智能分層控采技術(shù)在牛263井的應(yīng)用

劉濤 劉生平（中油遼河油田公司茨榆坨采油廠， 遼寧 遼中 110206）

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智能分層控采技術(shù)在牛263井的應(yīng)用

劉濤 劉生平（中油遼河油田公司茨榆坨采油廠， 遼寧 遼中 110206）

摘要：遼河油田某區(qū)塊屬于高滲的復(fù)雜小斷塊，剩余油分布零散，對剩余油分布規(guī)律研究后認(rèn)為，牛263井控制區(qū)域內(nèi)剩余油相對富集，結(jié)合油井開采層系多，縱向上層間矛盾突出，油水井對應(yīng)關(guān)系混亂等特點，在該井實施了智能分層控采技術(shù)，該技術(shù)運用一體化管柱實現(xiàn)找水、堵水、生產(chǎn)等功能。技術(shù)實施后，準(zhǔn)確找到牛263井剩余油相對富集層，隨即單采該層，油井日產(chǎn)油量從全部層合采的2t/d，增至平均8t/d，最高達(dá)到13t/d，綜合含水下降了20個百分點。該技術(shù)的應(yīng)用，可以有效找到剩余油富集層，且不需作業(yè)即可對該層進(jìn)行單獨開采，實現(xiàn)多層系高含水油田的油井剩余油挖潛。

關(guān)鍵詞：高含水；智能分層控采；壓力控制；增油

隨著開發(fā)深度不斷擴(kuò)展，遼河油田某區(qū)塊90%以上主力儲層均已動用，處于高含水、高采出程度的“雙高”階段，水淹嚴(yán)重。由于該區(qū)塊屬于高滲的復(fù)雜小斷塊，剩余油分布零散，且區(qū)塊開發(fā)后期層系上返，注采井網(wǎng)混亂，難以運用選擇性堵水等技術(shù)手段有效開采剩余油。結(jié)合剩余油分布規(guī)律研究成果，在小區(qū)域內(nèi)應(yīng)用油井智能分層控采技術(shù)是簡便而高效解決剩余油難以開采的技術(shù)手段，該技術(shù)運用一體化管柱對單井進(jìn)行找水、堵水、開采，解決油井受層間矛盾影響，潛力層難以挖潛的問題。

1 智能分層控采技術(shù)

智能分層控采技術(shù)可以在縱向找到剩余油富集層位，并在封堵高含水層后，單獨開采該層系，從而解決油井生產(chǎn)中縱向?qū)娱g矛盾突出的問題。

（1）智能分層控采技術(shù)工藝流程 完成管柱設(shè)計及施工后，按照預(yù)設(shè)時間自動輪換生產(chǎn)各個措施層，待自動輪層生產(chǎn)完成后，通過地面遙控封堵高含水層，單獨生產(chǎn)潛力較大的層位。

（2）技術(shù)管柱設(shè)計 ①措施層劃分原則。對油井實施智能分層控采技術(shù)主要遵循以下原則劃分措施層：一是由多層組合的措施層須符合地層物性一致，小層間不存在明顯層間矛盾；二是措施層之間須存在明確、有效的隔層，且套管固井質(zhì)量良好。②一體化管柱設(shè)計。應(yīng)用一趟管柱實現(xiàn)對各個措施層的找水、堵水和生產(chǎn)功能，管柱應(yīng)用丟手下入井內(nèi)，措施層之間用層間封隔器分開，每個措施層對應(yīng)設(shè)置一個智能開關(guān)器。工作管柱與生產(chǎn)管柱分離式設(shè)計，方便液面測試及檢泵作業(yè)等后續(xù)工作。

（3）智能分層控采技術(shù)原理 智能分層控采技術(shù)主要是基于智能開關(guān)器具有雙控制功能，使其具有兩種工作模式：一是按照預(yù)設(shè)時間自動輪層生產(chǎn)；二是地面遙控調(diào)層生產(chǎn)指定措施層。

