朱作偉

【摘要】生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)井在生產(chǎn)過程中對油井各生產(chǎn)層段的溫度、壓力進(jìn)行實時監(jiān)測，并可對生產(chǎn)目的層進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)分層采油的目的。本文簡述生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)的技術(shù)原理，現(xiàn)場試驗情況及效果、為日后推廣提供指導(dǎo)建議。

【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)井；實時監(jiān)測；調(diào)整生產(chǎn)層

前言

目前油田生產(chǎn)井應(yīng)用的動態(tài)監(jiān)測方法普遍存在籠統(tǒng)、不連續(xù)、成本較高和受管柱類型限制等問題，與油田高含水后期開發(fā)調(diào)整的需要越來越不適應(yīng)。生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)，不僅能在地面控制油井各個層段的產(chǎn)、堵狀態(tài)，而且能夠?qū)崟r監(jiān)測到各層段的壓力、溫度、產(chǎn)液、含水等數(shù)據(jù)，為精細(xì)地質(zhì)研究和開發(fā)調(diào)整提供及時、準(zhǔn)確、連續(xù)的分層動態(tài)資料。

油層壓力，特別是分層壓力是油田開發(fā)的靈魂，油田開發(fā)過程中的注采系統(tǒng)調(diào)整實質(zhì)上就是對壓力的調(diào)整。從油井入手對分層壓力進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測和分析，對重新認(rèn)識油層構(gòu)造（如斷層、微構(gòu)造等）和掌握注采關(guān)系變化都具有重要價值；通過對相關(guān)水井的對應(yīng)分析，可提高油水井之間、砂體之間連通性的認(rèn)識精度，為提高對砂體的平面認(rèn)識找到一個比較經(jīng)濟的方法。

同時，監(jiān)測油井各產(chǎn)層溫度、產(chǎn)液、含水等數(shù)據(jù)，對于掌握高含水后期的剩余油分布，了解層間差異，科學(xué)評價注水方案調(diào)整效果，確定無效或低效生產(chǎn)層，深入調(diào)整產(chǎn)液結(jié)構(gòu)，充分挖掘中低含水層的剩余油潛力，控制高含水井層的產(chǎn)液量增長，有效減少異常高壓井層，預(yù)防套損，反映油田注水開發(fā)的局部矛盾等。

總之，生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)對于科學(xué)開發(fā)油田，有效控制油田產(chǎn)量遞減和含水上升速度，促進(jìn)油田的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1.生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)技術(shù)原理

生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)就是設(shè)計一套井下分層管柱及測調(diào)執(zhí)行器，配合多級封隔器及高精度光纖光柵壓力計、溫度計，一次作業(yè)下井，可以進(jìn)行長期多層的分層測試、分層采油，以便進(jìn)一步判斷油水層，并且了解各層壓力衰竭、生產(chǎn)動態(tài)情況以及儲層物性。其技術(shù)原理為：根據(jù)油井地層測試工藝的需要，將多個開關(guān)裝置連同封隔器、生產(chǎn)管柱、以及通訊光纖和動力電纜一同下入井筒內(nèi)對應(yīng)的各個生產(chǎn)層段的預(yù)定位置（封隔器坐封在兩個層段之間的位置，坐封深度在地面已經(jīng)設(shè)定），根據(jù)單井實際情況使用地面主機控制器分別控制各層測調(diào)執(zhí)行器打開或關(guān)閉，從而達(dá)到自動切換各個生產(chǎn)層，進(jìn)入工作狀態(tài)的目的。同時各層控制器配有高精度、高可靠性的光纖光柵傳感器，就可以利用地面主機控制器隨時對各層進(jìn)行各種測試工作，測調(diào)執(zhí)行器開關(guān)開啟時，測得該層的流壓數(shù)據(jù)，開關(guān)關(guān)閉時，測得該層的壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)（靜壓）。由于測調(diào)執(zhí)行器的開關(guān)可以由地面任意控制，因此可以在各個生產(chǎn)層位的各個壓力變化階段進(jìn)行試井試油工作，通過分析各個時期測取的分層壓力、溫度數(shù)值，了解儲層參數(shù)變化規(guī)律，并進(jìn)行儲量估算和產(chǎn)能預(yù)算，從而實現(xiàn)多層分層智能化地層測試。在地面通過對各個測試層產(chǎn)液情況進(jìn)行分析，即可準(zhǔn)確判斷各層產(chǎn)液量以及供液情況，如果配合地面設(shè)備，可以定量錄取各個層位的動靜液面，實現(xiàn)找水，為有針對性的確定和實施注水方案提供依據(jù)。

