大慶油田進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)階段，根據(jù)油藏模擬及檢測(cè)井巖芯水淹狀況分析顯示，剩余油高度分散，縱向上水淹層交互分布，開(kāi)采矛盾進(jìn)一步加劇［1－2］，同井出現(xiàn)多層高含水且動(dòng)態(tài)變化，控水難度加大。原堵水技術(shù)只能單純封堵或進(jìn)行開(kāi)關(guān)調(diào)層，無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)井下參數(shù)監(jiān)測(cè)及產(chǎn)量任意調(diào)整，生產(chǎn)參數(shù)認(rèn)識(shí)不清，無(wú)法滿(mǎn)足油藏精細(xì)分析需要［3－6］。過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)技術(shù)研發(fā)了地面控制系統(tǒng)、分層含水測(cè)試儀、分層壓力測(cè)試儀、分層流量測(cè)試儀、可調(diào)配產(chǎn)器等核心工具，在生產(chǎn)條件下獲取井下分層數(shù)據(jù)和分層產(chǎn)液量調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了一套技術(shù)同時(shí)擁有分層找水、分層堵水、分層配產(chǎn)三項(xiàng)功能，降低無(wú)效水循環(huán)，為油田節(jié)約開(kāi)發(fā)成本。該技術(shù)通過(guò)井下分層數(shù)據(jù)分析，可直觀判斷高含水層狀態(tài)，為合理分層控制及動(dòng)態(tài)調(diào)整提供了可靠依據(jù)，能夠適應(yīng)多層高含水動(dòng)態(tài)變化的油田開(kāi)發(fā)狀況，實(shí)現(xiàn)油井長(zhǎng)期有效分層控制及動(dòng)態(tài)調(diào)整，彌補(bǔ)了常規(guī)工藝找水困難及只能單純封堵導(dǎo)致“既堵水、又堵油”的不足［7－9］。

 

通過(guò)該技術(shù)，可有效緩解油水的層間和平面矛盾，改變液流方向，擴(kuò)大波及體積，獲得很好井組及區(qū)塊整體挖潛效果。過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)測(cè)試成功率直接影響產(chǎn)液剖面數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和分層配產(chǎn)效果［10－12］，但如何提高測(cè)試成功率仍為需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題。1一體化技術(shù)及影響因素過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)技術(shù)由地面控制系統(tǒng)、泵抽管柱、測(cè)試儀器、丟手接頭、封隔器、可調(diào)配產(chǎn)器、連通器等組成(圖1)。在抽油機(jī)井正常生產(chǎn)狀態(tài)下，電纜攜帶測(cè)試儀器由油、套管環(huán)形空間下入，與可調(diào)配產(chǎn)器對(duì)接后，測(cè)試儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分層井下數(shù)據(jù)，地面直接讀取，通過(guò)地面控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)條件下調(diào)節(jié)可調(diào)配產(chǎn)器的開(kāi)啟程度，實(shí)現(xiàn)采出井分層配產(chǎn)。

過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)技術(shù)測(cè)試成功率直接影響技術(shù)應(yīng)用與推廣。對(duì)測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查，將出現(xiàn)的各種問(wèn)題及發(fā)生頻數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表1)，找出了影響測(cè)試成功率的原因。

從統(tǒng)計(jì)表中可以看出，測(cè)試儀器遇阻、雜質(zhì)卡渦輪、配產(chǎn)器關(guān)閉后無(wú)法打開(kāi)等原因是影響測(cè)試成功率的主要問(wèn)題。

 

對(duì)發(fā)現(xiàn)的主要問(wèn)題通過(guò)測(cè)試過(guò)程、施工管理、測(cè)試儀器、配產(chǎn)工具四個(gè)方面進(jìn)行了分析，確認(rèn)影響過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)測(cè)試成功率原因如下:(1)測(cè)試儀器導(dǎo)向頭設(shè)計(jì)不合理;(2)配產(chǎn)器的調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟壓差設(shè)計(jì)過(guò)低;(3)沖砂、洗井未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)執(zhí)行，作業(yè)施工步驟不合理;(4)測(cè)試儀器流量計(jì)磁鋼設(shè)計(jì)不合理;(5)測(cè)試儀器渦輪流量計(jì)標(biāo)定周期過(guò)長(zhǎng)。

 

2改進(jìn)措施

對(duì)影響測(cè)試成功率的原因認(rèn)真梳理和分析，做出了五方面改進(jìn)，改進(jìn)后測(cè)試成功率大幅度提升。

 

