊一體化，較好地解決了井下儀器供電和井下監測與數據傳輸難題，目前在分層注水中已進入示范應用階段。

以預置電纜實時監測分層注水工藝為代表的第 4代分層注水技術，工程實施如圖 4所示。將壓力、溫度、流量傳感器與流量控制系統結合成整體置于井下，預置電纜隨管柱下入，應用單芯鋼管電纜及載波傳輸技術實現井下測試裝置與地面控制主機通訊，可同步控制多級井下測試裝置進行數據監測和流量調配，對各層段注入壓力、流量和溫度進行實時監測及堵塞器開度控制，實現全自動分層調配及參數監測。其優勢為數據量、調配周期和通信不受施工和環境的限制，通過電纜增大電機的驅動能力以便處理遇堵問題，該工藝更加有利于注水合格率的保障和輔助油藏分析。預置電纜分層注水技術實現了注水井分層壓力和流量的數字化實時監測及油藏注水動態監測的網絡信息化，推進分層注水工藝向數字化、自動化、集成化方向發展[11-12]。

圖4 預置電纜分層注水系統示意圖

1.3 分層注水井下無線通訊技術

為了實現井下遠程控制，同時滿足帶壓作業等工藝需求，科研人員對井下無線通訊技術的探索從未停止，但由于傳統電磁波技術用于井下遠程通訊的實現難度大、成本高，只能尋找其他適用于分層注水的井下無線通訊技術。近年來取得進展的井下無線通訊技術主要包括振動波井下監測與數據傳輸技術、壓力波井下監測與數據傳輸技術和流量波井下監測與數據傳輸技術。井下無線通訊技術都是借助井筒現有資源，以油套管或水流為通訊介質實現遠距離通訊。

1.3.1 振動波井下監測與數據傳輸技術

中國對振動波井下監測與數據傳輸技術的系統研發始于2010年。該技術以油套管為傳輸介質，地面和井下振動信號發生器為通訊控制工具，振動波為載波，實現地面和井下數據的雙向傳輸[13-16]。其核心儀器是振動信號發生器和微振加速度傳感器。振動信號發生器以超磁致伸縮棒為換能器件，電源系統控制包裹在磁致伸縮棒外側的驅動線圈產生交變磁場，驅動超磁致伸縮棒伸縮并推動感應錘同步振動，實現電能到機械振動能量的轉換?？刂葡到y把通訊信息編碼后調制到振動波上，振動波沿著油套管向下或向上傳輸，微振加速度傳感器接收振動信號并進行解碼，實現地面指令下達或井下數據上傳。

由于管柱結構的復雜性和陷波、信號識別、電磁兼容等一系列技術難題，振動波下傳技術直到2015年才獲得系統性突破，并成功應用于分層采油和找堵水作業中。由于地面振動信號發生器功率不受電源局限，向井下監測與數據傳輸距離理論上不受限制。以目前儀器水平，已實現下傳井深2 680 m的直傳通訊，數據傳輸速率最快可達8 b/s，特別適合井下工具的遠程控制，應用前景廣闊。

振動波上傳技術發展相對滯后，隨著電池供電井下振動信號發生器的研發成功及通訊策略的轉變，2019年實現了井下到地面振動波通訊技術的突破，并同步開展振動波控制分層注水現場試驗。目前已成功完成5口井的現場試驗，試驗井深分布在800～1 000 m，在環境噪聲不大的情況下，均能完成雙向直傳通訊。

振動波控制分層注水技術工作系統如圖 5所示。地面儀器主要由振動信號發生器及控制電源系統組成，井下儀器為振動波控制配水器，內含加速度傳感器、振動信號發生器、電控水嘴、壓力溫度傳感器等。當地面需要井下監測數據或調整井下參數時，地面控制計算機控制地面振動信號發生器發出特定的振動波信號，喚醒井下處于睡眠狀態的振動波控制配水器，并建立一對一通訊鏈路。振動波控制配水器可根據地面指令調整井下配注量并實現分層注水遠程控制，也可根據地面指令將井下流量、壓力、累計配注量、閥門開度、溫度等歷史數據上傳。

圖5 振動波控制分層注水系統示意圖

由于振動波井下監測與數據傳輸技術完全借用現有油套管資源，不占用油管中心通道，施工工藝簡單，作業風險小，成本低，時間短，適應各種井筒類型，在分層注水應用中具有獨特優勢。但振動波上傳直傳距離有限，在一定程度上限制了其應用范圍。

