水平井智能控水新技术

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水平井ICD控水方法研究

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ｈｒｚｎｔｌｌｏｉｏａｗｅｌ
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中国近海油田控水堵水技术现状及发展趋势

纳米颗粒表面粗糙
团聚架桥形成网状结构
前期驱出液
中期驱出液
末期驱出液
储层条件
团聚架桥
（二）新技术探索 – 2.国外AICD自适应控水技术引进及消化
基于伯努利方程的流体机械能守恒定律设计的“浮盘式”阀件可以随留经流体的不同而调节过流量，实现平衡油水流入关系，可无需找水即堵水，适用范围广。
智能化：（水平井、直井、定向井）无需找水自主选择控制出水层段均衡化：控制全水平段均衡产出，对水锥、气锥均有效一体化：（新井、老井）控水、控气、防砂、增油，可多目标结合简便化：适应套管尺寸4-1/2”~9-5/8”；有5mm、 7.5mm和9mm三种孔径阀，适于1-1/16“以上管径安装，基管全通径，便于后续作业
生物礁灰岩油田高角度裂缝示意图
目录
（一）找堵水技术发展现状
以水平井为主的井型面临找水困难，2017年以前传统堵水（机械方式难以解决管外窜流、化学堵剂适应性选择性、稳定性不强，有效期短）成功率低，措施效果不明显，投入产出比低。
Flow Scanner水平井生产测井技术
脉冲中子饱和度
3、天然水体能量充足，边底水锥进严重
b）、生物礁灰岩产能旺盛且发育高角度裂缝(近于垂直缝)，在压差作用下底水沿高角度缝快速上窜,形成水锥尖且高,油井见水早,含水上升快。底水锥进就成为裂缝性碳酸盐岩底水油藏开发过程中的主要矛盾。
生物礁灰岩油田（高角度裂缝）油井与砂岩油井对比图
1
构造：优选高部位原油粘度：优选稠油(>4cp) 厚度：优选厚层类型：优选底水锥进
2
含水：优选中高含水水淹：优选非区域性水淹采出程度：优选采出程度
低，剩余油丰度高
惠州实验中心地面实验下井安装

底水油藏水平井AICD完井控水技术研究

０前言
水平井的生产剖面通常难以均衡推进，易在油井高渗层
段、裂缝处过早见水。在底水油藏的开发过程中，一旦出现底
水脊进，将大大地缩短油藏的无水采油期。针对这一难题，国
内外研发了多种流入结构的控水装置（ＩＣＤ），包括喷嘴型、迷
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｈａｓｉｔｓｕｎｉｑｕｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｉｎ，ｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｍａｌｌｒｅｓｅｒｖｅｓｍａｒ－ｇｉｎａｌｏｉｌｌａｙｅｒ，ｗｈｉｃｈｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｅｃｏｎｏｍｙｏｆｏｉｌａｎｄｇａｓｆｉｅｌｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｅｆｅｃｔａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｏｆｏｉｌａｎｄｇａｓｆｉｅｌｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｂｏＲｏｍｗａｔｅｒｒｅｓ— ｅｒｖｏｉｒ，ａｓｅｒｉｅｓｏｆｄｉｆｉｃｕｌｔｐｒｏｂｌｅｍｓａｒｅｂｅｃｏｍｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｐｒｏｍｉｎｅｎｔｉｎｈｏｆｉｚｏｎｍｌｗｅｌｌｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｍａｉｎｌｙｍａｎｉｆｅｓｔｅｄｉｎｔｈｅｒａｐｉｄｇｒｏｗｔｈｏｆｂｏｔｔｏｍｗａｔｅｒｒｉｄｇｅｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｒａｐｉｄｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｉｎｈｏｆｉｚｏｎｍｌｗｅｌｌｓａｎｄｓｅｒｉｏｕｓｗａｔｅｒｃｏｎｅｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｂｙｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｗａｔｅｒｅｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｂｏｔｔｏｍｗａｔｅｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆＡＩＣＤｗａｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｄｅｖｉｃｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｆａｃｅｄｂｙｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｂｏＲｏ￣ｗａｔｅｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎＣｈｉｎａ．ＷｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆＣＡＤｓｏｆｔｗａｒｅ，ＣＦＤｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｕｓｅｄｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｆｌｕｉｄａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｅｖｉｃｅｈａｓｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｏｉｌａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｉｎｂｏＲｏｍｗａｔｅｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｗｈｉｃｈｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｅｃｔｉｖｅｗｅｌｌｓｅｃｔｉｏｎｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌ，ｔｈｕｓｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｅｆｅｃｔａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓｂｏＲｏｍｗａｔｅｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌ；ＡＩＣＤ；ｗａｔｅｒｃｏｎｆｏｌ

