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        智能分層控采技術(shù)在牛263井的應(yīng)用

        2016-08-02 03:40:52劉濤劉生平中油遼河油田公司茨榆坨采油廠遼寧遼中110206
        化工管理 2016年16期
        關(guān)鍵詞:增油高含水

        劉濤 劉生平(中油遼河油田公司茨榆坨采油廠, 遼寧 遼中 110206)

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        智能分層控采技術(shù)在牛263井的應(yīng)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(qū)塊屬于高滲的復(fù)雜小斷塊,剩余油分布零散,對(duì)剩余油分布規(guī)律研究后認(rèn)為,牛263井控制區(qū)域內(nèi)剩余油相對(duì)富集,結(jié)合油井開(kāi)采層系多,縱向上層間矛盾突出,油水井對(duì)應(yīng)關(guān)系混亂等特點(diǎn),在該井實(shí)施了智能分層控采技術(shù),該技術(shù)運(yùn)用一體化管柱實(shí)現(xiàn)找水、堵水、生產(chǎn)等功能。技術(shù)實(shí)施后,準(zhǔn)確找到牛263井剩余油相對(duì)富集層,隨即單采該層,油井日產(chǎn)油量從全部層合采的2t/d,增至平均8t/d,最高達(dá)到13t/d,綜合含水下降了20個(gè)百分點(diǎn)。該技術(shù)的應(yīng)用,可以有效找到剩余油富集層,且不需作業(yè)即可對(duì)該層進(jìn)行單獨(dú)開(kāi)采,實(shí)現(xiàn)多層系高含水油田的油井剩余油挖潛。

        關(guān)鍵詞:高含水;智能分層控采;壓力控制;增油

        隨著開(kāi)發(fā)深度不斷擴(kuò)展,遼河油田某區(qū)塊90%以上主力儲(chǔ)層均已動(dòng)用,處于高含水、高采出程度的“雙高”階段,水淹嚴(yán)重。由于該區(qū)塊屬于高滲的復(fù)雜小斷塊,剩余油分布零散,且區(qū)塊開(kāi)發(fā)后期層系上返,注采井網(wǎng)混亂,難以運(yùn)用選擇性堵水等技術(shù)手段有效開(kāi)采剩余油。結(jié)合剩余油分布規(guī)律研究成果,在小區(qū)域內(nèi)應(yīng)用油井智能分層控采技術(shù)是簡(jiǎn)便而高效解決剩余油難以開(kāi)采的技術(shù)手段,該技術(shù)運(yùn)用一體化管柱對(duì)單井進(jìn)行找水、堵水、開(kāi)采,解決油井受層間矛盾影響,潛力層難以挖潛的問(wèn)題。

        1 智能分層控采技術(shù)

        智能分層控采技術(shù)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(dú)開(kāi)采該層系,從而解決油井生產(chǎn)中縱向?qū)娱g矛盾突出的問(wèn)題。

        (1)智能分層控采技術(shù)工藝流程 完成管柱設(shè)計(jì)及施工后,按照預(yù)設(shè)時(shí)間自動(dòng)輪換生產(chǎn)各個(gè)措施層,待自動(dòng)輪層生產(chǎn)完成后,通過(guò)地面遙控封堵高含水層,單獨(dú)生產(chǎn)潛力較大的層位。

        (2)技術(shù)管柱設(shè)計(jì) ①措施層劃分原則。對(duì)油井實(shí)施智能分層控采技術(shù)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(zhì)量良好。②一體化管柱設(shè)計(jì)。應(yīng)用一趟管柱實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)措施層的找水、堵水和生產(chǎn)功能,管柱應(yīng)用丟手下入井內(nèi),措施層之間用層間封隔器分開(kāi),每個(gè)措施層對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)智能開(kāi)關(guān)器。工作管柱與生產(chǎn)管柱分離式設(shè)計(jì),方便液面測(cè)試及檢泵作業(yè)等后續(xù)工作。

        (3)智能分層控采技術(shù)原理 智能分層控采技術(shù)主要是基于智能開(kāi)關(guān)器具有雙控制功能,使其具有兩種工作模式:一是按照預(yù)設(shè)時(shí)間自動(dòng)輪層生產(chǎn);二是地面遙控調(diào)層生產(chǎn)指定措施層。

