应用智能完井技术优化北海老油田的水驱过程：实例研究

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中外科技 1报 开

售应用智能完井技术优化北海老油田的水驱过程：实例研究摘要：本文描述了在北海老油田应用智能井技术 (W )的建议和油藏 IT

动态模拟，以便量化用这一技术二次开发该油田的效益。本文检验了把IT W应用于多口采油和注入井以便加速开采、减少井数、延长稳产期和减少各种修井作业的效果。

该油田位于北海，其特性与Be t rn油田相似。大部分油气储集在4个层中。该油田是一个老油田，有1多年的水驱采油数据。 0本文讨论了与确定 IT W在该油田最佳应用和定量评价从这种应用中获得的潜在效益 (与常规完井系统相比 )有关的问题。这些问题包括，评价

在控制水突破的同时应用 IT W提高采油量的能力和在减小对储量影响的同 时应用IT W从多砂岩层合采油气的能力。本项研究的重点是安装建议的智能井系统前后可能出现的问题。这包括与以下几个方面有关的一些挑战和问题，即与现有设备成为一体、井安

装、人员配备、系统可靠性等等。本文还讨论了安装智能完井系统后井的 控制和有关估计预测的采用IT W获得的效益的实际准则。 本文综述了在海上老油田应用 IT W的情况。通过进行本项研究估计，在油田开采期限内，可能提高的采收率为SO I的04%~61。 T IP .8 .%一

、

弓 I

言

有几位作者阐述了在油田开发中采用IT W的情况。Oek h r brice等人介 r绍了对不同应用的评述以及智能井和多侧井系统的结合。这些作者主要介绍了所选择应用的效益和缺点以及可能的解决办法。 ra等人描述了该技 Bnk术在K lySye油田SCO单元C: O项目中的应用。根据从这些项目 e -ndr l AR C O ER

中得到的最初结果，作者表明，在保持经济采油量的同时大幅度降低了c: O采出量。Hu e等人讨论了在G lfk o t tafod agn u a sSuhSr tjr油田3 1口水下水

平井中把智能井系统和多侧向井技术相结合的应用。通过采用该技术估计储量增加到了54 1 .× 0标准立方米。采用该技术的主要吸弓力是提供了控制 l 多侧向井不同分枝井段贡献的所需灵活性。在马来西亚海上卫星油田，

Bge oar等人描述了用于实时流动估算和远程控制的气举优化与智能井系 t

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统的结合。这一

应用使采油量提高约1% O,储量增加2。%本文的主要目的是确定 IT W在该油田的最佳应用并且量化从这种应用

中获得的潜在效益 (当与常规完井系统比较时 )。常规完井系统是在不进行控制情况下的合采。该研究评价了在控制水突破的同时应用IT W提高采油

量的能力和在减小对储量影响的同时应用IT W从多砂岩层合采油气的能力。 用相同的基本油藏模拟模型比较了这些情况的技术动态。考虑到使用多位井下流动控制阀来确定该油田所需的合适功能。还将把该研究结果作为把

IT W作为进行二次开发油田的基础。该油田位于北海，有1多年的开采历史 O数据。该油田最初是采用传统的封堵和射孔方式进行开发的。在本文中介绍的情况是以油藏模拟模型为基础的，该模型使用了评价智能井系统可行性的数值驱动概念。采用这一概念的目的是为了建立处理

特殊解 (而不是一般解 )的模型。所考虑的驱动程序是加速开采、减少井数、延长稳产期和减少各种修井作业驱动程序。对于这些驱动程序的每一个程序来说，建立了特殊油藏模型，以便满足智能井系统能够提供适用解的需要。与常规情况比较，对于智能井的情况来说，油藏模拟的重点是改善油藏动态。 二、实例研究和模型描述

模拟模型在X和z、Y方向共包括5×10 9 5 0×1个网格单元。用根据室内 数据制成并且用历史开采数据证实的黑油PT V表描述了油藏流体系统。在图

1中给出了油藏构造剖面图，而在图2中示出了三维饱和度图 (油是红色，水是蓝 . )。

图1示出了油藏渗透层的剖面图

对基本情况和智能井情况中的采油井进行了限制：最大采液量为60 00标准立方米/日，最小井底压力为4巴。对注水井的最大井底压力也进行了 O限制。在智能井上安装了外径512 /英寸5个位置的层段控制阀，其最大内

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径为46 .英寸。常规井是用外径712 /英寸套管完井的，套管内径为59英 .5寸。口采油井在达到高产水量关井前，每允许其以9% 5的最高含水进行采油。 在水油接触深度为29米和26米参考深度处的油藏压力为3巴的情况 45 49 8 0下，对油藏模型进行了初始化。

图2油藏构造的三维饱和厦图

通过油藏数值模拟评价了地下不确定性对开发方案的影响。所以，把智能井的功能弓入油藏模拟器，改进了分析结果，

帮助选择了合适的智能 I

井系统，并且加速了解的优化。在用与参考文献中描述的相似方法建立的模型中表示出了智能井。智能井系统的必不可少的组成是井下层段控制阀

(C )。当需要提高产量时，iv, IV c￣够单独控制每个层。在模拟器中，放置在油藏适当深度的节流器表示IY C。通过节流器的压降依赖于流体组成、 流量和节流器位置，并且用经验数据或数学相互关系可以表征这一压降。 Knpznk和Aa i出了表征 IY oocy si jy给 C的节点分析技术。可用这一方法设置

适于特殊应用的井下节流器。 IY C控制函数定义了改变智能井系统井下控制阀设定的模拟器的能力，智能井系统改善所观测的油藏动态。本项研究采用了与优化程序结合的自 动函数。当模拟在进行并且适当限制或打开层段以便优化井的总产量时， 该程序检查单个层的动态。当任何层段含水达到5时，开始进行控制。本%项研究还把井规模的局部动态优化与油田规模的全局优化程序相结合，这

保证能够满足油田产量限制条件。根据确定的油田限制条件运行该全局程序，根据分配原则控制连通井的产量。对于本项研究来说，采用了根据其

生产含水按顺序关井的原则。这意味着，就全局规模来说，首先关闭含水较高的井。

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在本项研究中评价了5个位置的流动控制阀系统。把每个智能井定义为 具有独立分支井段的多侧向井，每个独立分支井段开采其各自目的层。采用这一定义能够独立控制每个贡献层。

三、数值驱动模拟运算结果的讨论

这一章节描述了常规完井和智能完井情况的每次数值驱动模拟运算的 结果。图3示出了，出现水突破后，与常规完井系统相比，采用IT W获得的增油量。把每种情况的讨论分成了油田动态和所选择的有代表性智能井动态。

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