稀油水平井找水控水有新招

（２）该类型井的近５００ｍ水平段主要在均质砂岩中实施，只要将上部斜井段易失稳的Ｊ，ｓ，井段进行有
蠕变缩径现象加剧，为后续施工增加了风险；所以，通过将３１ｌｍｍ井眼由４４００ｍ缩短至４２００ｍ，即实现了‘ １）２４４．５ｍｍ技术套管下封ＪＳ，段脆性泥岩和Ｊ，ｘ煤层的目的，又缩短了定向段的施工工期，从而减少了上部膏质泥岩段的开发时间，有效降低了上部膏质泥岩
口井（ＭＢＨＷ６１０、ＢＨＷ６０５）均取得较好成绩；同类型井由外部单位实施完成４口，平均钻井台月５．８台月，
行顶驱作业，可提升施工方的抗风险能力。
参考文献
１徐同台，等．钻井工程式井壁稳定新技术．北京：石油工业
台月，钻机月速度１４１８．１３ｍ／台月，事故、复杂时率为 “ ０ ” 的区块同类型井最好纪录。
２韩志勇．定向井设计与计算．北京：石油工业出版社，１９８９
责任编辑：周江
收稿日期：２０１３ — １１－２６
段通过的风险系数；（２）将３１ｌｍｍ裸眼段长缩短至４２００ｍ，有近２００ｍ的３１ｌｍｍ井段改为２１５．９ｍｍ井眼施工，三开
效封固，则可保障水平段平稳施工，其难度远低于上
述２大钻井难点；（３）该类型井的３１ｌｍｍ长段裸眼可钻性较好，

水平井自适应调流控水完井技术

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。

冀东油田水平井分段控水配套技术

断第１第６期７卷
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２１００年１月１６５５
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文章编号：０５８０（００）６６５０１０ — ９７２１０ — ５ — ４

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水平井分段智能控水采油技术及现场应用王亚莉

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

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。

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二 AICD水平井智能控水技术
2、适用范围
油藏：砂岩油藏、碳酸岩油藏、稠油油藏等多种油藏井；井型：水平井、直井、定向井；新井：防水锥、气锥、控水、控气、防砂、强化防砂；老井：控水、控气、增油、防砂；套管尺寸： 4-1/2 " ~ 9-5/8"; 产液量：大于30m3/d; 老井含水：小于98%； AICD阀适于1-1/16 "以上管径安装。
二 AICD水平井智能控水技术
1、工艺原理
• Chokes water and gas (low viscosity) • 阻断水和气（低粘度） • Opens for oil (high viscosity) • 油时开启（高粘度） • The thicker the oil, the easier it flows • 油的粘度越大，越容易通过
二 AICD水平井智能控水技术
5、现场应用及效果评价
某油田一口水平井生产2年后，含水达到98%。下入AICD+复合筛管+封隔器（上部悬挂封隔器）原油日产量由 18.29 桶、提高到 197.59 桶，日增油 179.3 桶；含水由98.17%下降到80.24%，下降17.93%。
二 AICD水平井智能控水技术
3、技术优势
防水、控水、控气、防砂、增油、多目标一次完成；控制全水平段的均衡产出。有效控制水平井生产过程中水锥或气锥的发生；针对性强。依据水平井的具体油藏参数和产量预期进行单独设计；具有高流动区域的自我清洁能力；基管全通径，便于完井和修井；用钨碳硬质合金加工制造，具有耐高温、耐压、抗腐蚀的优点。
二 AICD水平井智能控水技术
4、典型管柱组合
适用裸眼尺寸：9-5/8"、8-1/2" 、 6"、 5-7/8"
适用套管尺寸：9-5/8" 、7"、5-1/2"
二 AICD水平井智能控技术
4、典型管柱组合
新井：AICD+复合筛管+裸眼封隔器
套管尺寸： 9-5/8 " 、7"、5-1/2"、4-1/2"
复合筛管
AICD
裸眼封隔器
引鞋
A点
二 AICD水平井智能控水技术
4、典型管柱组合
老井：AICD+滑套+油管+插入密封适用范围：已经下入防砂封隔器
套内封隔器
套内封隔器
AICD
二 AICD水平井智能控水技术
4、典型管柱组合
老井：AICD+油管+环空化学封隔器+管内封隔器适用范围：裸眼完井，未下入分层用的隔离封隔器或者分层不能满足需求
AICD水平井智能控水技术
中海油能源发展工程技术公司增产作业分公司 2014年6月
二 AICD水平井智能控水工艺
1、工艺原理
AICD（智能流体流动控制阀）是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，当从而达到控水、控气、增油的目的。