智能分层控采技术在牛263井的应用

刘涛 刘生平（中油辽河油田公司茨榆坨采油厂， 辽宁 辽中 110206）



智能分层控采技术在牛263井的应用

刘涛 刘生平（中油辽河油田公司茨榆坨采油厂， 辽宁 辽中 110206）

摘要：辽河油田某区块属于高渗的复杂小断块，剩余油分布零散，对剩余油分布规律研究后认为，牛263井控制区域内剩余油相对富集，结合油井开采层系多，纵向上层间矛盾突出，油水井对应关系混乱等特点，在该井实施了智能分层控采技术，该技术运用一体化管柱实现找水、堵水、生产等功能。技术实施后，准确找到牛263井剩余油相对富集层，随即单采该层，油井日产油量从全部层合采的2t/d，增至平均8t/d，最高达到13t/d，综合含水下降了20个百分点。该技术的应用，可以有效找到剩余油富集层，且不需作业即可对该层进行单独开采，实现多层系高含水油田的油井剩余油挖潜。

关键词：高含水；智能分层控采；压力控制；增油

随着开发深度不断扩展，辽河油田某区块90%以上主力储层均已动用，处于高含水、高采出程度的“双高”阶段，水淹严重。由于该区块属于高渗的复杂小断块，剩余油分布零散，且区块开发后期层系上返，注采井网混乱，难以运用选择性堵水等技术手段有效开采剩余油。结合剩余油分布规律研究成果，在小区域内应用油井智能分层控采技术是简便而高效解决剩余油难以开采的技术手段，该技术运用一体化管柱对单井进行找水、堵水、开采，解决油井受层间矛盾影响，潜力层难以挖潜的问题。

1 智能分层控采技术

智能分层控采技术可以在纵向找到剩余油富集层位，并在封堵高含水层后，单独开采该层系，从而解决油井生产中纵向层间矛盾突出的问题。

（1）智能分层控采技术工艺流程 完成管柱设计及施工后，按照预设时间自动轮换生产各个措施层，待自动轮层生产完成后，通过地面遥控封堵高含水层，单独生产潜力较大的层位。

（2）技术管柱设计 ①措施层划分原则。对油井实施智能分层控采技术主要遵循以下原则划分措施层：一是由多层组合的措施层须符合地层物性一致，小层间不存在明显层间矛盾；二是措施层之间须存在明确、有效的隔层，且套管固井质量良好。②一体化管柱设计。应用一趟管柱实现对各个措施层的找水、堵水和生产功能，管柱应用丢手下入井内，措施层之间用层间封隔器分开，每个措施层对应设置一个智能开关器。工作管柱与生产管柱分离式设计，方便液面测试及检泵作业等后续工作。

（3）智能分层控采技术原理 智能分层控采技术主要是基于智能开关器具有双控制功能，使其具有两种工作模式：一是按照预设时间自动轮层生产；二是地面遥控调层生产指定措施层。

①智能开关器。a.技术参数。智能开关器可以应用于井深小于5000米的直井、斜井和水平井，最大工作压力60MPa，长度约1米，可细分卡层施工，电池连续工作时间最长2年，可以对地层生产情况进行充分认识。b.工作原理。智能开关器内置预设程序模块、压力传感器、微处理器、微型电机、可调油嘴以及电池等元件。电池给所有用电元件供电，微处理器按照预设程序或者接收压力波数据后，对微型电机下达动作指令，电机带动可调油嘴工作，实现油嘴的打开和关闭。②自动轮层工作原理。单个智能开关器通过预设程序模块设置，实现周期性的打开和关闭所控制的油嘴，一套管柱上的多个开关器分别设置不同的打开和关闭周期（表1）。③遥控换层工作原理。遥控换层是通过智能开关器的压力传感器接收地面打压的压力波信号，利用特定的脉冲指令，使开关器按要求打开或关闭油嘴，实现对该层堵水或生产（表2）。

2 牛263井实施方案及应用效果

（1）油井概况及存在问题 牛263井于1983年投产，井深2115.8米，开采目的层为东营组，砂岩油藏，目前已经射孔井段为1749.4～2034米，共计12个层，有效层厚62.8米。该井投产初期，平均日产油在30t/d以上，由于30年来地层能量的不断下降，油井在全部层系合采的情况下，平均日产油仅为2t/d，综合含水在95%以上。通过对该区块剩余油分布规律的研究认为，该井控制区域内剩余油相对富集，适合应用智能分层控采技术。

（2）油井层位划分 牛263井实施智能分层控采技术全井段划分为4个措施层，由于1号措施层可以确定为高含水层，所以该层不设置智能开关器，直接封堵。应用φ44抽油泵下至1650米生产。

（3）技术应用效果 ①自动轮层生产效果。牛263井对1号措施层直接封堵，另外3个措施层自动轮层生产，首先3层合采生产5天，使地层洗井液及时排除，以减少影响措施层单采产量的因素，每个措施层依次生产15天。通过自动轮层生产数据（表3），确定4号措施层剩余油相对富集，具有开采价值。②遥控调层生产效果。措施层4单独生产后，连续生产了443天，平均日产液32t/d，平均日产油6.8t/d，综合含水78.8%。与全井段合采相比，累计增产原油2126.4吨，智能分层控采技术实施效果显著。

3 结论与认识

①在纵向层间矛盾突出的油井应用智能分层控采技术，可以准确找到被抑制潜力层，并且不动管柱即可直接单采该层，对于挖潜剩余油效果显著。②智能分层控采技术可以在短期内对油井各措施层自动换层生产，依据生产数据可以快速找到剩余油富集层。③智能分层控采技术应用压力波控制换层，操作简便，可靠性极强。

表1 自动换层生产时间表

表2 自动换层生产时间表

表3 各层生产情况统计表

作者简介：刘涛（1963- ），男，高级工程师，1989年毕业于西南石油大学石油工程专业，现从事采油工艺技术研究及管理工作。