高含水油田注采动态监测与优化技术研究

0 前言：

1 某高含水油田注采概况

某陆上油田在经历数十年水驱开发后，当下已步入高含水开发阶段，其综合含水率攀升到 87.5% ，部分区块甚至进入特高含水时期，该油田采用密井网开发模式，具备中低孔渗、中等井深、常规井距以及标准套管完井等典型陆上油田特征，其储层厚度相对适中，纵向跨度较小但非均质性强，多层系叠置发育让注采关系变得日趋复杂。长期注水开发使得储层非均质性进一步加剧，水驱波及效率持续不断下降，剩余油分布呈现局部富集与整体高度分散的特点[1]。注采两端储层堵塞程度随着开发时间延长而加重，传统钢丝作业方式的分层调控技术面临作业时间长、成本高且在密井网条件下作业频率高等技术瓶颈，迫切需要创新高效的注采动态监测与优化技术来应对高含水期开发挑战。

2 注采动态监测与优化关键技术

2.1 注采井网优化调整技术

智能注采技术借助创新电信号传输机制，突破传统钢丝作业的技术瓶颈。有缆智能注采系统采用井下预置电缆方式，可实现地面控制室直接 达60MPa 的工作筒，大通径水嘴流道从 21mm 提升至 26mm，单层注 技术以压力脉冲作为媒介，通过复合编码技术把最小码元时间从3 分 .5MP。该技术体系配合耐冲蚀陶瓷材质关键部件，有效解决大排量工况下 成后，操作人员可通过地面控制系统实时监测井下流量压力及温度参数，并能根据储层动态变化及时调整各层段注采参数，以实现远程精准调控。

2.2 微量元素示踪动态监测技术

示踪监测系统基于固态微量元素缓释原理，在完井阶段会把含有不同示踪剂的套管分段下入直井或斜井里[2]。示踪剂释放速率与产液量存在正相关的关系，通过定期采集井口样品来分析示踪剂浓度变化，实现对各层段产液贡献的定量评价。根据示踪剂当量浓度计算公式：

其中 q_ij 为第 i 段在第 j 天的产量(m³/d)， c_ij 为第 i 段第j 天的示踪剂当量浓度(μg/L)， Q_j 为第j天的总日产量(m³/d)。室内实验显示，在 80℃环境下示踪剂170 天释放率能达到 60.3% ，缓释周期达3 年以上，该技术借助油溶性与水溶性示踪剂的组合应用，能够精确识别各层段的油水动态变化，为注采系统优化提供了可靠的数据基础。

2.3 监测数据驱动的优化决策技术

智能决策系统整合井下实时监测数据与示踪剂分析结果，建立注采参数动态调整的闭环控制机制。系统凭借机器学习算法识别储层动态变化模式， 自动生成优化调整方案 ，在线组合调驱技术采用速溶聚合物体系，使熟化时间从45min 减至15min，配液能力提升 同时满足3 口井连续混注需求，决策系统依据各层段含水率变化趋势及示踪剂浓度分布，自动计算最优注采比例。累计产水量计算公式为：

其中 Q_i 为第i 段在监测时间段内的累计产量(m³)， t 为监测天数，系统通过实时数据处理与分析，能及时识别异常井段并触发预警机制，指导现场作业人员采取相应调控措施，实现从传统经验决策向数据驱动决策根本转变[3]。

3 技术应用效果评估分析

3.1 现场应用效果分析

该技术体系在现场大规模应用时展现出良好适应性与稳定性，各项关键技术指标都达到了预期设定的目标，智能注采技术利用电信号与压力脉冲两种传输方式，实现了对不同井况的全面覆盖应用，有缆系统在深井与斜井当中表现特别突出，而无缆系统则在复杂井况之下显示出独特的优势。

表1某油田注采动态监测与优化技术应用效果统计

表 1 显示的应用统计数据能充分验证技术方案可行性与有效性，有缆智能注采技术依靠自身高可靠性在大规模应用中表现突出，其系统稳定性为后续推广工作奠定了坚实基础，无缆技术尽管应用规模相对较小，不过在复杂井况条件下的适应能力给特殊作业场景提供重要技术支撑，示踪监测技术借助精准的产液剖面识别，为注采参数优化提供科学依据，达成了从定性分析迈向定量评价的技术跨越。

3.2 技术经济效益评价

综合经济效益分析显示，该技术体系在降低作业成本与提高生产效率上成效显著，智能注采技术借助远程操作模式的建立，彻底改变传统人工作业方式，大幅减少作业队占用时间与人力投入成本。有缆系统累计减少作业队占用时间超6000 天，按陆上作业队日均作业成本算，创造了可观的经济价值，而示踪监测技术虽初期投入相对较高，但通过建立长期连续监测能力，避免频繁的井下作业，从全生命周期看有明显经济优势。永磁电潜泵技术在节能降耗方面表现突出，节电率达20%以上，在能源成本持续上升背景下，经济价值日益凸显，技术体系整体应用不仅提升油田开发效率，还为陆上油田的持续发展提供重要的技术保障与经济支撑。

结语

高含水油田注采动态监测与优化技术研究获重要进展，某陆上油田应用智能注采技术，实现远程操作与井下工具自动调控，大幅提升作业效率。微量元素示踪监测技术突破传统产液剖面识别的技术瓶颈，为注采系统优化提供科学依据，监测数据驱动的优化决策技术建立从监测到决策的闭环控制体系，显著改善高含水期开发效果。现场应用验证技术方案的可行性与有效性，在控制含水率上升与提高采收率方面发挥重要作用，该技术体系为陆上高含水油田的持续高效开发提供新的解决方案，具有广阔的推广应用前景。

参考文献

[1]刘义刚. 渤海水驱油田高含水期控水稳油关键开采技术现状与展望[J].中国海上油气,2025,37(03):177-186.

[2]孔维军,张建宁,苏书震,等. 江苏油田复杂小断块高含水油藏注采井网优化技术[J].内蒙古石油化工,2024,50(01):82-86.

[3]赖书敏,赵文佳,苏建. 特高含水后期层系井网及注采优化方法与应用——以S 油田 T 块为例[J].天然气与石油,2022,40(03):56-61.