1.3.2 壓力波井下監測與數據傳輸技術

壓力波井下監測與數據傳輸技術以液體為傳輸介質，壓力變化為載波，實現地面和井下的雙向通訊。將控制指令進行編碼，在井口通過打壓或閥門開關方式將壓力波指令傳送到裝有壓力傳感器的井下儀器中，井下儀器對壓力波信號進行解碼并執行相應的動作，實現地面指令的下達。井下也可通過電控開關的通斷在水流中產生壓力波動并傳到地面，地面的壓力傳感器接收到壓力脈沖信號進而實現井下信息的解碼。隨鉆測量中的鉆井液脈沖就是一種典型的壓力波通訊方法，20世紀60年代后期就開始研發，70年代日趨成熟并開始商業應用[17-24]。

壓力波通訊技術一開始是小規模應用于分層采油和找堵水作業中，21世紀初后期開始應用到分層注水中，形成了壓力波控制分層注水技術[25-28]，其系統組成如圖 6所示。地面注水閥組設計有壓力波編碼控制器，可按照遠程軟件發送的指令自動控制壓力波編碼控制器開度，規律性地改變注水井油管中的壓力，建立井筒內的壓力波動，并在井下產生壓力波動信號。井下智能配水器集成壓力傳感器及可控水嘴，壓力計連續檢測并存儲壓力值，配水器的控制器調取壓力值并解析波動碼，將其轉換為控制信號來控制水嘴開度，實現地面至井下的命令傳輸及地層注水量的控制。井下智能配水器的控制器根據井下數據發送指令控制水嘴開度，并在井口產生壓力波動信號。地面控制系統實時監測井口壓力值，將檢測到的壓力波動信號解碼，實現井下分層流量、壓力和溫度等數據向地面傳輸。

圖6 壓力波控制分層注水系統示意圖

壓力波控制分層注水技術信號傳輸不占用油管通道，壓力傳感器同時作為井下監測與數據傳輸傳感器，技術成熟度高且成本較低，井下儀器容易實現低功耗待機。該技術已在長慶油田進行了小規模應用，截至2021年底已經應用1 248口井，最大傳輸井深2 900 m，單個命令下傳40 min，單個數據上傳40 min，是目前應用井數最多的井下無線通訊注水技術。從長慶油田的生產應用結果看，壓力波控制分層注水技術信號傳輸速度較慢，遠低于隨鉆測井的1 b/s，選擇該技術是為了適應開放井下環境壓力波信號傳輸需求，保證在大多數油藏狀況下都能完成雙向通訊。

1.3.3 流量波井下監測與數據傳輸技術

為了解決壓力波信號在分層注水應用中存在的環境適應性問題，根據對中國主流注水井網結構的調研結果和生產需求分析，2015年提出依托現有注水井網資源，用流量波來實現井下監測與數據傳輸，建立從配水間到井下配水器之間的無線通訊網絡。流量波通訊的理論依據是流動液體的連續性原理和質量守恒定律，即在地面高壓泵作用下，水被注入井下地層，注水管道中的水流連續流動，單位時間內流過管道任一截面水的質量相等，因此用流量波進行信號傳輸具有優越的抗干擾能力和環境適應性。

流量波通訊系統的網絡構架如圖 7所示，系統主要由安裝在配水間分水管線上的流量信號發生器、流量信號檢波器和井下各層電控配水器組成，井下電控配水器內置流量傳感器、壓力傳感器、電控水嘴等輔助儀器。需要進行指令下傳時，地面流量信號發生器在計算機控制下發出含有控制指令信息的流量波動信號，通過注水管線和油管傳遞到井下電控配水器，井下流量傳感器接收到地面控制指令時，解碼還原地面控制指令并完成相應動作。井下數據上傳時，井下電控配水器根據地面的控制指令將井下數據轉換成控制信息，通過控制電控水嘴的開度變化，將信息調制到注水水流上向地面傳遞，地面的流量信號檢波器檢測到注入流量的變化，通過解碼實現井下數據還原，進而實現井下數據的上傳。

圖7 流量波通訊系統的網絡構架

由以上流量波數據傳輸過程可知，流量波雙向通訊的能量均來自地面的注水壓力。因此，只要地層能夠吸水，就能完成信號的傳輸，而且吸水特性越好，完成信號傳輸越容易，并且不需要在井下形成較大的壓差波動，信號傳輸對坐封工具、地層壓力影響小，具有良好的環境適應性。

流量波通訊技術目前仍在發展和完善中，已經完成分層注水全過程的模擬實驗。測試結果表明，通過產生合理時間間隔的流量脈沖，流量波可實現1 400 m無衰減信號傳輸，典型的流量波下行傳輸曲線如圖 8所示。該模擬實驗將井下傳感器置于地面，由多通道高速信號采集系統完成數據的實時集中采集。圖 8中紅色曲線為0 m處流量傳感器檢測到的上游流量變化，該曲線通過調整上游控制閥門的開度及開關保持時間而形成；藍色曲線為1 400 m處流量傳感器接收到的下游流量變化，是紅色曲線在下游1 400 m處的響應。如圖 8所示，排除水流壓縮性、水流慣性所產生的流量瞬時波動及短暫延遲，兩條流量曲線具有基本無衰減的波動幅值，并且變化趨勢呈現出很好的一致性。由此可見，人為產生的規律流量波動在流經1 400 m管線后能得到準確復現，并進一步證明了流量波可作為井下遠程信號傳輸的理想載體。

