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任厚毅

 

這是一塊注水開發的油區，上百口井在安靜地生產。

很奇怪，很長時間也不見一個維護巡井的人來。但在某個繁華地段的辦公大樓里，這里的一舉一動，甚至數千米井下的“蛛絲馬跡”都被人——也許是智能機器“盡收眼底”。在后臺，海量的數據呈量子態往來穿梭，精準高效地調控著每一口井生產運行。

“這是智能油田未來的場景，但很大一部分現在已經實現了。”勝利油田石油工程技術研究院注水工藝研究所智能注水室經理王鵬介紹說。

圖為科研人員在智能叢式井組前巡查

智能注

水驅是油田開發的主要方式，也是最經濟的原油驅替開發方式。我國水驅油田儲量、產量均占全國總儲量、總產量的70%以上，保證水驅油田穩產高產對于保障國家油氣供給安全具有重大意義。

水驅可以看成向油池子里注水，達到把油擠到井筒中從而采出來的目的。由于地下是分層的，有油層、水層，還有摻雜物，傳統注水管柱伸到地下，對應各層分段處理，每一段都有一個開關，相當于水龍頭，需要注水時就打開水嘴。傳統注水是籠統地注，不分主次向地層灌水，口渴的地層不一定能搶得到，飽和的地層可能吸水太多。

智能注水要達到的目標是，想怎么注就怎么注，想注多少就注多少，精準控制，不多不少。勝利油田石油工程技術研究院研發的“智能分注技術”給這個夢想插上了騰飛的翅膀。

這項技術的核心是一套“智能注水工藝管柱”，它被安裝在油田海陸上千米的地層中，管柱里有“體感計”、“壓力計”和“攝像頭”，相當于把“眼睛”和“手”埋到油藏里，延伸到各個層段，精準把脈各個層段里的實時動態。它的厲害之處是還有一個“大腦”，集中收集整理各種數據，結合大數據優化算法，得到準確反映當前油藏動態的優化模型，引入高效尋優算法，量化評價注水調配方案，確定出最優分層注水參數，指導精細高效注水。

該項技術完全實現自動化——無需人工參與，節省測試班組人力與物力，尤其適用于層間矛盾突出、層段壓力變化頻繁等注采關系復雜區塊的精細分層注水。

截至目前，智能分注技術已在勝利油田累計實施超過百井次，最大分層數6層，最大實施深度2933.47m，有力推動了智慧油藏開發進程。

智能采

注水的目的是采油。前面的一切鋪墊都是為了“最后一公里”。勝利油田石油工程技術研究院用“智能分采技術”完美地跑完了“最后一公里”。

東辛采油廠一口營字號油井地下有兩層，下層生產5天后供液不足且高含水，技術人員不動管柱在地面操控，實現換層生產，換層后日產油超過10噸，靈活精準的層段控制技術讓現場管理方交口稱贊。

把一口井地下油層分成幾段，根據設計程序自動實現分段開采，還可以根據生產情況把含水高的層段“關上”，這在以前不上作業面是不可能完成的事情，如今“智能分采技術”做到了。

像“智能分注技術”一樣，“智能分采技術”也在油藏各層段里埋上了“眼睛”和“手”，學名叫“智能測控開關”。技術人員在智能開關下井前于地面設定好自動換層時序，不借助外力就能實現油井各層段自動單獨生產，根據需要也可隨時利用壓力信號控制各層“開”或“關”，達到不動管柱隨時調節生產層位的目的。

圖為勝利油田智能注采現場三維圖

相比之前的機械分采技術，智能分采技術是一種“一對一”精準控制、分層段數多、可自動開關且施工方便的分層采油技術，既實現了油井實時優化生產，又簡化了開發層系劃分，減少了鉆井數量，降低了油田開發成本。

注采合一

“注”考慮了“采”，“采”預設了“注”，二者有機結合，相輔相成。智能注采調控將測量控制、信息通訊、機電一體化等技術與油田開發深度融合，實現了水驅動態的快速分析和注采參數的在線精準調控。

實現這一點，“高度集成注采測控裝置”功不可沒。科研人員克服井下高溫高壓以及操作空間受限等不利條件，研發出集測試調配功能于一體的井下實時測控裝置，滿足了油藏動態開發實時感知、高效調控需求。

在軟件上，構建出基于注采連通的水驅油藏網絡模型，快速準確預測水驅動態，形成水驅仿真計算方法；充分利用大數據，分析注采數據之間的內在關聯，指導優化調控，計算效率較傳統數模提升5倍以上；充分利用數據驅動實現模型自動擬合修正和最優注采調整方案求解，建立了注采參數智能優化決策系統。

軟硬融合，打造出全面感知、實時預測、優化決策、智能調控的智能油田全貌。自2018年以來，勝利油田智能油田現場應用經歷了從單井試驗、智能注水示范區應用、注采耦合調控示范區建設三個階段，目前實現了技術驗證可行性、完善可靠性到推廣示范性發展，建立了12個智能注采示范區，共實施146口智能注采井，累計增油3.66萬噸，測試節支1600多萬元，增油效益過億元。

勝利油田油水井超過4萬口，智能油田有著廣闊的推廣空間。