本發(fā)明屬于油田采油，特別涉及一種基于井口壓力的自動注采切換的系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、油田采油方式是指使原油從地層抽汲到地面的方法，從客觀的地下能量來看，可分為自噴采油和人工舉升兩種。采用何種采油方法是根據(jù)油層能量大小和合理的經(jīng)濟效果來決定的。由于自噴采油對于油層能量要求較高，目前人工舉升的采油方式應(yīng)用較為廣泛。其中人工舉升按照舉升方式可分為氣舉采油和深井泵采油，深井泵采油主要分為有桿泵采油和無桿泵采油兩種方式，目前有桿抽油機是油田的主要采油設(shè)備，而對于不同地層狀態(tài)以及油層狀態(tài)，例如粘稠度、含水率、油層補充能力等，會采用不同的采油方式。

2、常規(guī)的采油工藝中，一般使用分層采油儀器下入井中，并且獨立配備地面或井下采油機構(gòu)，針對不同時期的井況，都會人工進行采油速度、采油方式的調(diào)節(jié)，甚至?xí)霈F(xiàn)停泵歇井的情況，大大降低了采油效率且增加了人工成本。

3、并且為了維持油井不同層的地層能量，油田投入開發(fā)后，隨著開采時間的增長，油層本身能量將不斷地被消耗，致使油層壓力不斷地下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產(chǎn)量大大減少，甚至?xí)娡．a(chǎn)，造成地下殘留大量死油采不出來。為了彌補原油采出后所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，并獲得較高的采收率，必須對油田進行注水。

4、目前油田生產(chǎn)過程中，一般采取采油井與注水井分立的方式，即單井僅負(fù)責(zé)采油或注水一種工藝，此種方式在油藏儲量大、分布規(guī)整的情況下，十分合適，但是在油田生產(chǎn)過程中，有一部分油藏儲量規(guī)模小，分布零散井，建設(shè)注采井網(wǎng)不劃算，而由于地層能量不足，壓力水平低，建站注水不經(jīng)濟。同時有個別層位具有開發(fā)潛力，此種情況下對油田生產(chǎn)造成了較大的難度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本說明書實施例的目的是提供一種基于井口壓力的自動注采切換的系統(tǒng)及控制方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例通過以下方式實現(xiàn)的：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N基于井口壓力的自動注采切換的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：注采切換開關(guān)、地面控制器；

4、注采切換開關(guān)，用于采集井下數(shù)據(jù)，并發(fā)送至地面控制器，還用于實現(xiàn)注水和采油的切換；井下數(shù)據(jù)包括原油含水率、產(chǎn)出液流量、地層壓力；

5、地面控制器，根據(jù)接收的井下數(shù)據(jù)，確定通道切換指令，并將通道切換指令發(fā)送至注采切換開關(guān)，以供注采切換開關(guān)根據(jù)通道切換指令實現(xiàn)注水和采油的切換。

6、在其中一個實施例中，該系統(tǒng)還包括：地面壓力設(shè)備，用于采集井口壓力數(shù)據(jù)，并發(fā)送至地面控制器，以在注水模式時，地面控制器根據(jù)井口壓力數(shù)據(jù)及當(dāng)前管路壓力限制進行注水壓力及流量的控制。

7、在其中一個實施例中，井口壓力數(shù)據(jù)包括井口油管壓力和井口套管壓力；

8、地面壓力設(shè)備包括油管地面壓力計和套管地面壓力計；油管地面壓力計用于采集井口油管壓力，套管地面壓力計用于采集井口套管壓力；

9、地面壓力設(shè)備還包括注水控制閥，在注采切換開關(guān)切換到注水模式時，用于實現(xiàn)井注水壓力及流量的控制。

10、在其中一個實施例中，地面控制器與注采切換開關(guān)通過電纜連接；

11、注采切換開關(guān)包括井下采集設(shè)備，井下采集設(shè)備用于采集井下數(shù)據(jù)；

12、電纜用于為井下采集設(shè)備供電，及傳輸?shù)孛婵刂破骱妥⒉汕袚Q開關(guān)之間的直流載波信號；

13、當(dāng)?shù)孛婵刂破飨蜃⒉汕袚Q開關(guān)發(fā)送通道切換指令時，直流載波信號為通道切換指令；

14、當(dāng)注采切換開關(guān)向地面控制器發(fā)送井下數(shù)據(jù)時，直流載波信號為井下數(shù)據(jù)。

15、在其中一個實施例中，地面控制器與地面壓力設(shè)備通過通訊模塊連接，通訊模塊包括rs485通訊模塊或can總線或rs23通訊模塊。

16、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N如第一方面的基于井口壓力的自動注采切換的系統(tǒng)的控制方法，該控制方法包括：

