井區(qū)注采精細(xì)管控模式構(gòu)建與實(shí)施

苗厚純

大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠，黑龍江 大慶

1. 引言

隨著油田開采時(shí)間的延長(zhǎng)，油田開采的難度越來越大，對(duì)開發(fā)的效率效益也提出了越來越高的要求[1] [2] [3]。尤其是聚驅(qū)工業(yè)化區(qū)塊，具有注聚周期短、動(dòng)態(tài)變化快、區(qū)塊產(chǎn)量高、注入工藝復(fù)雜等特點(diǎn)，因此對(duì)生產(chǎn)管理和技術(shù)管理提出了更高的要求。傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)的方法為主的低效管理模式已越來越無法適應(yīng)新形勢(shì)的需求，急需一套能大幅度提高工作效率、指導(dǎo)性強(qiáng)的高效管理模式來滿足生產(chǎn)和開發(fā)的需求。集成化、智能化、數(shù)字化基礎(chǔ)資料和分析資料，創(chuàng)新形成高效的生產(chǎn)管理制度，形成一整套的聚驅(qū)高效管理模式，在現(xiàn)階段工業(yè)區(qū)規(guī)?？焖贁U(kuò)大、產(chǎn)量比例快速增加的前提下顯得尤為重要。

2. 主要做法

聚驅(qū)開發(fā)初期，區(qū)塊的動(dòng)靜態(tài)資料和開發(fā)數(shù)據(jù)都掌握在各個(gè)管區(qū)人員手里，大量的數(shù)據(jù)比較零散，數(shù)據(jù)的維護(hù)和更新采用手工方式，耗費(fèi)了管區(qū)人員大量的時(shí)間和精力，而且管區(qū)人員之間、上下級(jí)之間數(shù)據(jù)共享性差，無法及時(shí)看到其他區(qū)塊的情況，在人員接替以及相互間需要數(shù)據(jù)共享時(shí)顯的極其不方便。

為提高聚驅(qū)開發(fā)管理的自動(dòng)化程度和工作效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速高效利用、高效管理、高效共享，按照“宏觀駕馭形勢(shì)、微觀調(diào)控井組、時(shí)時(shí)在線顯示、及時(shí)跟蹤調(diào)整、逐級(jí)穿透底層”的思路進(jìn)行搭建。完成了聚驅(qū)管理平臺(tái)的搭建工作，實(shí)現(xiàn)了從宏觀到微觀、從跟蹤到調(diào)整到監(jiān)督到考核的一體化管理平臺(tái)，如圖1。

油田開發(fā)考核指標(biāo)是評(píng)價(jià)油田開發(fā)方案和開發(fā)效果好壞的重要指標(biāo)，也可反映出區(qū)塊的開發(fā)管理水平。以前，聚驅(qū)各項(xiàng)考核指標(biāo)主要通過三采綜合組技術(shù)人員，分月度、季度、年度逐一統(tǒng)計(jì)，上報(bào)到上級(jí)部門，而負(fù)責(zé)區(qū)塊管理的大部分人員不能做到對(duì)開發(fā)考核指標(biāo)的實(shí)時(shí)了解?，F(xiàn)在，通過聚驅(qū)管理平臺(tái)，將各類考核指標(biāo)整合、共享，即方便相關(guān)人員查看，又可平行對(duì)比各塊指標(biāo)，達(dá)到尋找差距提升水平的效果。

如圖2，井區(qū)注采精細(xì)管控是指集注聚前針對(duì)區(qū)塊具體情況的動(dòng)靜態(tài)資料一體化和智能化、生產(chǎn)管理集成化于一體的一種模式，能大大提高區(qū)塊的操作性和工作效率，較大程度的改善區(qū)塊的開發(fā)效果，提高區(qū)塊的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1. 開發(fā)指標(biāo)實(shí)時(shí)顯示，更好把控聚驅(qū)開發(fā)形勢(shì)

