智能分層控采技術在牛263井的應用

劉濤 劉生平（中油遼河油田公司茨榆坨采油廠， 遼寧 遼中 110206）

?

智能分層控采技術在牛263井的應用

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：遼河油田某區塊屬于高滲的復雜小斷塊，剩余油分布零散，對剩余油分布規律研究后認為，牛263井控制區域內剩余油相對富集，結合油井開采層系多，縱向上層間矛盾突出，油水井對應關系混亂等特點，在該井實施了智能分層控采技術，該技術運用一體化管柱實現找水、堵水、生產等功能。技術實施后，準確找到牛263井剩余油相對富集層，隨即單采該層，油井日產油量從全部層合采的2t/d，增至平均8t/d，最高達到13t/d，綜合含水下降了20個百分點。該技術的應用，可以有效找到剩余油富集層，且不需作業即可對該層進行單獨開采，實現多層系高含水油田的油井剩余油挖潛。

關鍵詞：高含水；智能分層控采；壓力控制；增油

隨著開發深度不斷擴展，遼河油田某區塊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，水淹嚴重。由于該區塊屬于高滲的復雜小斷塊，剩余油分布零散，且區塊開發后期層系上返，注采井網混亂，難以運用選擇性堵水等技術手段有效開采剩余油。結合剩余油分布規律研究成果，在小區域內應用油井智能分層控采技術是簡便而高效解決剩余油難以開采的技術手段，該技術運用一體化管柱對單井進行找水、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

智能分層控采技術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，從而解決油井生產中縱向層間矛盾突出的問題。

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

（2）技術管柱設計 ①措施層劃分原則。對油井實施智能分層控采技術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，且套管固井質量良好。②一體化管柱設計。應用一趟管柱實現對各個措施層的找水、堵水和生產功能，管柱應用丟手下入井內，措施層之間用層間封隔器分開，每個措施層對應設置一個智能開關器。工作管柱與生產管柱分離式設計，方便液面測試及檢泵作業等后續工作。

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

①智能開關器。a.技術參數。智能開關器可以應用于井深小于5000米的直井、斜井和水平井，最大工作壓力60MPa，長度約1米，可細分卡層施工，電池連續工作時間最長2年，可以對地層生產情況進行充分認識。b.工作原理。智能開關器內置預設程序模塊、壓力傳感器、微處理器、微型電機、可調油嘴以及電池等元件。電池給所有用電元件供電，微處理器按照預設程序或者接收壓力波數據后，對微型電機下達動作指令，電機帶動可調油嘴工作，實現油嘴的打開和關閉。②自動輪層工作原理。單個智能開關器通過預設程序模塊設置，實現周期性的打開和關閉所控制的油嘴，一套管柱上的多個開關器分別設置不同的打開和關閉周期（表1）。③遙控換層工作原理。遙控換層是通過智能開關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，使開關器按要求打開或關閉油嘴，實現對該層堵水或生產（表2）。

2 牛263井實施方案及應用效果

（1）油井概況及存在問題 牛263井于1983年投產，井深2115.8米，開采目的層為東營組，砂巖油藏，目前已經射孔井段為1749.4～2034米，共計12個層，有效層厚62.8米。該井投產初期，平均日產油在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，平均日產油僅為2t/d，綜合含水在95%以上。通過對該區塊剩余油分布規律的研究認為，該井控制區域內剩余油相對富集，適合應用智能分層控采技術。

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

（3）技術應用效果 ①自動輪層生產效果。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，首先3層合采生產5天，使地層洗井液及時排除，以減少影響措施層單采產量的因素，每個措施層依次生產15天。通過自動輪層生產數據（表3），確定4號措施層剩余油相對富集，具有開采價值。②遙控調層生產效果。措施層4單獨生產后，連續生產了443天，平均日產液32t/d，平均日產油6.8t/d，綜合含水78.8%。與全井段合采相比，累計增產原油2126.4噸，智能分層控采技術實施效果顯著。

3 結論與認識

①在縱向層間矛盾突出的油井應用智能分層控采技術，可以準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智能分層控采技術可以在短期內對油井各措施層自動換層生產，依據生產數據可以快速找到剩余油富集層。③智能分層控采技術應用壓力波控制換層，操作簡便，可靠性極強。

表1 自動換層生產時間表

表2 自動換層生產時間表

表3 各層生產情況統計表

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