———————————————收稿日期：2014－11－05AICD 智能控水装置实验研究朱橙1，陈蔚鸿2，徐国雄1，丁保刚2，李登1，范狂彪2，赵小静1（1.中海油能源发展工程技术公司，天津 300450；2.众通（北京）能源技术股份有限公司，北京100102） 摘要：介绍一种解决油井高含水问题的AICD 智能控水装置。

通过地面实验，以清水和不同粘度原油、不同含水率的油水混合液为样品模拟井下生产状况，对比研究了AICD 智能控水装置对不同粘度流体的过流性能。

实验结果表明AICD 智能控水装置具有很好的控水、增油作用。

关键词：油井；高含水；AICD ；控水 中图分类号：TP271+.3文献标志码：Adoi ：10.3969/j.issn.1006-0316.2015.06.005文章编号：1006－0316 (2015) 06－0019－04Experimental study of AICD intelligent water control device ZHU Cheng 1，CHEN Weihong 2，XU Guoxiong 1，DING Baogang 2，LI Deng 1，FAN Kuangbiao 2，ZHAO Xiaojing 1( OOC EnerTech-Drilling&Production Co. Tianjing 300450, China ； 2. Zonton( Beijing )Energy Technology Co.,Ltd, Beijing 100102, China )Abstract ：The autonomous water control device AICD was introduced in this paper, which can be used to solve the high water cut problem in oil well. Moreover, a ground test was designed and carried on to simulate the down hole behavior of AICD. The water and oil-water mixture with different crude oil viscosity and water cut were chosen as test samples to comparatively study the inflow control performance of AICD according to different liquid viscosity. The ground test results show that AICD has good effect to water control and increase oil production.Key words ：oil well ；high water cut ；AICD ；water control目前，国内大部分油田都已进入中高含水期，生产井随含水升高产量迅速下降。

有些油井开采不久甚至刚投产就见水，使采油效益受到很大影响[1]。

国内的控水完井技术已有多种，如分段变密度筛管控水完井、中心管控水完井、ICD 控水完井、DWS 控水完井、倾斜井筒控水完井等，但在现场应用上大多还停留在非智能状态，即无法根据井下状态实现自动实时调控[2]。

AICD 智能控水装置以其独有的智能化控水、增油特性，为解决油井高含水难题提供了一种全新的工艺技术。

AICD 智能控水装置的技术原理是：依据伯努利方程流体动态压力与局部压力损失之和恒定的理论，通过流经装置的不同流体粘度的变化控制装置内自由浮动盘的开度。

当相对粘度较高的原油流经装置时，自由浮动盘开度较大；当相对粘度较低的水流经装置时，自由浮动盘因粘度变化引起的压降自动调小开度，从而实现智能化控水、增油的目的。

本文介绍了对AICD 智能控水装置进行实验研究的过程与结果，实验结果证明了AICD 智能控水装置对水的节流和对原油的过流作用与性能。

图1为AICD智能控水装置结构图。

图1 AICD智能控水装置结构图1 实验目的通过实验验证AICD智能控水装置的控水、增油特性；并给出不同原油粘度、不同含水情况下通过AICD智能控水装置流体的定量数据。

2 实验流程、参数设计及实验设备实验流程：见图2。

主回路测量通过AICD 智能控水装置的流体的流量和压差；支路调节主路的系统压力。

实验参数：压差0.2～4 MPa，排量0～4 m3/h。

实验设备主要由柱塞泵、搅拌机、旁通针型阀、回压针型阀、旋塞阀、流量计、压力表和AICD智能控水装置组成，设备的连接见图2，其中AICD智能控水装置入口正对主路流体流动方向。

图2 AICD智能控水装置实验流程及设备连接3 实验仪器BROOKfield粘度计，型号DV-III+；IOWGY-15涡轮流量计，量程0.2～6 m3/h；精密压力表，量程0～6 MPa。

4 实验步骤（1）按图2连接设备，检查设备和管线后，不装入AICD以清水试运行，确保设备运转正常，管线无刺漏后装入AICD。

（2）实验流体样品准备。

流体样品包括：①清水；②含水率20%，原油粘度分别为78 mPa.s、92 mPa.s和100 mPa.s的油水混合液；③原油粘度50 mPa.s，含水率分别为15%、60%、80%和95%的油水混合液。

（3）启动柱塞泵，保持阀全开，流体循环直到流量计的读数稳定。

调节旁通针型阀和回压针型阀，设定P1与P2的压差值，记录通过AICD智能控水装置的流量计值Q；同时记录P1和P2；完成一组数据（Q、P1、P2）的录取。

然后，再重新设定一个P1与P2的压差值，完成另一组数据（Q、P1、P2）的录取。

同样的方式，录取8～10组的数据完成一个样品实验。

每组数据测量录取3次。

（4）更换样品，重复步骤（3），直到完成全部样品实验。

5 实验数据的记录与处理（1）清水的实验数据表见表1。

（2）含水率20%，原油粘度分别为78 mPa.s、92 mPa.s和100 mPa.s的油水混合液的实验数据表见表2。

（3）原油粘度为50 mPa.s，含水率分别为出口自由浮动盘入口15%、60%、80%和95%的油水混合液实验数据表见表3。

（4）整理实验数据并按指数回归法绘制流体通过AICD智能控水装置的D P－Q曲线，对比分析AICD智能控水装置正向压差D P（D P ＝P1－P2）与流量Q的关系。

