小層次數(shù)吸水量劈分方程研究

小層次數(shù)吸水量劈分方程研究

0小層累計吸水量磷化為每個孔內(nèi)的小層吸收水量削減是在促進灌溉油田開發(fā)的中后期研究孔內(nèi)組水淹沒和驅(qū)油效率最重要的環(huán)節(jié)。小層吸水量的計算,目前國內(nèi)主要有以下幾種方法:①注水剖面法;②KH法(K為小層有效滲透率,H為小層有效厚度);③有效厚度法;④動態(tài)劈分方程法。但用傳統(tǒng)的KH法進行小層累計吸水量劈分,沒有充分考慮儲層的連通性、壓差、物質(zhì)平衡和能量平衡,其計算結(jié)果不能反映地下的實際注水情況。在有注水剖面資料的情況下,采用注水剖面資料進行小層累計吸水量的劈分是比較科學的,但由于地下狀況的復雜多變、經(jīng)費、人員等的影響,注水井所測的注水剖面資料豐度有限,不能滿足油田開發(fā)的需要,且由于測井工藝、測井儀器等原因,測出的注水剖面資料有時不能用。針對無注水剖面資料的注水井,本文以滲流理論為基礎(chǔ),研究了一種用于小層累計吸水量劈分的動態(tài)劈分方程。1理論研究1.1單井段有效滲透率計算基于滲流力學原理,通過對影響注水的動靜態(tài)因素的分析,提出了如下的動態(tài)劈分方程Cj=Yi/∑Yi(1)Cj=Yi/∑Yi(1)式中,Yi為小層劈分條件值,由下式計算Yi=KiHiZiGiKsh,iNi/LN(Di)(2)Yi=ΚiΗiΖiGiΚsh,iΝi/LΝ(Di)(2)式中K——各注水井小層的有效滲透率值,×10-3μm2;H——各注水井小層的有效厚度值,m;Z——油水井連通系數(shù);G——由滲透率級差確定的層間干擾系數(shù);Ksh——沉積微相影響系數(shù);N——水井對應(yīng)油井數(shù);D——油水井井距,m。式(2)考慮了影響小層吸水的各種動靜態(tài)因素,與傳統(tǒng)的KH法或H法相比,其結(jié)果應(yīng)該更符合地下的實際狀況。1.2層間干擾及井點間距(1)小層有效滲透率Ki,根據(jù)研究區(qū)塊的滲透率模型求取。(2)小層有效厚度值Hi,該值指的是對吸水有貢獻的小層厚度值。(3)油水井連通系數(shù)Zi。為了研究油水井間非均質(zhì)狀況對注水井小層吸水能力的影響,特設(shè)計平面非均質(zhì)地質(zhì)模型(圖1),并應(yīng)用VIP數(shù)學模型進行數(shù)值模擬計算。對處于不同類型油層部位的井點各含水階段的產(chǎn)量研究結(jié)果可知,對于井組單元內(nèi)非均質(zhì)嚴重的情況,位于河道砂部位的水井,其連通系數(shù)Zi約為1.3;而油水井間有變差儲層遮擋的情況下,其小范圍(可以繞流)Zi=0.3;其大范圍的(全部遮擋),如大范圍的泥巖層遮擋,或者是對應(yīng)油井相應(yīng)層未射開的情況下,Zi=0。在不是上述情況下,油井井點的KH值也反映了油水井間的連通狀況,Zi=1。對于井組單元內(nèi)小層比較均質(zhì)的情況下,各井點Zi=1。(4)層間干擾系數(shù)Gi,它反映了不同滲透率小層同注時的層間干擾情況。對于嚴重非均質(zhì)油藏來說,該參數(shù)尤其重要。根據(jù)李伯虎等人(1994年)的研究表明,滲透率級差與不吸水厚度成正比,滲透率級差越大,則不吸水厚度越多,說明層間干擾越嚴重。(5)沉積微相影響系數(shù)Ksh,i,研究表明,沉積儲層的泥質(zhì)含量越高,注入水滲流阻力越大,水層吸水量越低;因為砂體或儲層中的泥質(zhì)含量是由儲層的沉積微相決定,所以將泥質(zhì)含量對地層吸水的影響定義為沉積相影響系數(shù)。根據(jù)泥質(zhì)含量與沉積微相的關(guān)系,在考慮了實際的資料應(yīng)用效果后,制定了以下的由泥質(zhì)含量確定沉積相影響系數(shù)標準。泥質(zhì)含量/%Ksh≤5%1.55%～10%1.310%～15%1.115%～20%0.920%～25%0.725%～30%0.530%～35%0.335%～40%0.1≥40%0.0(6)水井對應(yīng)的油井數(shù)Ni,即注入水流動的方向數(shù)。注入水沿單一方向或多個方向流動,會極大地影響小層的注水能力。(7)水井與對應(yīng)油井井間距Di,小層的吸水量與油水井井間距成反比,井間距越大,在同一注水條件下,小層的吸水量越小,反之亦然。