        ①智能開(kāi)關(guān)器。a.技術(shù)參數(shù)。智能開(kāi)關(guān)器可以應(yīng)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(zhǎng)度約1米,可細(xì)分卡層施工,電池連續(xù)工作時(shí)間最長(zhǎng)2年,可以對(duì)地層生產(chǎn)情況進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)。b.工作原理。智能開(kāi)關(guān)器內(nèi)置預(yù)設(shè)程序模塊、壓力傳感器、微處理器、微型電機(jī)、可調(diào)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(yù)設(shè)程序或者接收壓力波數(shù)據(jù)后,對(duì)微型電機(jī)下達(dá)動(dòng)作指令,電機(jī)帶動(dòng)可調(diào)油嘴工作,實(shí)現(xiàn)油嘴的打開(kāi)和關(guān)閉。②自動(dòng)輪層工作原理。單個(gè)智能開(kāi)關(guān)器通過(guò)預(yù)設(shè)程序模塊設(shè)置,實(shí)現(xiàn)周期性的打開(kāi)和關(guān)閉所控制的油嘴,一套管柱上的多個(gè)開(kāi)關(guān)器分別設(shè)置不同的打開(kāi)和關(guān)閉周期(表1)。③遙控?fù)Q層工作原理。遙控?fù)Q層是通過(guò)智能開(kāi)關(guān)器的壓力傳感器接收地面打壓的壓力波信號(hào),利用特定的脈沖指令,使開(kāi)關(guān)器按要求打開(kāi)或關(guān)閉油嘴,實(shí)現(xiàn)對(duì)該層堵水或生產(chǎn)(表2)。

        2 牛263井實(shí)施方案及應(yīng)用效果

        (1)油井概況及存在問(wèn)題 牛263井于1983年投產(chǎn),井深2115.8米,開(kāi)采目的層為東營(yíng)組,砂巖油藏,目前已經(jīng)射孔井段為1749.4~2034米,共計(jì)12個(gè)層,有效層厚62.8米。該井投產(chǎn)初期,平均日產(chǎn)油在30t/d以上,由于30年來(lái)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(chǎn)油僅為2t/d,綜合含水在95%以上。通過(guò)對(duì)該區(qū)塊剩余油分布規(guī)律的研究認(rèn)為,該井控制區(qū)域內(nèi)剩余油相對(duì)富集,適合應(yīng)用智能分層控采技術(shù)。

        (2)油井層位劃分 牛263井實(shí)施智能分層控采技術(shù)全井段劃分為4個(gè)措施層,由于1號(hào)措施層可以確定為高含水層,所以該層不設(shè)置智能開(kāi)關(guān)器,直接封堵。應(yīng)用φ44抽油泵下至1650米生產(chǎn)。

        (3)技術(shù)應(yīng)用效果 ①自動(dòng)輪層生產(chǎn)效果。牛263井對(duì)1號(hào)措施層直接封堵,另外3個(gè)措施層自動(dòng)輪層生產(chǎn),首先3層合采生產(chǎn)5天,使地層洗井液及時(shí)排除,以減少影響措施層單采產(chǎn)量的因素,每個(gè)措施層依次生產(chǎn)15天。通過(guò)自動(dòng)輪層生產(chǎn)數(shù)據(jù)(表3),確定4號(hào)措施層剩余油相對(duì)富集,具有開(kāi)采價(jià)值。②遙控調(diào)層生產(chǎn)效果。措施層4單獨(dú)生產(chǎn)后,連續(xù)生產(chǎn)了443天,平均日產(chǎn)液32t/d,平均日產(chǎn)油6.8t/d,綜合含水78.8%。與全井段合采相比,累計(jì)增產(chǎn)原油2126.4噸,智能分層控采技術(shù)實(shí)施效果顯著。

        3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

        ①在縱向?qū)娱g矛盾突出的油井應(yīng)用智能分層控采技術(shù),可以準(zhǔn)確找到被抑制潛力層,并且不動(dòng)管柱即可直接單采該層,對(duì)于挖潛剩余油效果顯著。②智能分層控采技術(shù)可以在短期內(nèi)對(duì)油井各措施層自動(dòng)換層生產(chǎn),依據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以快速找到剩余油富集層。③智能分層控采技術(shù)應(yīng)用壓力波控制換層,操作簡(jiǎn)便,可靠性極強(qiáng)。

        表1 自動(dòng)換層生產(chǎn)時(shí)間表

        表2 自動(dòng)換層生產(chǎn)時(shí)間表

        表3 各層生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表

        作者簡(jiǎn)介:劉濤(1963- ),男,高級(jí)工程師,1989年畢業(yè)于西南石油大學(xué)石油工程專(zhuān)業(yè),現(xiàn)從事采油工藝技術(shù)研究及管理工作。

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