□ 文/中國(guó)石油學(xué)會(huì)石油工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì) 劉玉章
當(dāng)前,中國(guó)石油企業(yè)80%的原油產(chǎn)量來(lái)自注水開(kāi)發(fā),水驅(qū)涉及地質(zhì)儲(chǔ)量100多億噸。采收率每提高1個(gè)百分點(diǎn),可采儲(chǔ)量就增加1.3億噸??梢?jiàn),油田實(shí)現(xiàn)效益開(kāi)發(fā),水驅(qū)是關(guān)鍵。其中,技術(shù)創(chuàng)新無(wú)疑要唱主角、挑大梁。
大慶油田開(kāi)發(fā)初期,油田注水采取籠統(tǒng)注水方式,出現(xiàn)了主力油層“單層突進(jìn)”“過(guò)早見(jiàn)水”等問(wèn)題。在這個(gè)階段,油田主要采用固定式分層注水工藝管柱,由K344型封隔器和固定式配水器、球座等井下工具組成,該模式緩解了注入水單層突進(jìn),控制了油井含水上升。油田開(kāi)發(fā)后期,層間矛盾加劇導(dǎo)致該模式注水測(cè)調(diào)效率低。20世紀(jì)90年代后期,隨著橋式偏心分層注水技術(shù)的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了分層流量和壓力的直接測(cè)試。橋式偏心分層注水管柱由Y341型封隔器、橋式偏心配水器及球座等組成配水器并帶有橋式通道,可實(shí)現(xiàn)在測(cè)試單層流量和壓力時(shí),不影響對(duì)其他層段的正常注入。該注水工藝實(shí)現(xiàn)了流量單層直接測(cè)試,避免了常規(guī)測(cè)試采用遞減法帶來(lái)的疊加誤差,提高了測(cè)試精度和效率,測(cè)壓效率相對(duì)常規(guī)偏心提高兩倍以上。目前,“橋式偏心+電纜測(cè)調(diào)”因其在測(cè)試方面的優(yōu)勢(shì),已成為我國(guó)油田注水井的主體分注技術(shù),并不斷改進(jìn)完善配套,向精細(xì)化、工藝簡(jiǎn)化、智能化方向發(fā)展。
現(xiàn)有的分層注水技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第三代,可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)分層,測(cè)調(diào)配注。但由于多層干擾及小層滲流阻力變化等導(dǎo)致小層水嘴后壓力變化,造成注入該小層的水量與配水量不一致。盡管可以進(jìn)行測(cè)試及調(diào)整水嘴,重新達(dá)到配注量,但往往很快又發(fā)生了“漂移”。在油田大尺度和地層溫壓條件下,水洗油的微觀效率比我們想象得更高。大量取芯證明,強(qiáng)水洗部位巖芯已經(jīng)洗白,剩余油飽和度接近于零。這一事實(shí)同時(shí)反證,現(xiàn)在水驅(qū)開(kāi)發(fā)的宏觀有效波及比我們認(rèn)為的要差很多。認(rèn)識(shí)到差距就等于發(fā)現(xiàn)了潛力。要使注水開(kāi)發(fā)老油田大幅度提高開(kāi)發(fā)效益,如何更有效地提高水驅(qū)宏觀波及是關(guān)鍵。畢竟,幾十年誤差累加,會(huì)對(duì)多層注水開(kāi)發(fā)油田的油藏管理造成嚴(yán)重問(wèn)題和誤導(dǎo),形成“糊涂賬”。因而筆者認(rèn)為,大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略非常好,但大數(shù)據(jù)首先要是真數(shù)據(jù)。具體到注水開(kāi)發(fā)老油田,首先要知道注入各小層的水量,才談得上開(kāi)發(fā)分析和油田管理。
《水驅(qū)精細(xì)挖潛示范區(qū)路徑探索與模式創(chuàng)新—以大慶油田杏六區(qū)東部為例》一文,最大的亮點(diǎn)是在“不斷優(yōu)化完善水驅(qū)配套調(diào)整技術(shù)”上。事實(shí)上,分層注水不必過(guò)于強(qiáng)調(diào)完成配注量(事實(shí)證明也做不到),頻繁調(diào)整水嘴,加大測(cè)試成本,而應(yīng)該側(cè)重準(zhǔn)確記錄注入每個(gè)小層的水量和壓力變化歷史,通過(guò)數(shù)據(jù)處理,即可得到各層的水驅(qū)流線場(chǎng)和剩余油分布。注水不僅是注水驅(qū)油,還可以是對(duì)地層的測(cè)試,每一次關(guān)井、開(kāi)井造成的壓力、流量變化,都可以是一次壓力降落和壓力恢復(fù)測(cè)試。但這需要?jiǎng)?chuàng)新研制出高性能、低成本流量計(jì)以及數(shù)據(jù)存取傳輸技術(shù)。
經(jīng)過(guò)幾年研究攻關(guān),目前我國(guó)已經(jīng)形成了“分層注水全過(guò)程監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制技術(shù)”的第四代分層注水技術(shù)。該技術(shù)有兩套實(shí)現(xiàn)方案。一套方案是井下信號(hào)無(wú)線傳輸,另一套方案是由井下智能配水器、過(guò)電纜封隔器和細(xì)長(zhǎng)管電纜組成。其中井下智能配水器是整套工藝的核心,包括井下流量計(jì)、油管和嘴后兩路壓力傳感器、電機(jī)傳動(dòng)總成、水嘴和控制電路等。未來(lái)井下分層注水技術(shù)將向自充電、井下信號(hào)無(wú)線傳輸方向發(fā)展。通過(guò)自充電保證井下能量,通過(guò)壓力波、聲波、電子標(biāo)簽等無(wú)線通信方式,實(shí)現(xiàn)井下信號(hào)的雙向無(wú)線傳輸。
探索仍在繼續(xù),創(chuàng)新沒(méi)有終點(diǎn)。隨著智能水驅(qū)技術(shù)的突破,可使進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期的油田大幅提升經(jīng)濟(jì)開(kāi)采價(jià)值。盡管智能技術(shù)成熟需要很長(zhǎng)時(shí)間,但發(fā)展過(guò)程中的每一步都會(huì)給油田企業(yè)帶來(lái)效益。