技術(shù)迭代突圍水路提高采收率

□ 文/中國石油學(xué)會石油工程專業(yè)委員會 劉玉章

當(dāng)前，中國石油企業(yè)80%的原油產(chǎn)量來自注水開發(fā)，水驅(qū)涉及地質(zhì)儲量100多億噸。采收率每提高1個百分點(diǎn)，可采儲量就增加1.3億噸?？梢?，油田實(shí)現(xiàn)效益開發(fā)，水驅(qū)是關(guān)鍵。其中，技術(shù)創(chuàng)新無疑要唱主角、挑大梁。

大慶油田開發(fā)初期，油田注水采取籠統(tǒng)注水方式，出現(xiàn)了主力油層“單層突進(jìn)”“過早見水”等問題。在這個階段，油田主要采用固定式分層注水工藝管柱，由K344型封隔器和固定式配水器、球座等井下工具組成，該模式緩解了注入水單層突進(jìn)，控制了油井含水上升。油田開發(fā)后期，層間矛盾加劇導(dǎo)致該模式注水測調(diào)效率低。20世紀(jì)90年代后期，隨著橋式偏心分層注水技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了分層流量和壓力的直接測試。橋式偏心分層注水管柱由Y341型封隔器、橋式偏心配水器及球座等組成配水器并帶有橋式通道，可實(shí)現(xiàn)在測試單層流量和壓力時，不影響對其他層段的正常注入。該注水工藝實(shí)現(xiàn)了流量單層直接測試，避免了常規(guī)測試采用遞減法帶來的疊加誤差，提高了測試精度和效率，測壓效率相對常規(guī)偏心提高兩倍以上。目前，“橋式偏心+電纜測調(diào)”因其在測試方面的優(yōu)勢，已成為我國油田注水井的主體分注技術(shù)，并不斷改進(jìn)完善配套，向精細(xì)化、工藝簡化、智能化方向發(fā)展。

現(xiàn)有的分層注水技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第三代，可以實(shí)現(xiàn)多級分層，測調(diào)配注。但由于多層干擾及小層滲流阻力變化等導(dǎo)致小層水嘴后壓力變化，造成注入該小層的水量與配水量不一致。盡管可以進(jìn)行測試及調(diào)整水嘴，重新達(dá)到配注量，但往往很快又發(fā)生了“漂移”。在油田大尺度和地層溫壓條件下，水洗油的微觀效率比我們想象得更高。大量取芯證明，強(qiáng)水洗部位巖芯已經(jīng)洗白，剩余油飽和度接近于零。這一事實(shí)同時反證，現(xiàn)在水驅(qū)開發(fā)的宏觀有效波及比我們認(rèn)為的要差很多。認(rèn)識到差距就等于發(fā)現(xiàn)了潛力。要使注水開發(fā)老油田大幅度提高開發(fā)效益，如何更有效地提高水驅(qū)宏觀波及是關(guān)鍵。畢竟，幾十年誤差累加，會對多層注水開發(fā)油田的油藏管理造成嚴(yán)重問題和誤導(dǎo)，形成“糊涂賬”。因而筆者認(rèn)為，大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略非常好，但大數(shù)據(jù)首先要是真數(shù)據(jù)。具體到注水開發(fā)老油田，首先要知道注入各小層的水量，才談得上開發(fā)分析和油田管理。

《水驅(qū)精細(xì)挖潛示范區(qū)路徑探索與模式創(chuàng)新—以大慶油田杏六區(qū)東部為例》一文，最大的亮點(diǎn)是在“不斷優(yōu)化完善水驅(qū)配套調(diào)整技術(shù)”上。事實(shí)上，分層注水不必過于強(qiáng)調(diào)完成配注量（事實(shí)證明也做不到），頻繁調(diào)整水嘴，加大測試成本，而應(yīng)該側(cè)重準(zhǔn)確記錄注入每個小層的水量和壓力變化歷史，通過數(shù)據(jù)處理，即可得到各層的水驅(qū)流線場和剩余油分布。注水不僅是注水驅(qū)油，還可以是對地層的測試，每一次關(guān)井、開井造成的壓力、流量變化，都可以是一次壓力降落和壓力恢復(fù)測試。但這需要創(chuàng)新研制出高性能、低成本流量計以及數(shù)據(jù)存取傳輸技術(shù)。

經(jīng)過幾年研究攻關(guān)，目前我國已經(jīng)形成了“分層注水全過程監(jiān)測與自動控制技術(shù)”的第四代分層注水技術(shù)。該技術(shù)有兩套實(shí)現(xiàn)方案。一套方案是井下信號無線傳輸，另一套方案是由井下智能配水器、過電纜封隔器和細(xì)長管電纜組成。其中井下智能配水器是整套工藝的核心，包括井下流量計、油管和嘴后兩路壓力傳感器、電機(jī)傳動總成、水嘴和控制電路等。未來井下分層注水技術(shù)將向自充電、井下信號無線傳輸方向發(fā)展。通過自充電保證井下能量，通過壓力波、聲波、電子標(biāo)簽等無線通信方式，實(shí)現(xiàn)井下信號的雙向無線傳輸。

探索仍在繼續(xù)，創(chuàng)新沒有終點(diǎn)。隨著智能水驅(qū)技術(shù)的突破，可使進(jìn)入開發(fā)后期的油田大幅提升經(jīng)濟(jì)開采價值。盡管智能技術(shù)成熟需要很長時間，但發(fā)展過程中的每一步都會給油田企業(yè)帶來效益。