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圖8 1 400 m流量波傳輸測試

依托現有注水井網資源，采用流量波井下監測與數據傳輸技術，可以建成以配水間為節點、水流為信息載體的井下無線通訊網絡，借助配水間供電系統，通過現有移動網絡，可構建覆蓋地面控制中心到油藏的數字化無線通訊網絡，為實現分層注水數字化提供技術支撐。該技術可實現完整的單井測調無線控制鏈路，為實現配水間和油藏工具聯動測調提供基礎條件，也為井組聯調聯控和注水參數優化奠定堅實基礎，具有布置成本低、易于工業化應用等優勢。流量波控制分層注水技術將于近期進行現場試驗。

2 存在問題及挑戰

由于井下環境復雜，要實現智能分層注水，并進一步提高水驅開發效果，需要更加高效、可靠、經濟的井下數據傳輸技術。

2.1 井下電纜通訊技術面臨的問題

可以預見，在新的低成本井下監測與數據傳輸技術成熟應用之前，在未來相當長的一段時間內，電纜直讀通訊與測調技術仍將是油田分層注水測調技術的主體。但在進行井下監測與數據傳輸時需動用測試車下入通訊工具進行，導致人工工作量增加，只能獲取短暫的數據片段，隨著注采關系頻繁變化，測調周期逐步縮短，有限的隊伍服務能力與精準數據需求、開發成本之間的矛盾將越發突出。

預置電纜分層注水技術處于示范應用階段，由于電纜與分層工具屬串聯系統，在多層段應用中，過多的井下連接會降低系統可靠性，綜合服役壽命仍需現場進一步驗證。敷設電纜導致現場施工工藝復雜，對套變、井斜適應性差，難以滿足帶壓作業工藝要求。電纜不能重復使用，多數注水井現場沒有電源供應，規模應用面臨進一步的基建投入。應用成本和施工工藝復雜性是纜控技術無法回避的難題。

2.2 井下無線通訊技術面臨的問題

2.2.1 井下電池能量限制

2.2.2 振動波通訊上傳直傳距離限制

振動波井下上傳通訊技術，受井下電池能量限制，井下振動信號發生器功率不能做得很大，上傳直傳距離有限，目前只能實現1 000 m以內的穩定通訊。同時，通訊成功率還受井筒噪音、地面噪音、管串工具結構等諸多因素影響，可靠的直傳通訊距離還需在更多的現場應用中進一步驗證，低功耗數據傳輸協議也有待進一步完善。采用接力通訊技術能夠解決井下上傳通訊距離限制，在國外工程實踐中也得到證實，國內相關的科研工作尚未開展。

振動波通訊控制分層注水應用中，井下每層工具均需要配備振動信號發生器，但振動信號發生器電聲轉換器件為貴重的超磁致伸縮材料，儀器成本很難大幅降低，采用接力通訊上傳會導致單井成本進一步提高，并增加管柱的復雜性。由于通訊構架更為簡單的流量波通訊技術的突破性進展，現在已暫停發展基于振動波接力通訊的分層注水技術。

2.2.3 壓力波通訊技術環境適應性限制

壓力波井下無線通訊技術應用于分層注水時，其傳輸通道為油管和地層組成的開放系統，通訊速度和成功率受油藏特性影響較大。如果油藏吸水特性好，在地面供水能力有限的情況下，將難以在井下建立有效壓差。對于低滲透油藏，則需要建立專門的排水管線和污水池以實現壓力信號傳輸，工程實施成本高。為確保壓力波通訊的成功率，在實際應用中多采用全開全關的通訊方式或臨時借助地面泵車發送壓力信號，可能會在注水管柱中形成較大的壓力沖擊，嚴重時加劇管柱伸縮位移，甚至導致封隔器解封或失效。

2.2.4 流量波通訊技術井下流量傳感器靈敏度和功耗限制

流量波井下監測與數據傳輸技術具有簡潔的通訊架構，特別適合應用于分層注水，實現的關鍵是井下流量計量和信號監測技術。井下流量精確計量尤其是小流量計量是行業性技術難題，流量波數據傳輸技術對井下流量傳感器提出更高要求：一方面，井下流量計必須具有較高的靈敏度，以適應流量波小信號檢波要求；另一方面，必須具備良好的環境適應性和穩定性，作為井下監測傳感器，井下流量傳感器必須具有低功耗特性，否則在電池供電情況下難以滿足監測工作要求。

