水平井智能控水新技术

水平井自适应调流控水完井技术摘要：国内对控水完井技术的研究起步较晚，但近年来针对水平井控水完井技术进行了大量研究，取得了一定的进展。

水平井自适应调流控水完井技术作为油气田开发的一项先进技术，已应用于大多数类型的油气藏，并在油田开采中取得了控水稳油效果。

关键词：水平井；自适应调流控水；技术1水平井自适应调流控水完井技术工作机理水平井进行生产时，随着水边缘的推进，由于地层非均质性严重，油水流度比的不同及开发方案和措施不当等原因，均能导致油田原油含水率上升速度加快，一旦水突破，原油产出率便急剧降低。

通过研究自适应控水技术，设计具有主动调流控水功能的自适应控水筛管，并与遇油遇水膨胀封隔器配合使用，将不同渗透性油层有效分隔，实现水平段油藏均匀生产，延缓水平井的水、气的突进；同时，又根据油井产液情况实时的自动调节油井产液量，达到自适应调流控水增油的功能。

水平井自适应控水完井技术与传统的变密度（梯级）筛管、中心管及ICD控水技术相比可实现自主选择控制出水层位；有效控制生产过程中水锥或气锥的发生，实现全水平段的均衡产出；能够实现防水、控水、控气、防砂、控油等。

自适应控水筛管有浮动盘式和流道式两类。

浮动盘式自适应控水筛管依据伯努利原理，通过流经阀体的不同流体粘度的变化控制阀体内碟片的开度和开关。

当相对粘度较高的油流经阀体时，碟片处于开启状态，当相对粘度较低的水或气流经阀体时，碟片因粘度变化引起的压降自动“关闭”，从而达到控水、控气、稳油的目的。

流道式自适应控水筛管利用油水旋流运动势能差异原理，通过预设圆弧和分支流道对流入流体进行动态控制，具有流动面积相对较大，结构简单，可靠性高的优点。

通过实验发现自适应控水装置对水有很强的阻流作用，对油阻流作用小；相同压力情况下粘度越大，通过AICD装置的流量越大，压差达到一定数值，产水量再也不会随着压差增加而增加，而油的产量会随压差的提高而增加；随着含水率的增加，自适应控水装置的节流压降随之增加；在含水率在70%以下时，压降增加相对较快，含水率70%以上时，压降增加较慢；自适应控水装置具有较好的自调节性，可根据含水率的变化自行调节节流压降。

水平井分段智能控水采油技术及现场应用王亚莉发布时间：2021-10-15T03:05:04.901Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：王亚莉[导读] 水平井通常具有见水产量下降与底水推进较快等常见问题，为了延长水平井的生产周期以及提高底水油藏水平井的开发效率，需要对水平井智能控水采油的施工工艺与现场应用进行研究，并分析此项技术的原理及实际应用情况延长油田股份有限公司富县采油厂 727500摘要：水平井通常具有见水产量下降与底水推进较快等常见问题，为了延长水平井的生产周期以及提高底水油藏水平井的开发效率，需要对水平井智能控水采油的施工工艺与现场应用进行研究，并分析此项技术的原理及实际应用情况。

目前的水平井分段技术正面临施工周期长、控水合格率低下、管柱堵塞风险较大等严峻挑战，但其本身能够根据各射孔段含水量来自动调整进液，工艺可靠、操作简单，有效地避免了油井整体含水量难以控制的情况，为分段控水采油与底水油藏的开发领域奠定坚实的基础。

关键词：水平井；智能；采油技术；现场应用引言：随着水平井相关技术的不断发展，分段注水与吸水测试等仪器的下入也愈发困难，再加上油藏的不均质性与井筒进液的非均衡性，让整体开发难度直线上升。

作为底水油藏开发的有效手段，流入控制阀技术（即ICD）已成为目前主要的采油技术之一，如要进一步提升水平井的采收效率，就必须针对水平井分段智能控水采油技术进行分析，以此为基础，探究该技术的分段隔离器与智能控水阀如何自动调节水平井各段产量及原理，才能了解射孔段控水阀的规格、进液量等，从而避免高含水量对水平井开采效率的影响。

1.水平井分段控水采油管柱设计1.1管柱分段设计及结构油藏流体渗流时，在生产压差相同的情况下，物性较好的储层渗流阻力较小，产液速度和底水脊进速度也比物性较差的快，水平井物性条件的作用也体现于此。