聚驅(qū)開發(fā)管理以區(qū)塊為單位，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是實(shí)效性強(qiáng)。聚驅(qū)注聚階段只有四到五年的時(shí)間，在聚驅(qū)受效期，注采兩端的動(dòng)態(tài)變化特征快，從整個(gè)區(qū)塊到注入壓力、注入濃度、日產(chǎn)液、含水、流壓、采聚濃度等變化非?？?，需要及時(shí)了解動(dòng)態(tài)，即時(shí)跟蹤調(diào)整；二是管理精細(xì)。聚驅(qū)管理不僅要以區(qū)塊為單元，又需要以礦隊(duì)、站庫、分類井、特殊井組等為單元，這就給開發(fā)數(shù)據(jù)的時(shí)時(shí)更新提取帶了難度；三是時(shí)率的要求較高。由于注聚階段時(shí)間較短，且聚驅(qū)井長(zhǎng)期不正常生產(chǎn)容易造成井下狀況的改變，對(duì)最終聚驅(qū)效果的影響較大。

Figure 1. Framework diagram of polymer flooding development management platform design system圖1. 聚驅(qū)開發(fā)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)構(gòu)架圖

Figure 2. Composition of efficient management system圖2. 高效管理系統(tǒng)構(gòu)成圖

過去，由于這類數(shù)據(jù)信息量非常大，且分散存儲(chǔ)，格式多樣的數(shù)據(jù)更新和應(yīng)用需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，工作效率低下，區(qū)塊形勢(shì)掌控不及時(shí)、不全面。因此通過搭建聚驅(qū)管理平臺(tái)，整合了各類開發(fā)綜合數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了開發(fā)數(shù)據(jù)的集成管理，大大提高了數(shù)據(jù)提取應(yīng)用的便利性，從而極大的提高了工作效益，具體體現(xiàn)在以下兩方面：

一是實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)時(shí)調(diào)用。管理平臺(tái)應(yīng)用中，開發(fā)狀態(tài)模塊的應(yīng)用主要以曲線和圖表的形式，直觀的展示，便于動(dòng)態(tài)分析人員查看，并能導(dǎo)出數(shù)據(jù)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，任何有權(quán)限的人都可以看到區(qū)塊的狀況。生產(chǎn)狀態(tài)主要以井史開采曲線和綜合記錄開采曲線為主進(jìn)行呈現(xiàn)，每一模塊中又分礦隊(duì)、區(qū)塊、區(qū)塊所在單位、站庫、分類井、自定義井組、自定義區(qū)塊7 個(gè)小類，同時(shí)具備合并和對(duì)比數(shù)據(jù)功能，具體應(yīng)用中可設(shè)置曲線和數(shù)據(jù)的構(gòu)成項(xiàng)目，并可導(dǎo)出數(shù)據(jù)，方便管理應(yīng)用人員根據(jù)工作需要進(jìn)行個(gè)性化應(yīng)用。

二是實(shí)現(xiàn)了異常油水井的精確篩選。通過平臺(tái)可自己設(shè)置異常油水井的條件，可及時(shí)對(duì)參數(shù)變化大的井的情況進(jìn)行了解，并且及時(shí)采取相應(yīng)的調(diào)整和措施，方便異常情況分析(圖3)。

通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)時(shí)調(diào)用和異常油水井的精確篩選，可有效針對(duì)聚驅(qū)井實(shí)效性強(qiáng)和管理精細(xì)的特點(diǎn)，不失時(shí)機(jī)的對(duì)聚驅(qū)井進(jìn)行跟蹤調(diào)整，達(dá)到高效開發(fā)的目的。

Figure 3. Statistical diagram of abnormal well change圖3. 異常井變化統(tǒng)計(jì)示意圖

2.2. 井組數(shù)據(jù)整合在線顯示，微觀調(diào)控更好把控

平臺(tái)將井組的動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、注采曲線、柵狀圖等所有數(shù)據(jù)集成于一平面顯示，分為功能選擇區(qū)、參數(shù)顯示區(qū)、相關(guān)功能鏈接區(qū)，可結(jié)合等值圖等及時(shí)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)與調(diào)整對(duì)策及跟蹤管理模塊相結(jié)合，可對(duì)微觀井組隨時(shí)進(jìn)行把控，保證方案調(diào)整的準(zhǔn)確率和及時(shí)率。井組調(diào)控主要以兩大管理模塊為主：