17、獲取注采切換開關(guān)發(fā)送的井下數(shù)據(jù)；井下數(shù)據(jù)包括地層壓力；

18、若當(dāng)前的地層壓力不滿足生產(chǎn)條件，向注采切換開關(guān)發(fā)送通道切換指令，以使注采切換開關(guān)切換為注水模式；

19、在注水時，若檢測到當(dāng)前的地層壓力與初始地層壓力的差值在預(yù)設(shè)范圍值內(nèi)，暫停注水；初始地層壓力為采油前的地層壓力；

20、在第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)，持續(xù)獲取地層壓力，若地層壓力不滿足預(yù)設(shè)條件，則判定為地層壓力未恢復(fù)，再次注水，直至地層壓力滿足預(yù)設(shè)條件。

21、在其中一個實施例中，若地層壓力滿足預(yù)設(shè)條件，向注采切換開關(guān)發(fā)送通道切換指令，以使注采切換開關(guān)切換為采油模式。

22、在其中一個實施例中，井下數(shù)據(jù)包括還包括原油含水率；

23、注采切換開關(guān)切換為采油模式后，方法還包括：

24、綜合當(dāng)前的地層壓力及原油含水率確定當(dāng)前油藏的原油產(chǎn)出能力；

25、當(dāng)原油產(chǎn)出能力小于產(chǎn)量預(yù)期值時，轉(zhuǎn)入熱驅(qū)或歇井等待的方式。

26、在其中一個實施例中，井下數(shù)據(jù)還包括產(chǎn)出液流量；

27、若產(chǎn)出液流量在第二預(yù)設(shè)時長未發(fā)生劇烈變化，且原油含水率的變化范圍在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則此時地層供液能力明顯高于當(dāng)前采油速率，調(diào)整采收速率以提高單日產(chǎn)量；或在滿足目標(biāo)采收速率的情況下，維持當(dāng)前采收速率，以延長單次持續(xù)生產(chǎn)時間。

28、由以上本說明書實施例提供的技術(shù)方案可見，該方案：

29、通過地面控制器監(jiān)控注采切換開關(guān)采集的井下數(shù)據(jù)，并根據(jù)井況自動提示該井進行注水或采油切換，單井實現(xiàn)采油及注水功能，大幅度降低了小型油藏開采成本，并大規(guī)模提供了小范圍油藏采收效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于井口壓力的自動注采切換的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：注采切換開關(guān)、地面控制器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：地面壓力設(shè)備，用于采集井口壓力數(shù)據(jù)，并發(fā)送至所述地面控制器，以在注水模式時，所述地面控制器根據(jù)所述井口壓力數(shù)據(jù)及當(dāng)前管路壓力限制進行注水壓力及流量的控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述井口壓力數(shù)據(jù)包括井口油管壓力和井口套管壓力；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面控制器與所述注采切換開關(guān)通過電纜連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面控制器與所述地面壓力設(shè)備通過通訊模塊連接，所述通訊模塊包括rs485通訊模塊或can總線或rs23通訊模塊。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項所述的基于井口壓力的自動注采切換的系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，若所述地層壓力滿足所述預(yù)設(shè)條件，向注采切換開關(guān)發(fā)送通道切換指令，以使所述注采切換開關(guān)切換為采油模式。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述井下數(shù)據(jù)包括還包括原油含水率；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述井下數(shù)據(jù)還包括產(chǎn)出液流量；

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N基于井口壓力的自動注采切換的系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)包括：注采切換開關(guān)、地面控制器；注采切換開關(guān)，用于采集井下數(shù)據(jù)，并發(fā)送至地面控制器，還用于實現(xiàn)注水和采油的切換；井下數(shù)據(jù)包括原油含水率、產(chǎn)出液流量、地層壓力；地面控制器，根據(jù)接收的井下數(shù)據(jù)，確定通道切換指令，并將通道切換指令發(fā)送至注采切換開關(guān)，以供注采切換開關(guān)根據(jù)通道切換指令實現(xiàn)注水和采油的切換。該方案中地面控制器通過監(jiān)控注采切換開關(guān)采集的井下數(shù)據(jù)，根據(jù)井況自動提示該井進行注水或采油切換，單井實現(xiàn)采油及注水功能。

技術(shù)研發(fā)人員：蘭孟平,牛云鵬,彭伯秋,柴金勇,萬彬,鄧瑞奇,張寶宏,王琪,魏千迪
受保護的技術(shù)使用者：西安洛科電子科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8