摘要：针对目前分层注水技术存在的问题及生产需求,开展了第4代分层注水技术研究,介绍了其内涵、核心工具及核心技术,分析了现场应用情况,并进行了技术发展展望。第4代分层注水技术内涵为实现注水井单井分层压力和注水量的数字化实时监测,实现区块和油藏注水动态监测的网络信息化,实现注水方案设计与优化和井下分层注水实时调整为一体的油藏、工程一体化。研发了作为核心工具的一体化配水器,开发了层段流量检测、配注量调整等关键技术,并开展了区块试验,达到了预期效果。为进一步满足生产要求,对井下层段流量检测、井筒无线通信、井下自发电和易损部件投捞技术等核心环节仍需持续攻关,并加强与油藏工程的有机结合,形成可持续支撑水驱开发的、系统的、完善的第4代分层注水技术。

摘要：针对油田同步分层注水工艺具有强非线性、层间耦合强干扰、时变性、模型复杂等特点,采用传统基于模型的控制策略将导致系统不稳定、测调时间长及易出现工艺管柱憋压这一问题,提出一种新型的变论域自适应模糊控制算法,并设计了同步分层注水工艺流量调节控制器。该控制器通过伸缩因子实现论域跟随变量参数而变化,并可实现模糊控制与PID控制软切换,确保系统无超调,解决工艺管柱耦合憋压现象。单位阶跃仿真响应与现场运行实验表明,控制器适应性强,注水测调时间缩短了1/3,平均单次测调耗电节省160mAh,可长期保证注水合格率。

摘要：为进一步提高注水合格率,解决测试工作量大等问题,研究了基于模糊PID控制的智能配水器流量自动控制技术。通过对模糊PID控制器设计原理的分析,确定了PID参数的模糊化规则,并根据规则进行PID参数的模糊化;采用直流电机作为执行元件使流量调节阀达到预定的开度位置。室内实验表明,基于模糊PID控制的智能配水器,实现了对流量调节阀开度的精准控制,模糊PID控制算法通过对参数的在线整定,既可以消除稳态误差,又可以降低流量控制系统的延迟,同时具有较强的抗干扰性能。该技术提高了流量控制系统的自动测调效率,为注水井自动测调提供了技术支持。

摘要：随着油田进入特高含水期,地下储层油水关系复杂,为保证注水合格率、降低测试工作量,同时为油田精准开发提供充足的井下数据,研发了缆控智能分注技术。通过优化电磁流量计、压力计参数,以及改进流量控制阀、研发地面控制箱等配套设备,设计了地面无线远程控制系统网络结构和框架,开发远程控制平台,形成了缆控智能分注技术。缆控智能分注技术现场应用500余口井,形成智能分注技术示范区,通过智能配水器在井下数据采集与参数调整,经地面控制箱远传至办公室客户端,实现了井下分层数据的连续监测及自动测调、在线验封、不停井静压测试、远程控制,测调周期由4个月缩减至1个月,注水合格率长期保持在90%以上。现场试验表明,该技术实现了对动态数据进行连续监测,同时测调方式智能化,降低了测试队伍工作量,有效控制了油田自然递减率,为油田向数字化转型、智能化发展提供了支持。

摘要：我国水驱油田已经进入了高含水开发期,国内分层注水工艺进入了智能测调时代。以"桥式偏心+钢管电缆直读测调"为主体的智能化分层注水技术,在油田注水中已得到大规模推广应用,大幅提高了注水井测调效率,缩短了测调时间。但是,目前的分层注水工艺技术水平仍然面临较多的问题:测调周期逐年缩短、层间矛盾加剧、无法进行油藏模拟等,为了进一步满足生产要求,有必要发展智能化分层注水技术,扩大注入水的波及体积,提高注水驱油效率,实现对注水层的精细控水。在当前或未来的国内油田生产中会逐步进行推广应用。分层注水工艺将继续会以实现多油层高效注水为目标,融合大数据处理与人工智能技术,向一体化、智能化、高效化方向发展,为油田稳产、增产提供技术保障。

摘要：针对层间矛盾突出的注水井因高、低渗透层段层间矛盾大,常规堵塞器水嘴的压力调节能力不能满足高渗透层段的控压控注需求,且低渗透层段注入效果差的问题,开展了降压稳流堵塞器的研制。创新设计了平衡活塞,通过压力损失计算和流体力学分析,对其节流降压和平衡稳流功能进行验证。经实验表明,在日注水量为20m^3条件下节流降压达到1MPa;经现场应用降压稳流堵塞器20口井,注水合格率提高30. 6%。降压稳流堵塞器的研制与应用,提高了低渗透层段注入效果,为今后规模推广奠定基础。

摘要：大庆油田进入特高含水后期,剩余油高度分散,油水关系复杂,为进一步提高注水合格率、降低测试工作量、加强油藏动态数据实时监测,大庆油田攻关电缆直控实时监测注水技术。通过对智能配水器、测控电路以及数据远程无线传输模块的设计,形成了电缆直控实时监测注水技术;通过室内实验和现场试验,验证了该技术的稳定性和适应性。室内实验结果表明:智能配水器数据及指令传输稳定可靠;固定密封组件密封性能良好;流量测量范围:0~150 m^(3)/d,测量精度:±3%FS;压力测量范围:0~60 MPa,测量精度:±0.1%FS;流量控制阀电动机运行平稳无卡顿。现场试验结果表明:该技术实现了井下分层流量、压力远程实时监测及连续调节,具备分层指示曲线测试及在线验封等功能;7层段井平均单井测调时间1 h以内。随着大庆油田数字化、智能化发展,以电缆直控实时监测注水技术为主体的第四代分层注水开发技术应用前景巨大。