另外,在油田開發(fā)過程中,根據(jù)需要,經(jīng)常對油層實施改造措施,以保持地層的能量和產(chǎn)量。經(jīng)過措施改造后的小層累計吸水量的劈分與原始的小層水量劈分條件值不同,定義R為措施影響系數(shù),那么對有措施內(nèi)容的小層,相應(yīng)的Y(i)為Y(i)′=Y(i)×RY(i)′=Y(i)×R在進行小層累計吸水量的劈分時,要對各研究區(qū)塊的措施效果進行分析,以確定其影響系數(shù)。1.3r—動態(tài)劈分方程數(shù)學模型設(shè)某井共Njscs層地層吸水,措施段內(nèi)的累計吸水量為QQ,則小層動態(tài)劈分系數(shù)c(i)c(i)=y(i)/∑i=1Njscsy(i)(3)YY(i)=KH(i)×Zi(i)×G(i)×Ksh(i)×NN(i)/ln[Dll(i)](4)Y(i)=R×YY(i)(5)c(i)=y(i)/∑i=1Νjscsy(i)(3)YY(i)=ΚΗ(i)×Ζi(i)×G(i)×Κsh(i)×ΝΝ(i)/ln[Dll(i)](4)Y(i)=R×YY(i)(5)式中R——油水層措施影響系統(tǒng)。小層劈分水量q(i)q(i)=c(i)×QQ(6)q(i)=c(i)×QQ(6)式中QQ——注水井措施段內(nèi)累計注水量,m3。1.4生產(chǎn)動態(tài)資料開展注水井小層吸水量劈分需了解的信息有地質(zhì)靜態(tài)資料包括區(qū)塊的油、水井井號、小層平面構(gòu)造圖、井位大地坐標、取心井資料等;生產(chǎn)動態(tài)資料包括注水井與對應(yīng)油井的小層措施資料(射孔、補孔、酸化、壓裂、注灰、擠堵、填砂、調(diào)剖、注水方式變化情況等)。油水井動態(tài)監(jiān)測資料包括注水剖面、產(chǎn)出剖面、RFT等資料。2干擾系數(shù)的確定為了驗證所提出的注水井分層累計吸水量動態(tài)劈分方法是否準確,在中原油田W13西塊進行了現(xiàn)場實際應(yīng)用。W13西塊主要含油層位為上第三系沙河街組沙三中亞段,有4口取心井的巖心分析數(shù)據(jù),儲層泥質(zhì)含量一般在10%～15%之間,有效孔隙度分布在15%～25%之間,滲透率分布范圍在(10～1000)×10-3μm2之間,屬于中低滲透率油藏。在用動態(tài)劈分方法進行小層的累計吸水量劈分之前,首先根據(jù)注水剖面精細解釋的相對吸水以及計算的各水井的小層滲透率級差,對W13西塊的干擾系數(shù)進行了研究。前提是在某一時間段內(nèi),水井各小層其他影響吸水的動態(tài)因素相對不變,則以精細解釋的小層的相對吸水來計算滲透率級差干擾系數(shù)。經(jīng)過統(tǒng)計,W13西塊各小層的滲透率級差主要分布在1～30的范圍內(nèi),故只對滲透率級差在1～50范圍內(nèi)的相對吸水進行研究。通過前面的理論分析,由滲透率級差確定的層間干擾系數(shù)應(yīng)該小于或等于1,因此根據(jù)W13西塊的實際情況,對界限值作了以下限制,當滲透率級差小于或等于2時,定義干擾系數(shù)為1,當滲透率級差大于50時,定義干擾系數(shù)為0.1。研究的干擾系數(shù)圖版見圖2。計算公式為G=?0.0188?JK+0.9865(7)n=7R=0.9829G=-0.0188?JΚ+0.9865(7)n=7R=0.9829式中JK——小層滲透率級差;n——統(tǒng)計的滲透率級差點數(shù);R——相關(guān)系數(shù)。然后,利用動態(tài)劈分方程對W13西塊的17口水井進行了小層吸水量的計算。把動態(tài)劈分方程的劈分結(jié)果與KH、H法的劈分結(jié)果進行了比較。從單井和平面兩方面對不同劈分方法的小層水量劈分結(jié)果進行了誤差分析。圖3是W13-65井4種劈分方法的劈分結(jié)果對比。從中可以看出,動態(tài)劈分方程的劈分結(jié)果與注水剖面的劈分結(jié)果最吻合。對W13西塊16口水井的誤差分析結(jié)果,進行了綜合評價(見表1)。從表1中可以看出,對單井來說,除了注水剖面測井資料外,動態(tài)劈分方程的劈分結(jié)果誤差最小。3動態(tài)監(jiān)測結(jié)果(1)對無注水剖面資料的水井所建立的動態(tài)劈分方程,考慮了各種影響小層吸水的動靜態(tài)因素(如小層的有效滲透率、有