應(yīng)用電控配產(chǎn)技術(shù)控制無效循環(huán)

左立娜（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

大慶長垣南部油田主要發(fā)育二三類薄差油層，經(jīng)過多年的水驅(qū)開發(fā)，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(huán)嚴(yán)重。常規(guī)堵水雖然能夠?qū)崿F(xiàn)高含水層的封堵[1]，但是調(diào)整時需要起管柱作業(yè)，另外在堵掉高含水層的同時也堵掉了主產(chǎn)液層，導(dǎo)致全井產(chǎn)量下降，如何實(shí)現(xiàn)“堵而不死”成為了解決問題的關(guān)鍵。為此研究并應(yīng)用電控配產(chǎn)技術(shù)，對油井端進(jìn)行電控分層及合理調(diào)整，從而減緩層間及平面矛盾，抑制高滲透高含水層產(chǎn)出，釋放低含水低滲層，控制無效水循環(huán)的同時達(dá)到提高采收率的目的[2]。

1 電控配產(chǎn)技術(shù)原理

電控配產(chǎn)技術(shù)主要是依靠過電纜封隔器分隔油層，采用電控配產(chǎn)器實(shí)現(xiàn)分層配產(chǎn)[3]。通過地面上位機(jī)控制井下的電控配產(chǎn)器的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，從而控制相應(yīng)層位閥門的開閉，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的生產(chǎn)層段通道的開關(guān)，具體結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 電控配產(chǎn)管柱示意圖

電控分層配產(chǎn)系統(tǒng)采用“單工控機(jī)—多下位機(jī)”通信模式，控制信號傳輸采用單芯編碼通信。系統(tǒng)主要由便攜式計算機(jī)、地面供電/控制器（工控機(jī)）、井下儀器3部分組成。便攜式計算機(jī)主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話和數(shù)據(jù)維護(hù)的功能，作為控制終端，將操作指令通過USB總線發(fā)送給地面工控機(jī)；工控機(jī)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(xié)議的轉(zhuǎn)換器，將計算機(jī)傳來的指令，調(diào)制成脈沖序列，發(fā)送到單芯電纜上，或者將單芯電纜上的脈沖序列轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包傳回計算機(jī)。井下儀器負(fù)責(zé)指令的接收、數(shù)據(jù)采集與發(fā)送，以及控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)閥門開閉。通過電控分層配產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了各層段在生產(chǎn)條件下的準(zhǔn)確找水，并可以測試調(diào)節(jié)每個產(chǎn)出層壓力和水量，為控制高含水井含水及高含水關(guān)井重新恢復(fù)生產(chǎn)提供了技術(shù)支持，同時為進(jìn)一步減少油、水井間無效水循環(huán)，降低開發(fā)成本，緩解層間矛盾，進(jìn)一步提高水驅(qū)采收率提供了新的途徑[4]。

2 應(yīng)用電控配產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行井組調(diào)整

以往油井端主要是籠統(tǒng)采出，因此只能重點(diǎn)對水井端進(jìn)行調(diào)整，電控配產(chǎn)技術(shù)成熟應(yīng)用以后，能夠以井組為單位，首先對油井進(jìn)行分層調(diào)整，然后水井端進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)井組整體調(diào)整[5]。

2.1 油井端分層調(diào)整

試驗(yàn)以1#油井為中心，周圍連通4口水井，油井端應(yīng)用電控配產(chǎn)技術(shù)細(xì)分成4個層（表1）。下井后首先進(jìn)行各層位的開關(guān)組合試驗(yàn)，摸清楚4個層位生產(chǎn)狀態(tài)。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(qiáng)度，恢復(fù)地層壓力；對于含水低、壓力高的層采取措施來放大生產(chǎn)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(chǎn)壓差控液，恢復(fù)地層壓力。通過油井分層配產(chǎn)技術(shù)對1#層、3#層2個高含水層位進(jìn)行控制，釋放2#層和4#層2個相對較低的產(chǎn)出層，具體見表2。

表1 1#油井電控配產(chǎn)層位

表2 1#油井分層調(diào)控測試數(shù)據(jù)

2.2 水井端對應(yīng)調(diào)整

根據(jù)1#油井與周圍4口水井的連通及對應(yīng)卡段關(guān)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(yīng)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(huán)，1#水井和2#水井采取精細(xì)細(xì)分措施，對1#油井的2#層和4#層進(jìn)行精細(xì)注水，提高這2個層段的動用厚度，進(jìn)一步提高開采程度[6]。

圖2 井組柵狀圖

3 實(shí)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(jìn)行細(xì)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(xì)分層段吸層數(shù)和吸水量都得到了提高。以2#水井為例，措施后對應(yīng)油井打開層段的吸水層數(shù)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(shí)注水量減少了6.1 m3，具體見表3、表4。

表3 2#水井井細(xì)分及方案調(diào)整情況統(tǒng)計

表4 2#水井措施前后同位素資料對比

3.2 電控配產(chǎn)油井生產(chǎn)狀況

1#油井措施后日產(chǎn)液下降10.3 t，日產(chǎn)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(chǎn)數(shù)據(jù)對比

3.3 周圍連通油井產(chǎn)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(chǎn)液上升6.8 t，平均日產(chǎn)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(jìn)行環(huán)空資料測試，與以往環(huán)空測試結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)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?dāng)U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(yīng)用電控配產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行調(diào)整30個井組，通過現(xiàn)場測試電控配產(chǎn)器開關(guān)動作靈活可靠，采樣數(shù)據(jù)直觀可視，調(diào)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(diǎn)，累計控液27.38×104t，達(dá)到了釋放低壓層、減緩層間和平面矛盾、控制無效水循環(huán)的預(yù)期效果。

4 結(jié)論

1）油井電控配產(chǎn)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)地面直觀動態(tài)找堵水、調(diào)控層的連續(xù)調(diào)節(jié)及生產(chǎn)條件下的分層實(shí)時測壓，應(yīng)用這一技術(shù)能夠控制油井高壓高含水層產(chǎn)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(huán)，起到節(jié)能降耗的作用。

2）油井端進(jìn)行分層配產(chǎn)及調(diào)控后，水井端應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這樣能夠使注水更具有針對性，促進(jìn)吸水剖面的改善，達(dá)到注好水、注準(zhǔn)水的目的。

3）電控配產(chǎn)技術(shù)的成熟應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了油水井組的整體調(diào)整、均勻動用，有利于提高動用程度。

4）目前油水井對應(yīng)調(diào)整方法仍停留在現(xiàn)場試驗(yàn)階段，缺乏完善配套的理論支持，日后工作的重點(diǎn)應(yīng)放在理論研究上，用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式促進(jìn)技術(shù)的完善升級。

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大慶煉化球罐