[发明专利]一种降低油井无效水循环并调整注水井配注量的方法

说明书

本发明提供的方法采用抽油机数据采集控制单元、油井采出物组份检测器及智能控制单元；首先计算出固定时间间隔开停油井的工作制度时单位工作时间内的产液量，同时从油田作业区获取该区块油水井配比，然后再计算自动判断再停止举升及固定时间间隔后再开井的工作制度下单位时间内的产液量Wy，最后计算出减少采出水无效水循环系数Kz及新平均至油井的日注水量Qz'；最终实现举升上来的产油量最大而减少水的举升，达到降低了油田注水开发注入水的无效循环，即节省了油田水系统对产出水的举升、输送、净化处理和排放的工作量，又降低了对生态环境的破坏程度。

技术领域

本发明属于油井智能化采油注水技术领域，涉及一种降低油井注采无效水循环，通过采油井举升上来的水的减少量按相应比例减少注水井配注量的方法。

背景技术

随着油田的不断地开发和采出，地层压力和油井产液量逐渐降低，为了向地层补充能量保证地层压力稳定，通常采用向油田地层注水方式补充能量，这样会导致油井产出液的含水率上升较快，同时上述过程中水循环为：注水入地层---油井举升采出液---集输---净化过滤---注水入地层，这种水循环处理利用不仅造成油田生产成本大大地增加(如水处理设备损耗、运行维护费用以及人工电能消耗等增加)，同时增加了油田环境治理难度。

注水井配注量的确定研究一般是个比较复杂的算法，需要收集、整理区块内井组动态分析数据表，绘制成井组注采曲线。中间涉及的单井的基础数据多，比如吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力、油藏储层厚度、理论最小射孔厚度等参数，建立多元回归模型确定注水井的单井配注量。这种方法分析周期长，因为中间变量多所以确定注水量的算法复杂且实现难度大。最终效果分析模糊不明显，没有直接的线性关系比例调整显著。

为了减少油井产出液无效水循环，国外北美油田采用的技术有井下油水分离器，在井下增加水力旋流分离器，在井底完成油水分离，分离后低含水的油通过抽油泵举升到地面，分离出来的水在井底直接回注到地层。该技术虽然可行，但是投入成本极高，井下油水分离器为每台14万美元，加上修井费，约10多万美元，这样每口井的投入就要24万美元；由于井下油水分离器在井下维修难度大，所以该方法只适合于高产重点井小范围试用。

虽然油井现在普遍采用油井间歇生产方式，通过减少开井时间来减少举升上来液量降低抽油机能耗；主要采用固定时间间隔开停油井的工作制度，虽然一定程度上降低了抽油机能耗，但是对于注水井注入量的减少并没有实质性关联。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种降低油井无效水循环并调整注水井配注量的方法，采用抽油机数据采集控制单元、油井采出物组份检测器及智能控制单元；其中所述抽油机数据采集控制单元主要包括位移传感器和载荷传感器，实时采集抽油机泵功图，并输入到智能控制单元实时计算油井采出液液量；所述油井采出物组份检测安装在油井井口输油管线上，实时在线监测管线内油气水三相混合物中成分组成参数，用来检测油井采出液纯油段是否举升完成；所述智能控制单元包括通讯模块、微处理器及其嵌入式智能算法分析软件，将抽油机数据采集控制单元采集的功图数据通过微处理中嵌入式智能算法分析软件实时计算油井采出液液量，同时微处理器利用油井采出物组份检测器用来检测油井采出液纯油段是否举升完成，实现抽油机自动停止举升及停井固定时间后再开井的工作制度，或者微处理实现抽油机固定时间间隔开停油井的工作制度；其调整注水井配注量的方法如下：

步骤1：提取在固定时间间隔开停油井的工作制度下原平均至油井的日注水量Qz；

步骤2：在固定时间间隔开停油井的工作制度下计算在单位时间内的产液量Qy：

Qy＝Qy₁+Qy₂+Qy₃+Qy₄+......+Qy_n

其中Qy_i为在固定时间间隔开停油井的工作制度下每次开井过程中油井的产液量；