化工设计通讯 油气开采 ｏｉ１ ａｎｄ Ｇａｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 第４２卷第８期 ２０１６年８月 强化注水管理提高高含水期油田开发效果 胡 进 （长庆油田分公司第十采油厂，甘肃庆阳７４５１００） 摘要：随着石油开采量的不断增加，油田开发逐渐进入到了高含水时期，不但在很大程度上增加了开采的难度，还增加 了人力与物力的投入。基于此，就高含水期油田开发过程中存在的主要问题进行了分析，并且探讨了如何进一步强化注水管理 来有效地促进高含水期油田开发的效果。 关键词：油田开发；高含水期；问题；对策 中图分类号：ＴＥ３５７．６ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３—６４９０（２０１６）０８—００２３—０２ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ Ｗａｔｅｒ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｉｎ Ｏｒｄｅｒ ｔｏ Ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔ Ｏｉｌ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ 爿 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｏｉｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｏｉｌ ｆｉｅｌｄ ｈａｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｅｎｔｅｒｅｄ ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ， ｗｈｉｃｈ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｄｉｆｉｃｕｌｆｔｙ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｎｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ ｏｉｌｉｅｌｆｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｈｏｗ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｔｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ ｏｉｌｉｆｅｌｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ ｐｅｒｉｏｄ；ｐｒｏｂｌｅｍ；ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ 在高含水油田实际的注水开发过程中，应该将油层与生 产井的动态情况充分地结合起来。一旦油井内的含水量达到 了９８％的水平，就应该及时地关闭高含水井。只有这样，才 能更加及时有效地控制水油比，进而将高含水井的高原油产 量大大地提升，能够为石油企业节省相当一部分的石油开采 费用。如果石油开采人员能够将高含水生产井及时的关闭， 不但能够将注水量和产液量保持在一定的水平，还能在很大 １．１国内高含水油田开发的现状 程度上提高高含水井的产油量，最终促使石油企业获得更加 目前，虽然我国的东部地区已经对油田进行了多次的开 丰厚的经济效益。 采，但是能够采出的石油量仅仅占总储量的３Ｏ％，在地下仍旧 ２．３合理地运用多脉冲加载压裂技术 埋藏着很多的残留油。而这些残留油本身还具有一定的利用价 石油工作人员如果能够将多脉冲加载压裂技术合理地运 值，’如果石油开采人员能够充分地利用残留油，不但能够将 用到高含水井中，不但能够实现降压增注的目标，还能将地 石油的采储量大大地增加，还能促使石油采收率有效地提升。 层破裂压力有效地降低，及时地改变诱导裂缝走向。尤其是 近些年来，随着我国采油工程的不断推进，导致地下油水以 对于一些深井和中深高温井而言，由于其岩层的水力压裂以 及残留油的分布环境也变得越来越复杂，最终导致油田的有 及酸化压裂施工环境都是比较特殊的，石油工作人员如果能 效开发受到了严重的阻碍。相比高含水开发阶段，特高含水 够将多脉冲加载压裂技术合理地运用到这样的高含水井中， 期的油藏具有分布相对分散的特点，并且其耗水量也相对偏 不但能够有效地延长地层的压裂作业，还能在很大程度上提 大，使得最终的经济效益并不理想。因此，石油工作人员要 高地层的渗透导流能力。近些年来，多脉冲加载压裂技术已 想有效地改善油藏的开发现状，就应该将采收率有效的提升。 