本發(fā)明涉及一種用于石油開采的控水方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種水平井一體化智能控水設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

隨著水平井在各大油田中的廣泛應(yīng)用，在提高油田采收率的同時面臨著底水脊進(jìn)甚至突破的問題，底水突破后油井產(chǎn)能迅速下降，嚴(yán)重影響水平井的開發(fā)效果。雖然目前國內(nèi)外已經(jīng)研發(fā)出了各種優(yōu)質(zhì)的控水工具，主要包括：噴嘴式icd、通道式icd、混合式icd、rcp閥、aicd、相控閥等，這些控水工具中icd只適用于水平井先期完井，即icd類控水工具只能延遲底水突破，而對于底水突破后的水平井控水效果不明顯，而在icd的基礎(chǔ)上發(fā)展起立的aicd適用的粘度范圍很窄，rcp閥含有運(yùn)動部件，只有結(jié)合了以上各閥所有優(yōu)點(diǎn)的相控閥既可用于底水沒有突破的水平井(水平井先期控水)，又可用于底水已經(jīng)突破的水平井(水平井后期控水)，且不含運(yùn)動部件。該閥主要是通過流體性質(zhì)和流動路徑實(shí)現(xiàn)對油水的自動分相分流，限制水的產(chǎn)出。雖然相控閥能夠很好地控制底水脊進(jìn)，提高原油采收率，但直到現(xiàn)在為止，沒有一個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行控水完井方案設(shè)計(jì)。因此，對相控閥制定一套完整的設(shè)計(jì)方法是十分必要的，這將切實(shí)加強(qiáng)相控閥的應(yīng)用效果，并大大提高水平井開采效果及油田整體開發(fā)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種適用于相控閥完井的水平井一體化智能控水設(shè)計(jì)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種水平井一體化智能控水設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

1)基礎(chǔ)參數(shù)準(zhǔn)備：包括：儲層物性參數(shù)(油藏尺寸、儲層滲透率、儲層孔隙度、儲層壓力等)，儲層流體參數(shù)(油、水的高壓物性參數(shù)，相對滲透率曲線等)，水平井筒參數(shù)(水平井身軌跡、水平井長度、井筒直徑、完井管柱內(nèi)外徑、井筒粗糙度等)以及水平井的配產(chǎn)量，如果實(shí)際油藏為疏松砂巖儲層，則還需要儲層巖石的粒度組成分布曲線和累積分布曲線；

2)中心管結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：據(jù)儲層特征參數(shù)、流體參數(shù)、水平井的鉆遇軌跡、滲透率分布，利用水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件預(yù)測全井投產(chǎn)的產(chǎn)液剖面，預(yù)測水脊形狀，確定中心管盲篩結(jié)構(gòu)；

3)確定是否下入封隔器：對于滲透率分布明確的新井和井筒環(huán)空沒有填滿沙子的老井推薦下入封隔器，而對于進(jìn)行過分段壓裂或酸化等增產(chǎn)措施的老井以及環(huán)空填滿沙子的老井則推薦不下入封隔器；

4)封隔器安裝個數(shù)和位置確定：對于不下入封隔器的水平井，封隔器下入個數(shù)為零；對于需要下入封隔器的水平井，在中心管體預(yù)孔管和盲管連接處下入封隔器，若中心管未下至井底，則在中心管末端下入封隔器，反之，中心管末端不下入封隔器；

5)單個相控閥流量設(shè)計(jì)：根據(jù)單井流體性質(zhì)和單井配產(chǎn)量進(jìn)行相控閥控水流量設(shè)計(jì)，包括軟件優(yōu)化和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測試，確定目標(biāo)井相控閥的最佳工作流量；

6)相控閥布閥模式優(yōu)化：利用步驟5中的設(shè)計(jì)流量，借助水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件進(jìn)行相控閥布閥模式優(yōu)化，選出最佳的相控閥+中心管結(jié)構(gòu)；

7)相控閥個數(shù)確定：根據(jù)水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件計(jì)算得到的單井相控閥個數(shù)與井底流壓和含水率降低量之間的關(guān)系，確定最佳的相控閥個數(shù)；

8)效果評價：利用水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件對最終的控水方案進(jìn)行降水效果和增產(chǎn)效果評價；

9)經(jīng)濟(jì)收益評價：根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)對原油價格的最新預(yù)測，進(jìn)行相控閥完井經(jīng)濟(jì)收益評價。

所述的中心管的末端安裝有絲堵，中心管的外部還套裝有篩管，篩管的端部安裝于井筒水平段頂端的變扣接頭上。

所述的相控閥安裝在中心管體管壁上。

所述的相控閥是一種aicd類型的智能控水工具。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明即可對智能控水工具——相控閥進(jìn)行控水完井優(yōu)化設(shè)計(jì)，又可對噴嘴式icd、通道式icd、混合式icd、rcp閥、其他aicd等進(jìn)行控水方案設(shè)計(jì)，能夠評價和認(rèn)識這些控水工具對水平井產(chǎn)能的影響和控水措施的實(shí)際效果，為水平井控水完井工具選擇提供依據(jù)，從而大大提高水平井開采效果及油田整體開發(fā)效益。

本發(fā)明即能用于水平井先期智能控水完井方案設(shè)計(jì)，又能在水平井生產(chǎn)一段時間含水率大幅度上升后，進(jìn)行后期智能控水方案設(shè)計(jì)，且對于能下入封隔器和不能下入封隔器兩種情況的水平井均能夠進(jìn)行控水方案設(shè)計(jì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的管柱結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的另一種管柱結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-井筒，2-預(yù)孔管，3-盲管，4-篩管，5-變扣接頭，6-相控閥，7-絲堵，8-封隔器。