一是聚驅(qū)井組單元分析管理模塊。該模塊可將不同區(qū)塊、不同時(shí)間的單井快速調(diào)用不同類型動(dòng)靜態(tài)資料，包括井組柵狀圖、開發(fā)曲線、不同類型開發(fā)數(shù)據(jù)、射孔資料、完井資料、前磁資料、井組選值本、試井資料、測(cè)井資料、示功圖、沉積相帶圖等[4] [5]。聚驅(qū)開發(fā)管理人員通過平臺(tái)功能，可以短時(shí)間內(nèi)掌握井組動(dòng)態(tài)變化情況，判斷開發(fā)趨勢(shì)，分析井組調(diào)整潛力，制定相應(yīng)調(diào)整對(duì)策。

二是調(diào)整對(duì)策及跟蹤管理模塊(圖4)。該管理模塊是平臺(tái)的另一項(xiàng)核心功能，通過建立規(guī)范的調(diào)整對(duì)策在線審核流程，明確各部門和各崗位的職責(zé)，即實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)方案審核、執(zhí)行是否及時(shí)方面的管制，管理模式契合聚驅(qū)開發(fā)過程問題發(fā)現(xiàn)早、方案制定快、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行及時(shí)的思想。

Figure 4. Schematic diagram of well cluster adjustment countermeasure review process圖4. 井組調(diào)整對(duì)策審核流程示意圖

該管理模塊分為五項(xiàng)業(yè)務(wù)流程，分別是錄入、審核、通知單、審核執(zhí)行和效果對(duì)比(業(yè)務(wù)分工見表1)。采油礦可制定方案的錄入、查看方案通知單和方案執(zhí)行后的效果對(duì)比，技術(shù)大隊(duì)主要負(fù)責(zé)采出井的方案調(diào)整，地質(zhì)大隊(duì)全面負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)流程的運(yùn)行，定期審核方案執(zhí)行及時(shí)率，并進(jìn)行考核評(píng)比。

Table 1. Statistics of business process responsibilities表1. 業(yè)務(wù)流程職責(zé)統(tǒng)計(jì)表

2.3. 形成快速成圖模式，形象直觀更易發(fā)現(xiàn)問題

聚驅(qū)開發(fā)需要大量的平面等值圖直觀掌握區(qū)塊的整體狀況和局部井組的微觀狀況，為區(qū)塊的整體調(diào)整和局部調(diào)整提供重要依據(jù)，同時(shí)也需要井組對(duì)標(biāo)對(duì)井組的整體狀況有了解，為下步調(diào)整做鋪墊。以往，平面等值圖和井組對(duì)標(biāo)曲線的繪制需要人工繪制，人工繪制過程中需要處理大量的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。

通過搭建聚驅(qū)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了平面等值圖和井組對(duì)標(biāo)曲線的自動(dòng)繪制。具體體現(xiàn)在以下兩方面：

一是區(qū)塊等值圖自動(dòng)生成。管理平臺(tái)可自動(dòng)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，包括油水井9 項(xiàng)月、日數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成月、日等值圖，以及自定義日期的差值等值圖，此外還具有圖形刻度、顏色自定義、多張等值圖平鋪顯示、靜態(tài)參數(shù)(厚度、滲透率等)等值圖的繪制、加入?yún)^(qū)塊斷層、圖表的共同導(dǎo)出及直接打印的功能(圖5)。通過自動(dòng)生成區(qū)塊等值圖，異常井點(diǎn)、分布狀況，能夠清晰展示，掌握前一階段調(diào)整效果，確定下一階段調(diào)整方向，形勢(shì)分析做到由宏觀到微觀，由整體到局部。

二是井組對(duì)標(biāo)自動(dòng)繪制。在區(qū)塊對(duì)標(biāo)分類評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選數(shù)學(xué)算法及經(jīng)驗(yàn)公式建立了分類井組對(duì)標(biāo)曲線，用來及時(shí)評(píng)價(jià)井組效果并進(jìn)行調(diào)整，努力實(shí)現(xiàn)井組對(duì)標(biāo)升級(jí)(圖6)。

自動(dòng)繪制井組對(duì)標(biāo)曲線時(shí)，可選擇任意月查看井組對(duì)標(biāo)情況，計(jì)算結(jié)果形成圖表兩種模式，通過表格信息可以查看單井的儲(chǔ)量、孔隙體積、月/累計(jì)注采比、聚用量、采出程度、達(dá)標(biāo)情況這7 項(xiàng)數(shù)據(jù)，掌握井組的未達(dá)標(biāo)情況，根據(jù)單井與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)曲線間存在的差距，確定井組注采參數(shù)對(duì)開發(fā)效果的影響程度，形成量化條件，快速確定合理的治理對(duì)策。