其分段设计原理是通过录井资料、地质认识、油藏描述等内容来分析水平井油藏储层的构造、岩性、展布等特征，并以此判断卡封井段。

底水油藏水平井提液控水技术浅析[摘要]大部分底水砂岩油藏是薄油层，油水厚度比大，采取水平井开发能有效提高采收率。

由于储层非均质严重和水平井井段长，水平井在实际开发中水平段利用率低，在较低采出程度时进入中高含水期，本文从水平井提液控水机理出发，研究了水平井提液时机，对影响提液的主导因素进行了分析。

[关键词]底水砂岩油藏水平井提液控水提液时机中图分类号：te355.6 文献标识码：te 文章编号：1009―914x （2013）22―0404―01底水砂岩油藏储层非均质严重和水平井井段长，水平井在实际开发中水平段利用率低，在较低采出程度时进入中高含水期，采取动管柱治理施工周期长、风险大、见效慢、成本高。

而油井提液控水是油田进入中高含水期后的一项有效增产措施，同时油井提液是一项投资少、见效快的增产挖潜手段，贯穿于油田开发的各个阶段，为油田的稳产上产起到了至关重要的作用。

1.水平井水平段利用率评价通过13口井16井次产剖测试研究得出：1）水平段利用率低，平均出液段占水平段的32.6%，大部分井段未得到动用，影响开发效果及下步开发方式转换。

2）产液段主要与高渗段相对应，占出液段的71%。

2.水平井提液控水机理自喷井的扩嘴提液效果，与油水的相对阻力有极大关系。

借用相对渗透率等流点的思想，绘制相对流度曲线，并将含水率与含水饱和度绘制在同一张图上，如图1。

其中，mr表示相对流度，其定义式为：同时油井构造位置、油层厚度、避水高度、储层物性以及地层的非均质性等因素均会对提液产生较大的影响。

因此，提液控水应综合考虑，找出最优的提液控水时间，才能取得很好的开发效果。

3.水平井提液时机研究考虑到水平井底垂向渗流对渗流的影响增大，因此，采用直井与水平井分开处理的方法。

9区直井的“等流点”位于含水饱和度43%，其对应的含水率约为50%；在“等流点”左边，油相的流度大于水相的流度，说明油流的阻力小，水流的阻力大，当油嘴较小时，生产压差较小，提供的流体流动的动力较小，有利于油相的流动，而水相的流动需要更大的压差作为动力，当扩嘴提液时，生产压差变大，提供的动力增大，有利于含水的上升；相反，在“等流点”右边，油流阻力大，水流阻力小，油相的流动需要更大的动力，增大油嘴就有利于产油量的提高。

104传统的被动式流入控制器（ICD）在油井中产生一个额外的压降，通过平衡完井压差和油藏压差，从而平衡整个井段上的入流，进而延缓水/气发生锥进，提高产量。

尽管被动式ICD能够延缓这种锥进，但是一旦发生了锥进，被动式ICD将发生失效。

即发生水锥或气锥后，水或气将完全占满油井，并抑制油的流动，从而显著降低产油量。

自适应ICD（AICD）能有效克服长水平井中完井段的这种常见问题：当所有的区域都产油时，AICD表现为传统的ICD，主要用于平衡入流。

然而，当发生水锥或气锥时，AICD将会产生阻塞作用，显著减缓该区域水或气的流动，使得油井全井段均衡产出，从而提高产油量[1]。

1 AICD 控水技术原理依据伯努力方程中流体动态压力与局部压力损失之和恒定的原理，通过流经装置的不同流体粘度的变化控制装置内碟片的开度，如图1所示。

当相对粘度较高的油流经阀体时，碟片开度较大；当相对粘度较低的水或气流经阀体时，碟片因粘度变化引起的压降自动调小开度，从而达到控水、控气、增油的目的[2-3]。

图1 AICD阀工作示意图南海东部砂岩油藏水平井水锥形成机理在水平井采油过程中，由于井筒周围产生压力降及油藏中的物质平衡关系，使得底水油藏中会出现油水界面发生变形呈锥形上升，这种变形已通过实验结果证明，在水平井中，油水界面将以脊形上升，垂直于水平井方向的横截面形状相似于直井中形成的“锥面”，称为底水的脊进或锥进，如图2所示。

图2 水平井底水锥进示意图AICD控水技术在南海东部油田的应用及适应性评价刘宁中海石油（中国）有限公司深圳分公司 广东 深圳 518000摘要：AICD具有防水、控水、控气、防砂、增油、多目标一次完成的技术特点，能够实现抑制高含水井段产出、增大低含水井段产出，实现自动调整水平井段的产液剖面，达到控水增油的目的。

本文依托南海东部油田AICD整体实施情况，通过分析应用效果，对该技术适应性进行了系统评价，对后续同类型油藏现场应用具有重要的参考价值。