经取得了９５％以上的应用成效，并且这项技术所取得的经济 １．２国外高含水油田开发的现状 效益与社会效益都很理想。 目前，全世界范围内油田的开发已经逐渐进入到了高含水 ２．４合理地应用周期注水技术 期以及特高含水期。例如：俄罗斯库列绍夫的油田开发以及东 所谓的周期注水技术，就是通过采取周期性的方法，将 德克萨斯油田的开发，都已经达到了油田开发的９７％的水平。 高含水井的注入量以及油井的采出量有效地改善，进而有效 由于国外绝大多数的油田都属于岩性油藏以及构造油藏，在油 地避免地层中出现不稳定的压力场，促使高含水井逐渐实现 田周围存在着很多的河流。所以，随着水驱油田逐渐进入到特 高效开发的目标。除此之外，周期注水的方式也十分丰富， 高含水期之后，油田本身的产量也出现了逐渐减少的局面＿１］。 如果工作人员能够对周期注水技术加以充分地利用，不但能 够将高含水井的采油量有效地增加，还能在很大程度上改善 ２油田高含水期如何有效地提高采收率 ２．１不断地加强注水采液 油藏的开发效果，最终将油田本身的开发寿命大大地延长。 ５超前注水，进一步强化注水技术 石油企业要想确保注水油田进入高含水期后的采收率不 ２．断提高，就要不断地强化生产压差，并且将油田的产液量逐 为了能够将地层压力有效地提高，可以通过建立有效压 渐地提高。在生产井数的变化不太明显的情况下，石油开采 力驱替系的方式来实现。与此同时，通过采取井区超前注水 人员要想有效地增加油田的产油量，最有效的措施就是要将 的方式，还能进一步强化注水技术。除此之外，如果能够采 产液量不断地提升。通过采取加强采液的方式，能够有效地 取超前注水的方式，在强化注水技术的基础上，还能有效地 控制边水向油藏的方向不断推进，最终在很大程度上延长其 补充地层能量，进而在更大程度上提升高含水井的石油采 稳产期。对于接近原始外含油边界的油层来说，要想有效地 收率。 防止边水向着油藏的内部逐渐推进，就应该适当地采用采液 ３结束语 总而言之，随着我国油田开发的不断深入与开展，高含 收稿日期：２０１６－０８４６ （下转第２６页） 作者简介：胡进（１９８４一），男，陕西西安人，助理工程师，主要从 事油田开发工作。 对于整个石油界而言，现阶段急需解决的一个问题就是 高含水期如果实现持续有效的开发。由于高含水期的油田在 实际的开发过程中，有着采油速度比较高、套损速度比较快 以及储采失衡明显等问题。因此，现阶段石油企业需要解决 的一个主要问题就是，如何有效地提升油田的采油率。 ｌ国内外高含水油田开发的现状 不管是国内还是国外，随着石油资源需求量的日益增加， 高含水油田的开发难度越来越大。以下就国内外含水油田的 开发现状进行简要分析与说明。 强化技术。 ２．２及时地关闭高含水井 ・２３・ 第４２卷第８期 油气开采 化工设计通讯 ２０１６年８月 Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 体焦颗粒和小分子气体。随着操作周期的延长，焦颗粒会沉 ３结束语 积在炉管内壁上并逐渐累积形成结焦层，降低管壁导热系数， 综上所述，常减压装置减压炉是油气加工中应用最为广 使管壁温度逐渐增加，严重时会损坏炉管。注汽点的确定对油 泛的设备之一，对于油气加热与压力控制有着重要的作用。 膜温度和油品停留时间的控制有重要影响。在出口条件相同 在实际应用过程中，行业工作者应准确把握常减压装置减压 的情况下，注汽点愈靠近炉出口，注汽点前的油品主体温度 炉的构造特征与应用特点，结合油品开发的实际需求设置各 和油膜温度愈高，注汽后的气化量也就愈大。反之，注汽点 项运行参数，通过合理有效的操作提升减压炉运行效率，为 愈靠近炉入口，注汽前的油品主体温度及油膜温度较低，注 油品的高效开发利用创造有力条件。 汽后的气化量愈小。因此，在减压炉应用过程中为了对油膜 参考文献 温度进行有效的控制，应以油品主体温度和油膜温度条件为 【１】颜虎．降低常减压装置加工损失探讨［Ｊ】．炼油技术与工程，２０１４． 依据控制注汽，将注汽点设置在油品温度泡点处。同时，应 ［２］章琦．常减压用能现状分析与节能优化措施［Ｊ］．石油石化节能与减 充分协调注汽点与注汽量，根据加压炉内部油品汽化量水平 排，２０１２． 合理提高注汽量，从而保证内部油气两相流型为环状流。 ．．－．－．＿．－◆－＋－◆ ◆－◆＿．＿◆－◆－．＿＋＿＋－．＿◆＿＋－●－＋－＋一・ －一◆＿◆一◆－◆－◆－－・．－－◆－．－－－● 一◆－◆。◆－・－ ◆－．－◆－◆・－・● 一◆－●一◆－◆。◆－◆‘＋ （上接第８页） 系列Ｉ／Ｏ机柜和１个网络柜。１对冗余的服务器，１台工程师 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真结构图中的参数为：Ｋｅ＝３，Ｋｅｃ＝３，Ｘｐ＝ 站，５台操作站，２台打印机，２台ＣＩＳＣＯ２９６０交换机和２台作 ０．５，Ｋｉ＝０．０１，Ｋｄ＝Ｏ．５，Ｋｐ０—２．５，Ｋｉ０＝Ｏ．