自适应调流控水工艺在中高渗强边水油藏中的适应性研究

李亚群

摘  要：S油田为中高渗强边水油藏，2011年投产，经过近十年的高速开发，目前已进入开发中期，也进入中等含水期，加密井无水或低含水采油期短，合采井高含水层与低含水层相互影响，层间干扰严重，治水措施费用逐年增加，控水稳油形势异常严峻。本次引进自适应调流控水工艺，实现了自适应控水和分层采油功能于一体，为中高渗强边水油藏开发中后期控水稳油工作提供重要参考。

关键词：中高渗;高含水;自适应;调流控水

中图分类号：TE257 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）21-0118-02

Abstract： S Oilfield is a medium-high permeability and strong edge water reservoir. It was put into operation in 2011. After nearly ten years of high-speed development， it has entered the middle stage of development and the middle water cut period. The low-water cut oil production period of the infill well is short， the high aquifer and the low aquifer of the combined production well interact with each other， and the interlayer interference is serious. The cost of water control measures increases year by year， and the situation of water control and oil stabilization is very serious. The introduction of self-adaptive inflow adjustment for water control technology realizes the function of self-adaptive water control and layered oil production， which provides an important reference for the work of water control and oil stabilization in the middle and late stage of the development of medium-high permeability and strong edge water reservoir.

Keywords： medium-high permeability; high water content; self-adaptive; inflow adjustment for water control

1 技術需求

S油田含油层系自下而上包括K3、K2和K1油组，其中K1、K2为主力含油层系分别占总储量的37.4%和48.5%，K3油藏规模较小分别占总储量的14.1%。油层孔隙度15.8-27.4%，平均22%，渗透率104.2-1987×10-3μm2，平均875×10-3μm2，为中高孔中高渗储层。油藏为具有多套油水系统的层状边水油藏。油田2011年投产，天然能量开发，投产以来通过采取逐层上返、层间接替的开发策略，实现了较长时间高产、稳产。经过近十年的高速开发，目前K1、K2、K3油组采出程度分别为6.2%、21.5%、18.8%，区块综合含水已达55.5%，各层系均不同程度见水，且含水呈现快速上升趋势，油田稳产形势严峻，治水已成为制约油田开发的重要问题。近些年为有效治水，采取过找水、堵水、封层补孔等措施，这些常规治水措施既无法充分发挥原开发层系的油藏潜力，又受措施后含水升高较快影响，措施有效期短，频繁作业导致治水措施费用逐年增加。同时也采用过分层采油技术，但分层采油技术仅能实现分层开采，一旦油井进入含水快速上升期，起不到控水稳油的作用。故有必要引进新的工艺技术，开展工艺适应性研究，提高油田控水稳油技术水平，为油田可持续开发提供技术支持。本次引进自适应调流控水工艺，力求应用这一工艺技术，实现油井开采中前期均匀控液、中后期抑制产水、控水稳油的目标，满足整个油井生产周期控水稳油的技术要求[1]。

2 自适应调流控水工艺

2.1 控水机理

自适应调流控水工艺主要是自适应调流控水短节内的控水装置能够根据生产层位产出流体的含水率变化，自动调整给予不同流体不同的附加阻力，增大水的摩阻，降低油的摩阻，实现自适应调流控水稳油的目标，同时在油井的整个开发生产周期内可以实现低含水期均匀控液，高含水期抑制产水，全过程实现控水稳油，并起到提高最终采收率的目的[1]。

2.2 工艺组成

自适应调流控水工艺的核心部件是调流控水短节，它是由专用控水筛管和自适应调流控水装置组成（图1），工作过程中地层流体首先经过专用控水筛管过滤杂质，然后进入控水装置，不但能够实现控水，还能起到简易的防砂功能。

控水装置是整个自适应调流控水短节的核心部件，主要由自适应调流控水装置工作筒、自适应调流控水装置外壳和自适应节流控制器等组成（图2），不含活动部件。自适应节流控制器与工作筒采用精细铜铅焊接的方式连接在一起，自适应调流控水装置外壳与工作筒采用螺纹连接，整个装置采用一体化设计，不含活动部件，结构简单，核心部件尺寸小，便于安装，密封可靠，使用寿命长。

2.3 调流控水工作原理

自适应调流控水工艺主要是利用油、水的密度、黏度等基本物性差异，通过采用改变流动通道的几何特性，来改变流体运动势能，造成油和水在通过装置内特定通道时能量损失不同，实现高节流压降及油和水的压降差异，起到节流低黏度流体，开源高黏度流体的作用，最大自动调节油水流动速度比可达30倍以上，最终达到控水稳油的目的。

自适应节流控制器可以实现流体识别、流体转换和流体限制功能，从而根据自动识别的不同流体性质，限制不需要流体的流入，选择性的允许不同流体进入特定通道，再根据需要自动调节产生附加压降，最终实现高产水层段抑制产水量，达到控水稳油的目的。

2.4 自适应调流控水装置适用条件

自适应调流控水装置适用条件比较广泛，既适用于中高含水油井控水稳油，又适用于新井完井;适用于各种不同油藏类型，包括砂岩油藏、碳酸盐岩油藏和稠油油藏等;能够满足不同井型的开发需求，包括直井、定向井、水平井等。既适用于开发初期延长无水或低含水采油期，实现分层采油，又适用于中高含水期控水稳油，减少后期换层、找水、堵水作业费用，对油田开发实现降本增效意义重大。

具体施工要求储层粘度在3-1500CP，地层温度小于180℃，单井产液量大于70bbl/d。对于中高含水油井实施控水稳油措施，要求合采井层间产液剖面含水必须有一定级差。

3 現场实验及效果评价

2019年在详细技术论证的情况下，优先考虑在边底水能量充足，储层物性条件较好，已进入中高含水期的S油田开展现场实验。优选K2油组3口合采油井，实施自适应调流控水工艺，该层系油层温度87℃，原油粘度50℃为4.3mPa·s，倾点21℃，地面原油密度0.81g/cm3，且3口井均为直井、套管状况良好，油藏、储层、井筒条件均满足自适应调流控水工艺技术要求。

现场实施后3口井较作业前平均单井含水下降36.9个百分点，平均单井日增油121.9bbl，3口井日产水减少1222bbl（表1），控水增油效果明显，自适应调流控水工艺现场实验效果好。下步将继续实施3口井，并在后期油田实施加密调整井完井过程中下入自适应调流控水装置，力求实现油井开采中前期均匀控液、中后期阻水采油的目标，满足整个油井生产周期控水稳油的技术要求。

4 结束语

（1）现场试验表明自适应调流控水工艺在中高渗强边水油藏中高含水期可以起到较好的控水稳油作用。

（2）调流控水工艺不仅可以自适应控水增油，而且可以一次作业实现分层采油目的，节约至少一次作业费用，对降本增效具有重大意义。

（3）考虑到自适应调流控水短节具有阻流效应，故优选措施井应重点考虑地层能量充足、供液条件较好、产液量较高油井。

（4）由于调流控水装置在工作过程中，地层流体首先要经过控水筛管过滤杂质，然后再进入控水装置，所以调流控水装置不仅能实现控水、分层采油，还能起到一定的防砂功能。

参考文献：

[1]赵旭.自适应调流控水技术研究与试验[J].石油机械，2019，48（7）：93-98.

[2]何更生，等.油层物理[M].北京：石油工业出版社，2011.

[3]王鸿勋，张琪，等.采油工艺原理[M].北京：石油工业出版社，1996.

[4]刘渭.改善高含水期油田注水开发效果实例[M].北京：石油工业出版社，1993.