①智能開關(guān)器。a.技術(shù)參數(shù)。智能開關(guān)器可以應(yīng)用于井深小于5000米的直井、斜井和水平井，最大工作壓力60MPa，長度約1米，可細(xì)分卡層施工，電池連續(xù)工作時間最長2年，可以對地層生產(chǎn)情況進(jìn)行充分認(rèn)識。b.工作原理。智能開關(guān)器內(nèi)置預(yù)設(shè)程序模塊、壓力傳感器、微處理器、微型電機(jī)、可調(diào)油嘴以及電池等元件。電池給所有用電元件供電，微處理器按照預(yù)設(shè)程序或者接收壓力波數(shù)據(jù)后，對微型電機(jī)下達(dá)動作指令，電機(jī)帶動可調(diào)油嘴工作，實現(xiàn)油嘴的打開和關(guān)閉。②自動輪層工作原理。單個智能開關(guān)器通過預(yù)設(shè)程序模塊設(shè)置，實現(xiàn)周期性的打開和關(guān)閉所控制的油嘴，一套管柱上的多個開關(guān)器分別設(shè)置不同的打開和關(guān)閉周期（表1）。③遙控?fù)Q層工作原理。遙控?fù)Q層是通過智能開關(guān)器的壓力傳感器接收地面打壓的壓力波信號，利用特定的脈沖指令，使開關(guān)器按要求打開或關(guān)閉油嘴，實現(xiàn)對該層堵水或生產(chǎn)（表2）。

2 牛263井實施方案及應(yīng)用效果

（1）油井概況及存在問題 牛263井于1983年投產(chǎn)，井深2115.8米，開采目的層為東營組，砂巖油藏，目前已經(jīng)射孔井段為1749.4～2034米，共計12個層，有效層厚62.8米。該井投產(chǎn)初期，平均日產(chǎn)油在30t/d以上，由于30年來地層能量的不斷下降，油井在全部層系合采的情況下，平均日產(chǎn)油僅為2t/d，綜合含水在95%以上。通過對該區(qū)塊剩余油分布規(guī)律的研究認(rèn)為，該井控制區(qū)域內(nèi)剩余油相對富集，適合應(yīng)用智能分層控采技術(shù)。

（2）油井層位劃分 牛263井實施智能分層控采技術(shù)全井段劃分為4個措施層，由于1號措施層可以確定為高含水層，所以該層不設(shè)置智能開關(guān)器，直接封堵。應(yīng)用φ44抽油泵下至1650米生產(chǎn)。

（3）技術(shù)應(yīng)用效果 ①自動輪層生產(chǎn)效果。牛263井對1號措施層直接封堵，另外3個措施層自動輪層生產(chǎn)，首先3層合采生產(chǎn)5天，使地層洗井液及時排除，以減少影響措施層單采產(chǎn)量的因素，每個措施層依次生產(chǎn)15天。通過自動輪層生產(chǎn)數(shù)據(jù)（表3），確定4號措施層剩余油相對富集，具有開采價值。②遙控調(diào)層生產(chǎn)效果。措施層4單獨生產(chǎn)后，連續(xù)生產(chǎn)了443天，平均日產(chǎn)液32t/d，平均日產(chǎn)油6.8t/d，綜合含水78.8%。與全井段合采相比，累計增產(chǎn)原油2126.4噸，智能分層控采技術(shù)實施效果顯著。

3 結(jié)論與認(rèn)識

①在縱向?qū)娱g矛盾突出的油井應(yīng)用智能分層控采技術(shù)，可以準(zhǔn)確找到被抑制潛力層，并且不動管柱即可直接單采該層，對于挖潛剩余油效果顯著。②智能分層控采技術(shù)可以在短期內(nèi)對油井各措施層自動換層生產(chǎn)，依據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以快速找到剩余油富集層。③智能分層控采技術(shù)應(yīng)用壓力波控制換層，操作簡便，可靠性極強(qiáng)。

表1 自動換層生產(chǎn)時間表

表2 自動換層生產(chǎn)時間表

表3 各層生產(chǎn)情況統(tǒng)計表

作者簡介：劉濤（1963- ），男，高級工程師，1989年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事采油工藝技術(shù)研究及管理工作。