应用电控配产技术控制无效循环

2018-06-19左立娜大庆油田有限责任公司第五采油厂

石油石化节能 2018年5期

左立娜（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

大庆长垣南部油田主要发育二三类薄差油层，经过多年的水驱开发，呈多层交互式高含水分布，层间矛盾与平面矛盾突出，油井控水难度大，无效循环严重。常规堵水虽然能够实现高含水层的封堵[1]，但是调整时需要起管柱作业，另外在堵掉高含水层的同时也堵掉了主产液层，导致全井产量下降，如何实现“堵而不死”成为了解决问题的关键。为此研究并应用电控配产技术，对油井端进行电控分层及合理调整，从而减缓层间及平面矛盾，抑制高渗透高含水层产出，释放低含水低渗层，控制无效水循环的同时达到提高采收率的目的[2]。

1 电控配产技术原理

电控配产技术主要是依靠过电缆封隔器分隔油层，采用电控配产器实现分层配产[3]。通过地面上位机控制井下的电控配产器的电动机正反转，从而控制相应层位阀门的开闭，实现对应的生产层段通道的开关，具体结构见图1。

图1 电控配产管柱示意图

电控分层配产系统采用“单工控机—多下位机”通信模式，控制信号传输采用单芯编码通信。系统主要由便携式计算机、地面供电/控制器（工控机）、井下仪器3部分组成。便携式计算机主要实现人机对话和数据维护的功能，作为控制终端，将操作指令通过USB总线发送给地面工控机；工控机具有两项功能，一方面控制井下仪器的供电电压，另一方面作为通信协议的转换器，将计算机传来的指令，调制成脉冲序列，发送到单芯电缆上，或者将单芯电缆上的脉冲序列转换成数据包传回计算机。井下仪器负责指令的接收、数据采集与发送，以及控制电动机正反转，从而实现阀门开闭。通过电控分层配产技术实现了各层段在生产条件下的准确找水，并可以测试调节每个产出层压力和水量，为控制高含水井含水及高含水关井重新恢复生产提供了技术支持，同时为进一步减少油、水井间无效水循环，降低开发成本，缓解层间矛盾，进一步提高水驱采收率提供了新的途径[4]。

2 应用电控配产技术进行井组调整

以往油井端主要是笼统采出，因此只能重点对水井端进行调整，电控配产技术成熟应用以后，能够以井组为单位，首先对油井进行分层调整，然后水井端进行相应调整，最终实现井组整体调整[5]。

2.1 油井端分层调整

试验以1#油井为中心，周围连通4口水井，油井端应用电控配产技术细分成4个层（表1）。下井后首先进行各层位的开关组合试验，摸清楚4个层位生产状态。初步确定了1#层和3#层是高含水层位，小层压力相对较低，2#层和4#为相对低含水层，小层压力相对较高。对于含水高、压力低的层采取措施来提高注水强度，恢复地层压力；对于含水低、压力高的层采取措施来放大生产压差提液，降低地层压力；对于含水高、压力低的层通过采取措施或缩小生产压差控液，恢复地层压力。通过油井分层配产技术对1#层、3#层2个高含水层位进行控制，释放2#层和4#层2个相对较低的产出层，具体见表2。

表1 1#油井电控配产层位

表2 1#油井分层调控测试数据

2.2 水井端对应调整

根据1#油井与周围4口水井的连通及对应卡段关系（图2）可以看出，4#水井和 3#水井主要对该油井的1#层供液，1#水井和2#水井对该油井的4个层位都供液，针对这种情况，相应的降低4#水井和3#水井对该油井1#层的供液能力，控制无效水循环，1#水井和2#水井采取精细细分措施，对1#油井的2#层和4#层进行精细注水，提高这2个层段的动用厚度，进一步提高开采程度[6]。

图2 井组栅状图

3 实施效果

3.1 水井吸水剖面得以改善

与油井主要连通的1#和2#水井进行细分后，对比2口水井的同位素资料，与油井2#层和4#层连通的水井细分层段吸层数和吸水量都得到了提高。以2#水井为例，措施后对应油井打开层段的吸水层数增加了2个，水量增加了9.1 m3，与1#层连通的吸水小层减少了1个，水量降低4.8 m3，全井实注水量减少了6.1 m3，具体见表3、表4。

表3 2#水井井细分及方案调整情况统计

表4 2#水井措施前后同位素资料对比

3.2 电控配产油井生产状况

1#油井措施后日产液下降10.3 t，日产油上升0.4 t，含水下降3.18%，流压下降2.7 MPa，具体见表5。

表5 1#油井措施前后生产数据对比

3.3 周围连通油井产量增加

与3#水井和4#水井连通的的其它油井中有2口井平均日产液上升6.8 t，平均日产油上升0.4 t，流压上升0.43 MPa，分析周围与其连通的水井没有采取任何措施，对1口井进行环空资料测试，与以往环空测试结果对比发现SII和SIII组有2个低含水层得到释放，分析是由于1#油井对SII和SIII组控水，致使水井水量向其它连通油井扩散，使与其连通的其它油井薄差油层得以释放[7]。

截止到目前，累计应用电控配产技术进行调整30个井组，通过现场测试电控配产器开关动作灵活可靠，采样数据直观可视，调整层位方便快捷，井组累计增油0.58×104t，平均单井日降液31.4 m3，综合含水下降了2.43个百分点，累计控液27.38×104t，达到了释放低压层、减缓层间和平面矛盾、控制无效水循环的预期效果。