應用電控配產技術控制無效循環

左立娜（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

大慶長垣南部油田主要發育二三類薄差油層，經過多年的水驅開發，呈多層交互式高含水分布，層間矛盾與平面矛盾突出，油井控水難度大，無效循環嚴重。常規堵水雖然能夠實現高含水層的封堵[1]，但是調整時需要起管柱作業，另外在堵掉高含水層的同時也堵掉了主產液層，導致全井產量下降，如何實現“堵而不死”成為了解決問題的關鍵。為此研究并應用電控配產技術，對油井端進行電控分層及合理調整，從而減緩層間及平面矛盾，抑制高滲透高含水層產出，釋放低含水低滲層，控制無效水循環的同時達到提高采收率的目的[2]。

1 電控配產技術原理

電控配產技術主要是依靠過電纜封隔器分隔油層，采用電控配產器實現分層配產[3]。通過地面上位機控制井下的電控配產器的電動機正反轉，從而控制相應層位閥門的開閉，實現對應的生產層段通道的開關，具體結構見圖1。

圖1 電控配產管柱示意圖

電控分層配產系統采用“單工控機—多下位機”通信模式，控制信號傳輸采用單芯編碼通信。系統主要由便攜式計算機、地面供電/控制器（工控機）、井下儀器3部分組成。便攜式計算機主要實現人機對話和數據維護的功能，作為控制終端，將操作指令通過USB總線發送給地面工控機；工控機具有兩項功能，一方面控制井下儀器的供電電壓，另一方面作為通信協議的轉換器，將計算機傳來的指令，調制成脈沖序列，發送到單芯電纜上，或者將單芯電纜上的脈沖序列轉換成數據包傳回計算機。井下儀器負責指令的接收、數據采集與發送，以及控制電動機正反轉，從而實現閥門開閉。通過電控分層配產技術實現了各層段在生產條件下的準確找水，并可以測試調節每個產出層壓力和水量，為控制高含水井含水及高含水關井重新恢復生產提供了技術支持，同時為進一步減少油、水井間無效水循環，降低開發成本，緩解層間矛盾，進一步提高水驅采收率提供了新的途徑[4]。

2 應用電控配產技術進行井組調整

以往油井端主要是籠統采出，因此只能重點對水井端進行調整，電控配產技術成熟應用以后，能夠以井組為單位，首先對油井進行分層調整，然后水井端進行相應調整，最終實現井組整體調整[5]。

2.1 油井端分層調整

試驗以1#油井為中心，周圍連通4口水井，油井端應用電控配產技術細分成4個層（表1）。下井后首先進行各層位的開關組合試驗，摸清楚4個層位生產狀態。初步確定了1#層和3#層是高含水層位，小層壓力相對較低，2#層和4#為相對低含水層，小層壓力相對較高。對于含水高、壓力低的層采取措施來提高注水強度，恢復地層壓力；對于含水低、壓力高的層采取措施來放大生產壓差提液，降低地層壓力；對于含水高、壓力低的層通過采取措施或縮小生產壓差控液，恢復地層壓力。通過油井分層配產技術對1#層、3#層2個高含水層位進行控制，釋放2#層和4#層2個相對較低的產出層，具體見表2。

表1 1#油井電控配產層位

表2 1#油井分層調控測試數據

2.2 水井端對應調整

根據1#油井與周圍4口水井的連通及對應卡段關系（圖2）可以看出，4#水井和 3#水井主要對該油井的1#層供液，1#水井和2#水井對該油井的4個層位都供液，針對這種情況，相應的降低4#水井和3#水井對該油井1#層的供液能力，控制無效水循環，1#水井和2#水井采取精細細分措施，對1#油井的2#層和4#層進行精細注水，提高這2個層段的動用厚度，進一步提高開采程度[6]。

圖2 井組柵狀圖

3 實施效果

3.1 水井吸水剖面得以改善

與油井主要連通的1#和2#水井進行細分后，對比2口水井的同位素資料，與油井2#層和4#層連通的水井細分層段吸層數和吸水量都得到了提高。以2#水井為例，措施后對應油井打開層段的吸水層數增加了2個，水量增加了9.1 m3，與1#層連通的吸水小層減少了1個，水量降低4.8 m3，全井實注水量減少了6.1 m3，具體見表3、表4。

表3 2#水井井細分及方案調整情況統計

表4 2#水井措施前后同位素資料對比

3.2 電控配產油井生產狀況

1#油井措施后日產液下降10.3 t，日產油上升0.4 t，含水下降3.18%，流壓下降2.7 MPa，具體見表5。

表5 1#油井措施前后生產數據對比

3.3 周圍連通油井產量增加

與3#水井和4#水井連通的的其它油井中有2口井平均日產液上升6.8 t，平均日產油上升0.4 t，流壓上升0.43 MPa，分析周圍與其連通的水井沒有采取任何措施，對1口井進行環空資料測試，與以往環空測試結果對比發現SII和SIII組有2個低含水層得到釋放，分析是由于1#油井對SII和SIII組控水，致使水井水量向其它連通油井擴散，使與其連通的其它油井薄差油層得以釋放[7]。

截止到目前，累計應用電控配產技術進行調整30個井組，通過現場測試電控配產器開關動作靈活可靠，采樣數據直觀可視，調整層位方便快捷，井組累計增油0.58×104t，平均單井日降液31.4 m3，綜合含水下降了2.43個百分點，累計控液27.38×104t，達到了釋放低壓層、減緩層間和平面矛盾、控制無效水循環的預期效果。

4 結論

1）油井電控配產技術可以實現地面直觀動態找堵水、調控層的連續調節及生產條件下的分層實時測壓，應用這一技術能夠控制油井高壓高含水層產出，釋放低壓低含水層，在降低含水及提高采收率的同時控制無效水循環，起到節能降耗的作用。

2）油井端進行分層配產及調控后，水井端應進行相應的調整，這樣能夠使注水更具有針對性，促進吸水剖面的改善，達到注好水、注準水的目的。

3）電控配產技術的成熟應用，實現了油水井組的整體調整、均勻動用，有利于提高動用程度。

4）目前油水井對應調整方法仍停留在現場試驗階段，缺乏完善配套的理論支持，日后工作的重點應放在理論研究上，用理論與實踐相結合的方式促進技術的完善升級。

[1]馮麗珍，曲順才.油田低效循環綜合治理方法研究[J].石油石化節能，2011，1（3）：35-37.

[2]單翀.北二西水驅治理注采無效循環的做法及認識[J].內蒙古石油化工，2015（3）：62-63.

[3]李海波.壓電控制開關找堵水工藝在低效產水井的應用[J].石油石化節能，2012（1）：22-24.

[4]蔣越，蔣福江.油藏工程特高含水階段節能方法探討與實踐[J]. 石油石化節能，2013（5）：52-53.

[5]孟慶江，周博雅，孟憲國.喇嘛甸油田生產節能降耗措施實踐[J].石油石化節能，2013（8）：48-49.

[6]姜艷蓮.喇9-232井區層內控水節能挖潛試驗[J].石油石化節能，2013（7）：9-10.

[7]付亞榮，翟勝強，付森，等.牙刷狀油藏分層開采的增產節能雙贏工藝[J]. 石油石化節能，2015（3）：8-9.

大慶煉化球罐