[01491720]油藏注采闭环优化与调控装备及工业化应用

该项目属油气田开发与开采工程领域。 如今,石油行业朝着智能化领域发展,已经成为一股大的浪潮。随着全球能源需求的不断增长,油气田开发面临着严峻的挑战,油气企业需要利用最新的信息化技术和管理流程,来改善开发的效果、提高管理的效率。因此,将油气藏开发与大数据分析、智能优化、智能控制相结合,辅助油藏工程师设计更好的开发方案、提高工作效率,是行业发展的必然趋势。 对于世界大多数油田来说,影响开发效果的主要因素是由储层强非均质性引起的平面及层间注采矛盾。针对该问题,项目组基于智能化理论,提出了油藏生产实时优化与智能调控技术,主要解决三方面难题：1)油藏数模拟合难度大、周期长,模型无法实时跟踪校正的难题;2)油藏生产过程中注采井配产配注实时优化的难题;3)优化方案现场实时实施调控的难题。 项目组经过10年攻关,成为我国首家拥有理论与装备一体化的生产实时调控技术的团队。本研究提出了2项原创性理论,创新了1套智能调控核心技术,攻克了复杂大系统问题高效优化、井下多层注采量实时调控等6项关键技术,突破国外技术封锁,对我国油田智能化转型升级具有重要意义。主要发明创新有： 1.发明了基于油田大数据的高效自动历史拟合技术。针对历史拟合实时跟踪校正难的问题,建立了基于矩阵分解、稀疏学习、考虑相控约束的自动历史拟合技术,能够解决高达数百万维矩阵求逆、校正后的模型与地质认识偏差较大等问题。能够将人工拟合至少半个月以上的周期缩短3倍以上,累积拟合指标拟合成功率95%,单井指标拟合成功率70%。（发明专利6项,实用新型专利1项,软件著作权1项,论文11篇,专著1部） 2.发明了耦合商业油藏模拟器与高效混合智能算法的配产配注优化技术。针对我国油田普遍存在的强非均质性导致的平面与层间矛盾,建立了复杂油藏大规模强非线性注采调控实时优化理论与技术,能够实现强非线性、多变量、多约束注采问题进行实时优化。注采优化提高采收率2%以上,单井调控效率80%,约束控制误差在3%以内。（发明专利5项,实用新型专利2项,软件著作权2项,论文17篇） 3.发明了一套具有自主知识产权的油水井智能调控关键技术装备。取得了多级可调流量控制装置、液压解码泄压阀、井下湿接头、小推杆等压差活塞式安全阀等4项关键技术突破,实现了油水井的智能注采调控,能在3000米井深条件下进行井下参数实时采集与流量控制。流量控制装置实现3个油层、11级节流位置的控制,流量控制误差在10%以内。（发明专利5项,实用新型专利10项,论文11篇,专著1部） 油藏生产实时优化技术,较之全球销售第一斯伦贝谢公司Eclipse商业软件的RESOPT优化模块,能够解决大规模、多约束、多目标优化问题的高效求解;智能调控技术,较之国际顶级Halliburton服务公司,已建立符合API体系的尺寸系列,并做到了全球唯一最小尺寸,可应用在3.25英寸的密封筒内,实现流量6级调控,并将安全阀下入深度由1500提升至2000米、4层调控增至6层,并保证调节误差在6%以下、档位精准率100%,达到国际领先水准。 以邱中建院士组成的专家组认为：“该团队攻克了海上油田注采调整实时优化技术,为首次成功实施海上稠油油田整体加密调整提供了有力支持”。该研究获授权发明专利16项,实用新型13项,软件著作权3项,出版专著2部,论文46篇,SCI/EI收录34篇。培养研究生25人,技术人员200余人。在埕岛、胜利、秦皇岛、旅大等国内高含水油田及海上油田推广应用,整套装备技术领先、工艺成熟可靠,在国内油气田测调1381井次,投产智能调控设备17套,累计增产原油33.5万吨,近三年效益7.56亿元,提高目标油田采收率2.0%以上。