2.1改進(jìn)測(cè)試儀器導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)技術(shù)測(cè)試過(guò)程中，在可調(diào)配產(chǎn)器位置容易遇阻，導(dǎo)致測(cè)試失敗。通過(guò)地面反復(fù)試驗(yàn)和分析發(fā)現(xiàn)，測(cè)試儀器導(dǎo)向頭由于角度過(guò)大容易卡在可調(diào)配產(chǎn)器的導(dǎo)向筆尖位置，導(dǎo)致測(cè)試儀器遇阻;同時(shí)由于測(cè)試儀器環(huán)空空間限制，采用了小直徑設(shè)計(jì)，外徑只有26mm，在通過(guò)可調(diào)配產(chǎn)器(內(nèi)徑46mm)過(guò)程中，如果不處于中間位置，加大遇阻風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)測(cè)試儀器導(dǎo)向頭角度和長(zhǎng)度進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和優(yōu)化，如圖2所示。

角度由原來(lái)的24°減小為12°，導(dǎo)向頭長(zhǎng)度由原來(lái)的50mm增加至100mm，并在可調(diào)配產(chǎn)器的導(dǎo)向筆尖上方設(shè)計(jì)了扶正環(huán)(圖3)，使測(cè)試儀器始終保持居中狀態(tài)，減少遇阻風(fēng)險(xiǎn)。改進(jìn)后測(cè)調(diào)68井次，未發(fā)生類(lèi)似遇阻現(xiàn)象。

2.2增加可調(diào)配產(chǎn)器調(diào)節(jié)閥平衡機(jī)構(gòu)

環(huán)空下入測(cè)試儀器與可調(diào)配產(chǎn)器對(duì)接，進(jìn)行分層產(chǎn)液量調(diào)整時(shí)，可調(diào)配產(chǎn)器在完全關(guān)閉的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)閥受到地層壓力和油管壓力，由于地層壓力大于油管內(nèi)壓力，形成壓差，當(dāng)壓差增大時(shí)，調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟時(shí)克服靜摩擦力就增大，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥無(wú)法開(kāi)啟或開(kāi)啟困難［13］，容易造成測(cè)試儀器電機(jī)損壞和分層產(chǎn)液量測(cè)試調(diào)整失敗。對(duì)可調(diào)配產(chǎn)器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)及優(yōu)化，在調(diào)節(jié)閥下端增加了平衡閥(圖4)，在調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉狀態(tài)下，能夠平衡地層壓力，減小調(diào)節(jié)時(shí)扭矩(室內(nèi)模擬試驗(yàn)壓差15MPa，反復(fù)開(kāi)關(guān)10次，調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟扭矩小于3N·m，小于測(cè)試儀器調(diào)節(jié)扭矩6N·m，達(dá)到設(shè)計(jì)要求)，調(diào)節(jié)閥更容易打開(kāi)，保護(hù)了測(cè)試儀器，提高測(cè)試調(diào)節(jié)成功率。

2.3加強(qiáng)作業(yè)施工管理

過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)技術(shù)原有施工過(guò)程由于刮削、沖砂、洗井不徹底，導(dǎo)致井下雜質(zhì)較多，測(cè)試時(shí)容易堵塞測(cè)試通道，導(dǎo)致測(cè)試儀器無(wú)法下入到指定位置［14－15］，致使測(cè)試失敗。加強(qiáng)施工過(guò)程管理，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)和施工步驟進(jìn)行，整個(gè)作業(yè)過(guò)程由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)跟蹤指導(dǎo)，同時(shí)增加了模擬通井步驟，防止施工作業(yè)有落物或則雜質(zhì)堵塞測(cè)試通道，減少遇阻、遇卡風(fēng)險(xiǎn)，提高過(guò)環(huán)空測(cè)試成功率。具體施工步驟如下:(1)用70～80℃熱水徹底反洗井后，起抽油桿，起出原井管柱;(2)下刮削、通井、沖砂管柱，對(duì)井段反復(fù)刮削三次，沖砂至人工井底，用70～80℃熱水徹底反洗井，減少井下雜質(zhì)殘留;(3)下入驗(yàn)竄管柱，驗(yàn)竄壓力為8～10～8MPa，各穩(wěn)壓10min，各層不竄;(4)下入分層配產(chǎn)管柱，磁性定位校深，深度無(wú)誤。釋放封隔器并起出投送管柱;(5)丟手，起投送管柱;(6)采用鋼絲攜帶加重桿進(jìn)行模擬通井，如通井成功，再進(jìn)行下泵作業(yè);若通井遇阻，及時(shí)進(jìn)行處理，減少后期測(cè)試遇阻風(fēng)險(xiǎn);(7)下入泵抽生產(chǎn)管柱，連接地面管線(xiàn)，連接井口，完井起抽。