表1 清水的实验数据表P1/MPa P2/MPa D P/MPa Q/m3·h-1第一组第二组第三组第一组第二组第三组第一组第二组第三组第一组第二组第三组0.90 0.82 0.73 0.50 0.50 0.50 0.40 0.32 0.23 0.141 0.105 0.1081.42 0.92 0.97 0.50 0.50 0.50 0.92 0.42 0.47 0.154 0.121 0.1122.40 1.10 1.43 0.50 0.50 0.50 1.90 0.60 0.93 0.172 0.134 0.1262.70 1.48 2.00 0.50 0.50 0.50 2.20 0.98 1.50 0.176 0.133 0.1332.833.27 3.00 0.50 0.50 0.50 2.33 2.77 2.50 0.179 0.166 0.1633.42 3.54 3.20 0.50 0.50 0.75 2.92 3.04 2.45 0.186 0.174 0.1573.40 3.574.19 0.50 0.75 0.75 2.90 2.82 3.44 0.188 0.159 0.1783.714.00 3.73 0.75 0.75 0.85 2.96 3.25 2.88 0.181 0.170 0.161表2 相同含水、不同原油粘度的油水混合液实验数据表P1/MPa P2/MPa D P/MPa Q/m3·h-1A B C A B C A B C A B C0.70 0.58 0.72 0.50 0.50 0.50 0.20 0.08 0.22 0.681 0.2380.4970.62 0.62 0.67 0.50 0.50 0.50 0.12 0.12 0.17 0.433 0.4820.6891.13 0.75 0.75 0.50 0.50 0.50 0.63 0.25 0.25 0.816 0.7580.7702.08 0.90 0.87 0.75 0.50 0.50 1.33 0.40 0.37 0.842 0.8000.8563.00 1.13 0.95 0.75 0.50 0.50 2.25 0.63 0.45 0.897 0.9081.1052.93 2.25 1.00 1.00 0.75 0.50 1.93 1.50 0.50 0.924 1.1601.2023.97 2.78 1.12 1.00 1.00 0.50 2.97 1.78 0.62 0.946 1.1511.2464.03 3.03 2.42 1.25 1.00 1.00 2.78 2.03 1.42 0.977 1.2341.2804.85 3.43 2.12 1.25 1.50 1.50 3.60 1.93 0.62 1.003 1.1420.8044.62 4.50 4.58 1.50 1.50 1.50 3.12 3.00 3.08 0.960 1.2191.366 注：A为含水20%，原油粘度78 mPa.s油水混合液；B为含水20%，原油粘度92 mPa.s油水混合液；C为含水20%，原油粘度100 mPa.s油水混合液。

表3 相同原油粘度，不同含水的油水混合液实验数据表P1/MPa P2/MPa D P/MPa Q/m3·h-1a b c d a b c d a b c d a b c d0.57 0.6 0.51 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.070.1 0.010.070.252 0.175 0.028 0.15 0.63 2.43 0.68 0.75 0.5 1 0.5 0.5 0.13 1.430.180.180.494 0.228 0.229 0.210.59 1.38 1.05 1 0.5 1 0.5 0.5 0.090.380.550.330.239 0.179 0.248 0.2620.72 1.67 1.6 1.4 0.5 1 0.5 0.5 0.220.67 1.1 0.7 0.62 0.186 0.275 0.2680.8 1.75 2.83 2 0.5 1 0.5 0.5 0.3 0.75 2.33 1.250.705 0.212 0.279 0.3041.172.273.13 3.25 0.5 1 0.750.5 0.67 1.27 2.38 2.350.892 0.394 0.295 0.3091.4 3 3.83 4 0.5 1 0.750.5 0.9 2 3.08 3 0.943 0.426 0.312 0.3442.543.25 3.674.2 0.75 1.25 0.750.75 1.79 2 2.92 2.97 1.055 0.468 0.349 0.343 4.7345 1 1.25 1 0.75 2 3.48 3 3.75 1.175 0.483 0.351 0.354.55.03 5 5 1 1.25 1 0.75 3.5 3.78 4 3.78 1.116 0.473 0.349 0.354注：a为原油粘度50 mPa.s、含水15%油水混合液；b为原油粘度50 mPa.s、含水60%油水混合液；c为原油粘度50 mPa.s、含水80%油水混合液；d为原油粘度50 mPa.s、含水95%油水混合液。