具體實(shí)施方法

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述：

實(shí)施例1：

本實(shí)施例是對不安裝封隔器時的控水設(shè)計(jì)方法說明。如圖1所示，水平井中心管，安裝于井筒1端部的變扣接頭5上，中心管包括由預(yù)孔管2和盲管3連接而成的中心管體，中心管體的管壁上安裝有相控閥6，中心管體的末端安裝有絲堵7，中心管體的外部還套有篩管4，篩管4的端部安裝在井筒1的變扣接頭5上。

本發(fā)明提供的水平井一體化智能控水設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟：

1)基礎(chǔ)參數(shù)準(zhǔn)備：包括：儲層物性參數(shù)(油藏尺寸、儲層滲透率、儲層孔隙度、儲層壓力等)，儲層流體參數(shù)(油、水的高壓物性參數(shù)，相對滲透率曲線等)，水平井筒參數(shù)(水平井身軌跡、水平井長度、井筒直徑、完井管柱內(nèi)外徑、井筒粗糙度等)以及水平井的配產(chǎn)量，如果實(shí)際油藏為疏松砂巖儲層，則還需要儲層巖石的粒度組成分布曲線和累積分布曲線；

2)中心管結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：據(jù)儲層特征參數(shù)、流體參數(shù)、水平井的鉆遇軌跡、滲透率分布，利用水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件預(yù)測全井投產(chǎn)的產(chǎn)液剖面，預(yù)測水脊形狀，確定中心管盲篩結(jié)構(gòu)；

3)單個相控閥6流量設(shè)計(jì)：根據(jù)單井流體性質(zhì)和單井配產(chǎn)量進(jìn)行相控閥6控水流量設(shè)計(jì)，包括軟件優(yōu)化和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測試，確定目標(biāo)井相控閥6的最佳工作流量；

4)相控閥6布閥模式優(yōu)化：利用步驟3中的設(shè)計(jì)流量，借助水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件進(jìn)行相控閥6布閥模式優(yōu)化，選出最佳的相控閥6+中心管結(jié)構(gòu)；

5)相控閥6個數(shù)確定：根據(jù)水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件軟件計(jì)算得到的單井相控閥6個數(shù)與井底流壓和含水率降低量之間的關(guān)系，確定最佳的相控閥6個數(shù)；

6)效果評價：利用水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件對最終的控水方案進(jìn)行降水效果和增產(chǎn)效果評價；

7)經(jīng)濟(jì)收益評價：根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)對原油價格的最新預(yù)測，進(jìn)行相控閥6完井經(jīng)濟(jì)收益評價。

本實(shí)施例采用的水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件為已公布的“水平井中心管控水設(shè)計(jì)1.0”。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例是對安裝封隔器時的控水設(shè)計(jì)方法說明。如圖2所示，水平井中心管，安裝于井筒1端部的變扣接頭5上，中心管包括由預(yù)孔管2和盲管3連接而成的中心管體，中心管體的管壁上安裝有相控閥6，中心管體的外部還套有篩管4，篩管4的端部安裝在井筒1的變扣接頭5上，中心管體外側(cè)與篩管4內(nèi)側(cè)環(huán)空安裝有封隔器8。

本發(fā)明提供的水平井一體化智能控水設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟：

1)基礎(chǔ)參數(shù)準(zhǔn)備：包括：儲層物性參數(shù)(油藏尺寸、儲層滲透率、儲層孔隙度、儲層壓力等)，儲層流體參數(shù)(油、水的高壓物性參數(shù)，相對滲透率曲線等)，水平井筒參數(shù)(水平井身軌跡、水平井長度、井筒直徑、完井管柱內(nèi)外徑、井筒粗糙度等)以及水平井的配產(chǎn)量，如果實(shí)際油藏為疏松砂巖儲層，則還需要儲層巖石的粒度組成分布曲線和累積分布曲線；

2)中心管結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：據(jù)儲層特征參數(shù)、流體參數(shù)、水平井的鉆遇軌跡、滲透率分布，利用水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件預(yù)測全井投產(chǎn)的產(chǎn)液剖面，預(yù)測水脊形狀，確定中心管盲篩結(jié)構(gòu)；

3)封隔器8安裝個數(shù)和位置確定：在中心管體預(yù)孔管2和盲管3連接處下入封隔器8，若中心管未下至井底，則在中心管末端下入封隔器8，反之，中心管末端不下入封隔器8；

4)單個相控閥6流量設(shè)計(jì)：根據(jù)單井流體性質(zhì)和單井配產(chǎn)量進(jìn)行相控閥6控水流量設(shè)計(jì)，包括軟件優(yōu)化和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測試，確定目標(biāo)井相控閥6的最佳工作流量；

5)相控閥6布閥模式優(yōu)化：利用步驟3中的設(shè)計(jì)流量，借助水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件進(jìn)行相控閥6布閥模式優(yōu)化，選出最佳的控水閥6+中心管結(jié)構(gòu)；

6)相控閥6個數(shù)確定：根據(jù)水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件計(jì)算得到的單井相控閥6個數(shù)與井底流壓和含水率降低量之間的關(guān)系，確定各段最佳的相控閥6個數(shù)；

7)效果評價：利用水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件對最終的控水方案進(jìn)行降水效果和增產(chǎn)效果評價；

8)經(jīng)濟(jì)收益評價：根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)對原油價格的最新預(yù)測，進(jìn)行相控閥6完井經(jīng)濟(jì)收益評價。

本實(shí)施例采用的水平井中心管控水設(shè)計(jì)工具軟件為已公布的“水平井中心管控水設(shè)計(jì)1.0”。