 

2.4改進(jìn)渦輪流量計(jì)部分結(jié)構(gòu)

過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)技術(shù)在測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)井下液體流過(guò)測(cè)試儀器的測(cè)試通道時(shí)，井下液體中含有的雜質(zhì)和油管內(nèi)壁被測(cè)試儀器刮落金屬碎屑，會(huì)導(dǎo)致渦輪流量計(jì)中渦輪遇卡，測(cè)試儀器無(wú)法獲取準(zhǔn)確井下數(shù)據(jù)，導(dǎo)致測(cè)試失敗。對(duì)此，在保證測(cè)試精度的情況下，對(duì)渦輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，增大測(cè)試儀器渦輪與磁鋼過(guò)流間隙［16］，將渦輪與磁鋼的距離由0.5mm改為1.5mm，增大了雜質(zhì)或金屬碎屑通過(guò)性。同時(shí)，測(cè)試儀器進(jìn)液通道外增加了防護(hù)篩網(wǎng)，減少井下液體中雜質(zhì)或金屬碎屑進(jìn)入到渦輪流量計(jì)中。通過(guò)這兩項(xiàng)改進(jìn)，大大減少渦輪遇卡風(fēng)險(xiǎn)，提高了測(cè)試成功率。

 

2.5調(diào)整渦輪流量計(jì)標(biāo)定周期

由于采出井特點(diǎn)，井下液體中含有雜質(zhì)或金屬碎屑較多，測(cè)試儀器中的渦輪流量計(jì)在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，渦輪會(huì)被井下液體中的雜質(zhì)或金屬碎屑磨損，導(dǎo)致渦輪流量計(jì)誤差變大，錄取數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不能反映真實(shí)的井下配產(chǎn)情況［17］。所以，應(yīng)定期在模擬試驗(yàn)井中對(duì)渦輪流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定(表2)，通過(guò)增加標(biāo)定的頻率(從原來(lái)標(biāo)定周期2年調(diào)整為0.5年)，減少現(xiàn)場(chǎng)磨損對(duì)渦輪流量計(jì)的影響［18－19］，保證了測(cè)試精度，提高測(cè)試成功率。標(biāo)定后儀表精度達(dá)到±3%，現(xiàn)場(chǎng)非常大測(cè)試誤差小于±5%。

3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

葡x(chóng)xx井通過(guò)環(huán)空下入測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)測(cè)試結(jié)果可知(表3)，由于偏2層段含水99.3%，含水相對(duì)較高，關(guān)閉偏2層段，全井產(chǎn)液量從54.8m3/d下降到27.5m3/d，實(shí)現(xiàn)了日降液27.3m3，減少了無(wú)效水循環(huán)。

xxx井通過(guò)環(huán)空下入測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試及調(diào)整，根據(jù)測(cè)試結(jié)果(表4)，由于偏2層段含水100%，關(guān)閉偏2層段，偏4層段含水99.1%，含水相對(duì)較高，偏4層段限制產(chǎn)量，全井產(chǎn)液量從77.1m3/d下降到63.6m3/d，實(shí)現(xiàn)了日降液13.5m3，日增油1.3t，含水下降2.7個(gè)百分點(diǎn)，取得較好的增油效果。

改進(jìn)后，過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試185井次，測(cè)試成功率從65%提高到94%，顯著提高了測(cè)試成功率。目前，過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)技術(shù)共推廣應(yīng)用121口井，日增油0.3t，含水下降0.9%，取得很好的應(yīng)用效果。

 

4結(jié)論

(1)過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)測(cè)試改進(jìn)技術(shù)大幅度提高測(cè)試成功率，采出井能夠獲得更多井下分層數(shù)據(jù)，為提高油藏的認(rèn)識(shí)水平、控制含水、提高采收率等方面起到重要數(shù)據(jù)支撐。(2)過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)測(cè)試改進(jìn)技術(shù)提高了分層產(chǎn)液量的調(diào)控成功率，采出井可精準(zhǔn)控制分層產(chǎn)液量，緩解了層間和平面矛盾，增加了薄差層動(dòng)用程度，為合理控制及剩余油挖潛提供了技術(shù)支持。(3)過(guò)環(huán)空測(cè)調(diào)控一體化分層配產(chǎn)測(cè)試改進(jìn)技術(shù)適用于提高環(huán)空下入測(cè)試儀器成功率，減少儀器的遇阻風(fēng)險(xiǎn)，降低了測(cè)試和作業(yè)返工成本。(4)采出井分層配產(chǎn)技術(shù)正朝著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展，未來(lái)將不需要人工參與，全過(guò)程智能控制。