自適應調流控水工藝在中高滲強邊水油藏中的適應性研究

李亞群

摘? 要：S油田為中高滲強邊水油藏，2011年投產，經過近十年的高速開發，目前已進入開發中期，也進入中等含水期，加密井無水或低含水采油期短，合采井高含水層與低含水層相互影響，層間干擾嚴重，治水措施費用逐年增加，控水穩油形勢異常嚴峻。本次引進自適應調流控水工藝，實現了自適應控水和分層采油功能于一體，為中高滲強邊水油藏開發中后期控水穩油工作提供重要參考。

關鍵詞：中高滲;高含水;自適應;調流控水

中圖分類號：TE257 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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油田含油層系自下而上包括K3、K2和K1油組，其中K1、K2為主力含油層系分別占總儲量的37.4%和48.5%，K3油藏規模較小分別占總儲量的14.1%。油層孔隙度15.8-27.4%，平均22%，滲透率104.2-1987×10-3μm2，平均875×10-3μm2，為中高孔中高滲儲層。油藏為具有多套油水系統的層狀邊水油藏。油田2011年投產，天然能量開發，投產以來通過采取逐層上返、層間接替的開發策略，實現了較長時間高產、穩產。經過近十年的高速開發，目前K1、K2、K3油組采出程度分別為6.2%、21.5%、18.8%，區塊綜合含水已達55.5%，各層系均不同程度見水，且含水呈現快速上升趨勢，油田穩產形勢嚴峻，治水已成為制約油田開發的重要問題。近些年為有效治水，采取過找水、堵水、封層補孔等措施，這些常規治水措施既無法充分發揮原開發層系的油藏潛力，又受措施后含水升高較快影響，措施有效期短，頻繁作業導致治水措施費用逐年增加。同時也采用過分層采油技術，但分層采油技術僅能實現分層開采，一旦油井進入含水快速上升期，起不到控水穩油的作用。故有必要引進新的工藝技術，開展工藝適應性研究，提高油田控水穩油技術水平，為油田可持續開發提供技術支持。本次引進自適應調流控水工藝，力求應用這一工藝技術，實現油井開采中前期均勻控液、中后期抑制產水、控水穩油的目標，滿足整個油井生產周期控水穩油的技術要求[1]。

2 自適應調流控水工藝

2.1 控水機理

自適應調流控水工藝主要是自適應調流控水短節內的控水裝置能夠根據生產層位產出流體的含水率變化，自動調整給予不同流體不同的附加阻力，增大水的摩阻，降低油的摩阻，實現自適應調流控水穩油的目標，同時在油井的整個開發生產周期內可以實現低含水期均勻控液，高含水期抑制產水，全過程實現控水穩油，并起到提高最終采收率的目的[1]。

2.2 工藝組成

自適應調流控水工藝的核心部件是調流控水短節，它是由專用控水篩管和自適應調流控水裝置組成（圖1），工作過程中地層流體首先經過專用控水篩管過濾雜質，然后進入控水裝置，不但能夠實現控水，還能起到簡易的防砂功能。

控水裝置是整個自適應調流控水短節的核心部件，主要由自適應調流控水裝置工作筒、自適應調流控水裝置外殼和自適應節流控制器等組成（圖2），不含活動部件。自適應節流控制器與工作筒采用精細銅鉛焊接的方式連接在一起，自適應調流控水裝置外殼與工作筒采用螺紋連接，整個裝置采用一體化設計，不含活動部件，結構簡單，核心部件尺寸小，便于安裝，密封可靠，使用壽命長。

2.3 調流控水工作原理

自適應調流控水工藝主要是利用油、水的密度、黏度等基本物性差異，通過采用改變流動通道的幾何特性，來改變流體運動勢能，造成油和水在通過裝置內特定通道時能量損失不同，實現高節流壓降及油和水的壓降差異，起到節流低黏度流體，開源高黏度流體的作用，最大自動調節油水流動速度比可達30倍以上，最終達到控水穩油的目的。

自適應節流控制器可以實現流體識別、流體轉換和流體限制功能，從而根據自動識別的不同流體性質，限制不需要流體的流入，選擇性的允許不同流體進入特定通道，再根據需要自動調節產生附加壓降，最終實現高產水層段抑制產水量，達到控水穩油的目的。

2.4 自適應調流控水裝置適用條件

自適應調流控水裝置適用條件比較廣泛，既適用于中高含水油井控水穩油，又適用于新井完井;適用于各種不同油藏類型，包括砂巖油藏、碳酸鹽巖油藏和稠油油藏等;能夠滿足不同井型的開發需求，包括直井、定向井、水平井等。既適用于開發初期延長無水或低含水采油期，實現分層采油，又適用于中高含水期控水穩油，減少后期換層、找水、堵水作業費用，對油田開發實現降本增效意義重大。

具體施工要求儲層粘度在3-1500CP，地層溫度小于180℃，單井產液量大于70bbl/d。對于中高含水油井實施控水穩油措施，要求合采井層間產液剖面含水必須有一定級差。

3 現場實驗及效果評價

2019年在詳細技術論證的情況下，優先考慮在邊底水能量充足，儲層物性條件較好，已進入中高含水期的S油田開展現場實驗。優選K2油組3口合采油井，實施自適應調流控水工藝，該層系油層溫度87℃，原油粘度50℃為4.3mPa·s，傾點21℃，地面原油密度0.81g/cm3，且3口井均為直井、套管狀況良好，油藏、儲層、井筒條件均滿足自適應調流控水工藝技術要求。

現場實施后3口井較作業前平均單井含水下降36.9個百分點，平均單井日增油121.9bbl，3口井日產水減少1222bbl（表1），控水增油效果明顯，自適應調流控水工藝現場實驗效果好。下步將繼續實施3口井，并在后期油田實施加密調整井完井過程中下入自適應調流控水裝置，力求實現油井開采中前期均勻控液、中后期阻水采油的目標，滿足整個油井生產周期控水穩油的技術要求。

4 結束語

（1）現場試驗表明自適應調流控水工藝在中高滲強邊水油藏中高含水期可以起到較好的控水穩油作用。

（2）調流控水工藝不僅可以自適應控水增油，而且可以一次作業實現分層采油目的，節約至少一次作業費用，對降本增效具有重大意義。

（3）考慮到自適應調流控水短節具有阻流效應，故優選措施井應重點考慮地層能量充足、供液條件較好、產液量較高油井。

（4）由于調流控水裝置在工作過程中，地層流體首先要經過控水篩管過濾雜質，然后再進入控水裝置，所以調流控水裝置不僅能實現控水、分層采油，還能起到一定的防砂功能。

參考文獻：

[1]趙旭.自適應調流控水技術研究與試驗[J].石油機械，2019，48（7）：93-98.

[2]何更生，等.油層物理[M].北京：石油工業出版社，2011.

[3]王鴻勛，張琪，等.采油工藝原理[M].北京：石油工業出版社，1996.

[4]劉渭.改善高含水期油田注水開發效果實例[M].北京：石油工業出版社，1993.