０３， ∞＝ 为Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｓｅｒｖｅｒ的ＭＯＸＡ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｐｏｒｔ ５４３０。操作站均采用 １０。ＰＩＤ的三个参数模糊控制器分别为ｄｋｐ、ｄｋｉ和ｄｋｄ。仿真 Ｃｏｎｓｏｌｅ站，防止服务器无法操作，可以有效降低风险和经济 结果如图３红色曲线所示。 损失。 由图３可知，在利用模糊ＰＩＤ控制算法作为系统的控制器 ５结论 时，调节时间约为Ｔｓ＝３５ｓ。模糊ＰＩＤ控制的响应曲线超调 综上所述，模糊控制抗干扰能力强，所以模糊系统消除 量较小，超调量为ｌ０％。 了常规系统经常存在的鲁棒性与灵敏性之间的矛盾。上述结 果证明此优化系统具有实际应用价值，可将其用于ＭＴＯ反再 系统优化过程。 参考文献 ［１］梁启队．轻汽油醚化装置ＤＣＳ设计与研究【Ｄ］．青岛科技大学出版 社，２０１３． ［２】杨耀峰．基于ＤＣＳ的焦化冷鼓控制系统设计［Ｄ］．太原科技大学， ２ＯｌＯ． ［３】李全善．催化裂化装置先进控制的研究与应用［Ｄ］．北京化工大学， ２００４． 【４］应晓蕊．工业以太网的实时性研宄及系统设计［Ｍ］．杭州：浙江大 学出版社，２００４． 图３ 两种控制方法控制结果比较 【５］Ｒａｔｈｗｅｌｌ Ｇａｒｙ．ＩＳＡ一９５一Ｓｅｔｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｔａｇｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＭＥＳ ａｎｄ 将ＰＩＤ、Ｆｕｚｚｙ．ＰＩＤ两种控制方式一起仿真比较结果如 ＩＣＤ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ａ］．２００６．１１３一 图３所示。图３中，蓝色曲线为ＰＩＤ控制结果，红色曲线为 ｌ１４． Ｆｕｚｚｙ．ＰＩＤ控制结果。由此可以得出利用模糊控制规则对Ｋｐ、 ［６］陈乐．分散控制系统流量补偿计算组态的应用［Ｊ】．华电技术， Ｋｉ、Ｋｄ进行在线调整可以在一定程度上提高模糊ＰＩＤ控制器 ２０１４。（９）． 的控制质量。如果控制效果不太理想时是，对Ｋｐ进行合理的 ［７］张少石，陈晓蓉，梅华，等．ＭＴＯ脱甲烷塔分离过程模拟及优化［Ｊ】ｌ 在线调整能够进一步提高模糊控制器的控制效果。仿真结果 化工进展，２０１４，（５）． 表明，采用Ｆｕｚｚｙ ＰＩＤ复合控制的算法，系统的响应速度加快、 ［８李俊杰．安全仪表系统８］（ＳＩＳ）在大型煤化工装置上的应用［Ｊ】＿数 调节精度高、稳态性能更好，而且没有振荡。 字技术与应用，２０１３，（２） ４ ＭＴＯ装置的硬件配置方案 ［９】田松．ＳＩＬ３安全仪表系统的设计和应用［Ｊ］＿自动化与仪表，２０１３，（２）． ＭＴＯ装置需要检测和控制的点（Ｉ／Ｏ）的数量为ＡＩ３８３点、 ［１Ｏ］张振华，罗剑成，等．利用流程模拟软件优化脱乙烷塔运行［Ｊ］． ＡＯ１０５点、ＤＩ １００点、ＤＯ１０５点、ＴＣ１４０点、ＲＴＤ３６点。此外， 乙烯工业，２０１２，（１）． ＳＩＳ、３５００系统、ＴＲＩＣＯＮ系统、ＰＬＣ系统需要和ＰＫＳ通讯， ［１１】Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｓａｆｅｔｙ—Ｓａｆｅｔｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ 在ＤＣＳ进行显示，共计２０５个通讯点。 Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｅｃｔｏｒ．ＩＥＣ６１５１１．２００３． ＭＴＯ装置的主控制系统，采用的是霍尼韦尔公司（Ｈｏｎ ［１２］Ｇｏｂｌｅ Ｗ Ｍ．Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．１ＳＡ— ｅｙｗｅｌ１）的ＰＫＳ系统。根据Ｉ／Ｏ点数及装置的监控要求，兼考 Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，１９９８． 虑备用余量，配置２对控制防火墙，２对冗余控制器，３个Ｃ ◆ ◆－◆一＋－．－＋－◆－．一◆－．＿◆－．－◆－．＿◆－．－◆－◆－－・● －◆－－・ －◆。◆－◆・◆－－・● －◆－＋。◆－◆－◆－◆－・－．．一◆ ◆－．．＋－．－◆－＋。◆＿◆－．－＋－◆－．＿◆ （上接第２３页） 加以综合地运用，最终将高含水井的采收率大大地改善和 水井油藏的分布更加分散和复杂。石油企业要将更多的石油 提升。 资源开采出来，就要通过适当地采用先进的技术来及时调整 参考文献 和控制。也就是说，要将开采的主要方向定为深度挖掘剩 ［１］郑浩，王惠芝，王世民，等．锦州９－３油田高含水期开发效果评价 余油量，对钻井加密技术、不稳定注水技术以及提液技术 研究『Ｊ］．海洋石油，２００９，（３）：２６—３０． ・２６・
