任厚毅

 

这是一块注水开发的油区，上百口井在安静地生产。

很奇怪，很长时间也不见一个维护巡井的人来。但在某个繁华地段的办公大楼里，这里的一举一动，甚至数千米井下的“蛛丝马迹”都被人——也许是智能机器“尽收眼底”。在后台，海量的数据呈量子态往来穿梭，精准高效地调控着每一口井生产运行。

“这是智能油田未来的场景，但很大一部分现在已经实现了。”胜利油田石油工程技术研究院注水工艺研究所智能注水室经理王鹏介绍说。

图为科研人员在智能丛式井组前巡查

智能注

水驱是油田开发的主要方式，也是最经济的原油驱替开发方式。我国水驱油田储量、产量均占全国总储量、总产量的70%以上，保证水驱油田稳产高产对于保障国家油气供给安全具有重大意义。

水驱可以看成向油池子里注水，达到把油挤到井筒中从而采出来的目的。由于地下是分层的，有油层、水层，还有掺杂物，传统注水管柱伸到地下，对应各层分段处理，每一段都有一个开关，相当于水龙头，需要注水时就打开水嘴。传统注水是笼统地注，不分主次向地层灌水，口渴的地层不一定能抢得到，饱和的地层可能吸水太多。

智能注水要达到的目标是，想怎么注就怎么注，想注多少就注多少，精准控制，不多不少。胜利油田石油工程技术研究院研发的“智能分注技术”给这个梦想插上了腾飞的翅膀。

这项技术的核心是一套“智能注水工艺管柱”，它被安装在油田海陆上千米的地层中，管柱里有“体感计”、“压力计”和“摄像头”，相当于把“眼睛”和“手”埋到油藏里，延伸到各个层段，精准把脉各个层段里的实时动态。它的厉害之处是还有一个“大脑”，集中收集整理各种数据，结合大数据优化算法，得到准确反映当前油藏动态的优化模型，引入高效寻优算法，量化评价注水调配方案，确定出最优分层注水参数，指导精细高效注水。

该项技术完全实现自动化——无需人工参与，节省测试班组人力与物力，尤其适用于层间矛盾突出、层段压力变化频繁等注采关系复杂区块的精细分层注水。

截至目前，智能分注技术已在胜利油田累计实施超过百井次，最大分层数6层，最大实施深度2933.47m，有力推动了智慧油藏开发进程。

智能采

注水的目的是采油。前面的一切铺垫都是为了“最后一公里”。胜利油田石油工程技术研究院用“智能分采技术”完美地跑完了“最后一公里”。

东辛采油厂一口营字号油井地下有两层，下层生产5天后供液不足且高含水，技术人员不动管柱在地面操控，实现换层生产，换层后日产油超过10吨，灵活精准的层段控制技术让现场管理方交口称赞。

把一口井地下油层分成几段，根据设计程序自动实现分段开采，还可以根据生产情况把含水高的层段“关上”，这在以前不上作业面是不可能完成的事情，如今“智能分采技术”做到了。

像“智能分注技术”一样，“智能分采技术”也在油藏各层段里埋上了“眼睛”和“手”，学名叫“智能测控开关”。技术人员在智能开关下井前于地面设定好自动换层时序，不借助外力就能实现油井各层段自动单独生产，根据需要也可随时利用压力信号控制各层“开”或“关”，达到不动管柱随时调节生产层位的目的。

图为胜利油田智能注采现场三维图

相比之前的机械分采技术，智能分采技术是一种“一对一”精准控制、分层段数多、可自动开关且施工方便的分层采油技术，既实现了油井实时优化生产，又简化了开发层系划分，减少了钻井数量，降低了油田开发成本。

注采合一

“注”考虑了“采”，“采”预设了“注”，二者有机结合，相辅相成。智能注采调控将测量控制、信息通讯、机电一体化等技术与油田开发深度融合，实现了水驱动态的快速分析和注采参数的在线精准调控。

实现这一点，“高度集成注采测控装置”功不可没。科研人员克服井下高温高压以及操作空间受限等不利条件，研发出集测试调配功能于一体的井下实时测控装置，满足了油藏动态开发实时感知、高效调控需求。

在软件上，构建出基于注采连通的水驱油藏网络模型，快速准确预测水驱动态，形成水驱仿真计算方法；充分利用大数据，分析注采数据之间的内在关联，指导优化调控，计算效率较传统数模提升5倍以上；充分利用数据驱动实现模型自动拟合修正和最优注采调整方案求解，建立了注采参数智能优化决策系统。

软硬融合，打造出全面感知、实时预测、优化决策、智能调控的智能油田全貌。自2018年以来，胜利油田智能油田现场应用经历了从单井试验、智能注水示范区应用、注采耦合调控示范区建设三个阶段，目前实现了技术验证可行性、完善可靠性到推广示范性发展，建立了12个智能注采示范区，共实施146口智能注采井，累计增油3.66万吨，测试节支1600多万元，增油效益过亿元。

胜利油田油水井超过4万口，智能油田有着广阔的推广空间。