Figure 5. Schematic diagram of injection pressure isogram automatically drawn圖5. 自動(dòng)繪制的注入壓力等值圖示意圖

Figure 6. Benchmarking establishment process of classified well groups圖6. 分類井組對(duì)標(biāo)建立流程

3. 實(shí)施效果

注聚階段高效管理模式的優(yōu)化與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了注聚參數(shù)設(shè)計(jì)、配套調(diào)整技術(shù)的模式化和標(biāo)準(zhǔn)化，開發(fā)數(shù)據(jù)的集成化一體化，生產(chǎn)管理的精細(xì)化和制度化，使整個(gè)注聚階段的可操作性、工作效率大大提高，有力的保證了聚驅(qū)效果。

3.1. 工作效率提高

以前的技術(shù)管理人員，每個(gè)月需要5 天到7 天的時(shí)間完成區(qū)塊開發(fā)曲線、單井開發(fā)曲線、各類等值圖、措施方案跟蹤表、異常井跟蹤等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的更新工作，通過應(yīng)用聚驅(qū)管理平臺(tái)對(duì)開發(fā)數(shù)據(jù)的集成化和一體化管理，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)時(shí)在線集成顯示，給技術(shù)管理人員節(jié)省了大量的時(shí)間，工作效率大幅度提高。同時(shí)應(yīng)用傳統(tǒng)方法制定注入井調(diào)整方案，平均90 分鐘/口井，應(yīng)用平臺(tái)現(xiàn)代化的方法，方案編制僅需要20 分鐘/口井，工作效率提高4.5 倍；傳統(tǒng)方法制定措施調(diào)整方案，平均2 小時(shí)/口井，應(yīng)用平臺(tái)現(xiàn)代化的方法，方案編制僅需要30 分鐘/口井，工作效率提高4 倍。節(jié)省的時(shí)間可使技術(shù)管理人員將更多的時(shí)間和精力投入到區(qū)塊的分析和調(diào)整中。

3.2. 開發(fā)效益提高

通過注聚階段高效管理模式的應(yīng)用，a 區(qū)塊的開發(fā)效果和效益顯著提升，含水一直低于數(shù)模運(yùn)行，目前含水低于數(shù)模1.36 個(gè)百分點(diǎn)，提高采收率10%以上。開發(fā)效果在以前區(qū)塊的基礎(chǔ)上有了很大的提高。2017 年區(qū)塊超產(chǎn)5.36 萬噸，節(jié)約干粉541 噸；2018 年區(qū)塊超產(chǎn)1.63 萬噸，節(jié)約干粉351 噸；2019 年區(qū)塊超0.8 萬噸，節(jié)約干粉1375 噸。2017 年按照原油均價(jià)2438 元/噸，噸油成本1051.455 元/噸；2018 年按照原油均價(jià)2574.83 元/噸，噸油成本1210.31 元/噸；2019 年按照原油均價(jià)2969 元/噸，噸油成本1159.51元/噸，聚合物干粉均價(jià)1.3 萬/噸，成果貢獻(xiàn)率按0.3 計(jì)算，累計(jì)多創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益4173.63 萬元。

4. 結(jié)論

1) 形成了聚驅(qū)管理平臺(tái)系統(tǒng)，主要分為開發(fā)指標(biāo)、油水井等值圖、方案管理、報(bào)表管理、基礎(chǔ)圖表五大模塊，在日常開發(fā)管理過程中，做到對(duì)聚驅(qū)開發(fā)區(qū)塊日關(guān)注、周分析，使聚驅(qū)開發(fā)調(diào)整更及時(shí)、更精細(xì)、更準(zhǔn)確。

2) 應(yīng)用平臺(tái)現(xiàn)代化的方法，方案編制工作效率提高4.5 倍、措施調(diào)整工作效率提高4 倍。a 區(qū)塊的開發(fā)效果和效益顯著提升，目前含水低于數(shù)模1.36 個(gè)百分點(diǎn)，提高采收率10%以上，累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益4173.63萬元。