2.生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)監(jiān)控裝置

2.1地面監(jiān)控裝置

激光發(fā)生器和光纖信號調(diào)制解調(diào)器完成井下壓力、溫度信號的采集，由激光發(fā)生器發(fā)出光信號給各個光纖傳感器，各傳感器反射回的光信號，經(jīng)光電調(diào)制解調(diào)器解調(diào)為電信號，輸出到數(shù)據(jù)采集器，通過R232接口由計算機顯示并處理。

數(shù)據(jù)采集器與光電調(diào)制解調(diào)器和井下中心控制器連接，計算機輸出控制命令，通過數(shù)據(jù)采集器到井下中心控制器，井下各個生產(chǎn)層段的滑套開關(guān)的位置信號和解調(diào)后的壓力、溫度信號送到數(shù)據(jù)采集器，通過R232接口與計算機進(jìn)行通訊。

2.2井下調(diào)整監(jiān)控系統(tǒng)

井下中心控制器由工業(yè)級單片機電路完成，與地面數(shù)據(jù)采集器連接，主要用于檢測和控制各個產(chǎn)層的開關(guān)狀態(tài)。各個生產(chǎn)層段采用編碼器給定不同的地址編碼，當(dāng)?shù)孛嬗嬎銠C發(fā)出打開或關(guān)閉某個層段的控制指令時，控制指令通過地面數(shù)據(jù)采集器以數(shù)據(jù)編碼的形式，送到井下中心控制器（由于數(shù)字編碼信號傳輸，有效防止了信號衰減或干擾），控制器的輸出繼電器與各個生產(chǎn)層的直線電機連接，當(dāng)控制編碼與某個生產(chǎn)層段地址編碼相同時，則對應(yīng)層段開關(guān)動作，同時開關(guān)位置檢測電路將開關(guān)信號返回，計算機可以顯示目的層的開關(guān)狀態(tài)。

井下測調(diào)執(zhí)行器是井下調(diào)整管柱的核心器件，主要包括光纖壓力、溫度傳感器、直線電機、滑套開關(guān)等部件。各個傳感器分別檢測各個檢測點的溫度、壓力信號，由光纜傳送到地面的光電調(diào)制解調(diào)器。直線電機通過棘輪帶動滑套開關(guān)動作，實現(xiàn)產(chǎn)層的封堵。

過電纜封隔器主要是封堵各個生產(chǎn)層段，保證光電復(fù)合鎧纜的穿越，實現(xiàn)光電信號的有線傳輸。

3.生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)現(xiàn)場實驗情況

2010年9月5日我們在3-2-B63井進(jìn)行了現(xiàn)場試驗，根據(jù)地質(zhì)方案將該井分為三個生產(chǎn)層段，薩Ⅱ11——薩Ⅱ12、薩Ⅱ13、薩Ⅱ14——薩Ⅱ15，封堵薩Ⅱ13層段，各個生產(chǎn)層段間用過電纜封隔器隔開，每個生產(chǎn)層段都下有井下測調(diào)執(zhí)行器，地面將光纖電纜接好，用防水膠密封好，檢測光電信號后下井，在下井的過程中每根油管都有光纜卡子和過接箍卡子將光纜固定好，將管柱下到井下層段后（1200米），地面用水泥車打壓釋放，由于抽油泵的下部裝有支撐器，支撐器將固定凡爾球支起，壓力通過固定凡爾將過電纜封隔器釋放，密封油套環(huán)形空間，將每個生產(chǎn)層段的井下測調(diào)執(zhí)行器隔開，地面計算機顯示出各個層段的壓力和溫度，并將薩Ⅱ11-薩Ⅱ12、薩Ⅱ14-薩Ⅱ15打開、關(guān)閉薩Ⅱ13層，并將地面的光纜頭固定在井口的箱子內(nèi)，下活塞及抽油桿，并用活塞將支撐器打掉，凡爾球坐到凡爾座上后起抽生產(chǎn)。

4.現(xiàn)場試驗效果

3-2-B63井2007年4月機械堵水，堵前日產(chǎn)液72t/d，日產(chǎn)油0t/d，含水100%。沉沒度239.4m，φ57mm泵；堵后日產(chǎn)液46t/d，日產(chǎn)油2t/d，含水95.7%，沉沒度263.6m，φ44mm泵；日降液26t/d，日增油2t/d。本次采用生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)堵后日產(chǎn)液47t/d，日產(chǎn)油3t/d，含水93.6%。

5.結(jié)論與認(rèn)識

生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)井井下各個層段的壓力、溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，并可將曲線進(jìn)行打印和儲存。 生產(chǎn)井實時監(jiān)測調(diào)整工藝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)層進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)分層開采，對于科學(xué)開發(fā)油田，有效控制油田產(chǎn)量遞減和含水上升速度，實現(xiàn)產(chǎn)能最大化、效益最大化，促進(jìn)油田的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。