作為全新的技術領域，流量信號在注水井網中的傳輸特性尚不清楚，井下高精度流量計量、通訊實時性和功耗難兼顧，低功耗、高精度數據上傳缺乏有效方法，地面流量傳感器難以兼具寬量程和高靈敏特性。筆者針對以上技術難題，正在開展相關系統攻關。

2.3 基于單井的分層注水技術面臨的問題

數字化分層注水技術發展的首要目標是系統解決自動調控、地層吸水特性測試、注入量計量和注水壓力參數優化，把人從繁重的測調工作中解放出來，達到降本增效目標，并減少人為干擾因素，為開發方案優化提供所需數據?，F階段發展的電纜通訊技術、振動波通訊技術只能解決從油藏到井口的數據傳輸，壓力波通訊技術存在環境適應性問題。但油田分層注水是由水源、配水間、注水管線、井筒和油藏組成的復雜系統，要實現自動調控首先應實現井下儀器和配水間的聯動聯調，也是實現注水參數優化和節能降耗的前提，因此現有的數字化分注技術與數字化分注目標和生產需求還有相當距離。與此同時，單井分注測調是一個相互影響的緩變系統，地面和井下變化對彼此影響往往需要十幾秒到數百秒才顯現，地面和井下缺乏控制參數的實時反饋，傳統控制方法無法實現自動化測調。

3 分層注水井下監測與數據傳輸技術的發展方向

實現智能分層注水是提高水驅動用程度、保證水驅穩產的必由之路，而井下數據高效傳輸是實現智能分層注水的關鍵。分層注水井下監測與數據傳輸技術發展主要有以下幾個方向。

對于現場規模應用的電纜高效測調井，可結合微型電池、傳感器和存儲器，對傳統配水器進行數字化化改造，在不影響投撈性能的前提下，可以嵌入壓力傳感器和存儲器及微處理器，實現對地層壓力的監測，以彌補地層壓力參數變化歷史數據的缺失，結合接力通訊技術，也可實現歷史數據的在線讀取。

對于有井下參數實時監測需求的重點監測井，重點發展高速有線通訊技術。一方面是進一步完善預置電纜通訊技術，主要提高通訊電纜連接的穩定型和可靠性，如優化電纜連接方式、簡化并規范現場施工工藝、提高管材質量等。另一方面，借助新型管材技術發展成果，利用有內置纜芯的復合連續管來代替傳統油管進行完井作業，以提高施工的便捷性和可靠性。當然，在復合連續管的環境適應性、抗擠壓性能、復合連續管連接可靠性方面還有大量工作要做。

對于以實現測調自動化并提供少量監測數據為目標的規模生產應用，應重點發展低成本的井下無線通訊技術。一方面，進一步完善壓力波井下監測與數據傳輸技術，優化數據傳輸編碼方法，提高通訊速度；另一方面，加快流量波井下監測與數據傳輸關鍵技術攻關，盡快突破以低功耗、高靈敏井下流量傳感器為代表的關鍵技術，攻關地面和井下同步測調控制方法，實現自動測調并提高測調效率。同時，結合移動無線通訊網絡，加快建設覆蓋控制中心、配水站、配水間和分注井的分層注水綜合控制通訊網絡，加快配水間電控化改造，盡快實現分層注水的聯調聯控，進而實現優化注水參數和降本增效的目標。

在水驅開發體系中，除了繼續發展注水井相關技術外，提升受效井即采油井的精細化管理亦十分重要，需開展油藏、工程一體化技術研究。如將分層注水井下監測與數據傳輸技術同分層采油技術結合，通過數據共享與聯動控制，進一步深化儲集層認識，為開發方案的制定提供更精準的數據模型，最終形成由油藏數據驅動的新一代智能分層注采技術，進一步實現有效控制含水率、合理動用儲量和降本增效的目標。此外，需進一步研究如何將分層注水成熟的、較低成本的數據傳輸技術擴展應用至分層采油領域中，提高分采管柱的適應性。

4 結語

井下監測與數據傳輸技術是實現分注數字化和自動控制的關鍵，為了滿足油田開發不同階段的生產需求，分層注水井下監測與數據傳輸技術的發展先后經歷了投撈井下傳感器、測試車下入電纜直讀通訊、井下接力通訊、預置電纜通訊以及井下無線通訊的發展歷程。結合油田生產需求和現有井下監測與數據傳輸技術存在的問題，提出數字化分層注水技術發展方向。對已規模應用的高效測調技術，重點實現配水器的數字化；對于重點監測井，進一步完善纜控分層注水技術并發展復合連續管分層注水技術；對于以實現測調自動化為目標的規模應用，應重點發展無線控制分層注水技術，充分利用數字化分層注水技術成果，發展數字化分采技術，提升油藏開發數字化水平，為實現油藏與工程一體化提供技術支撐。