注水井合理配注的研究

注水井合理配注的研究

由于油藏的非均質(zhì)性，如果設(shè)定一定的注采時(shí)間，油藏的產(chǎn)量和地層壓力就會顯著降低。這時(shí),注水井的合理配注就顯得非常重要。在分析注水系統(tǒng)、采油系統(tǒng)和動態(tài)平衡方面,劈分系數(shù)是實(shí)現(xiàn)單井配注的前提。劈分系數(shù)包括注水井與連通油井間的平面劈分和層間的縱向劈分?？v向上可以根據(jù)各層位的吸水指示曲線進(jìn)行動態(tài)劈分,但注水井到油井間的平面劈分系數(shù)計(jì)算還是一個難題,以往計(jì)算平面劈分系數(shù)是采用靜態(tài)資料計(jì)算。文章詳細(xì)介紹了如何利用靜態(tài)資料計(jì)算平面劈分系數(shù),在此基礎(chǔ)上,提出了一種新的計(jì)算注采井平面劈分系數(shù)的方法,根據(jù)壓力波在油水井的平衡位置來計(jì)算平面上的劈分系數(shù),平衡點(diǎn)的位置離注水井越遠(yuǎn),沿此方向的劈分系數(shù)就越大,反之就越小。1單井井底壓力及供給邊緣距在注水開發(fā)油藏中,通常認(rèn)為注水井與連通生產(chǎn)井之間有一平衡位置。假設(shè)均質(zhì)油藏中2口油水井相距d,分別以qw產(chǎn)水,qi注水進(jìn)行穩(wěn)定生產(chǎn)。由文獻(xiàn)得到油水井間的滲透率K:Κ=μB1.842×10-3(Ρwi-Ρwf)K=μB1.842×10?3(Pwi?Pwf)·qiΚrw(1)h1+qwΚrw(fw)h2qiKrw(1)h1+qwKrw(fw)h2lndrw(1)lndrw(1)式中:d為2口油水井之間的距離,m;Krw為水相相對滲透率,小數(shù);h1,h2分別為對應(yīng)層的有效厚度,m;Pwi為注水井井底壓力,MPa;Pwf為采油井井底流壓,MPa;μ為地層水黏度,mPa·s;fw為含水率,%;B為地層水體積系數(shù),無因次;rw為注水井半徑,m;qi為注水量,104m3/d;qw為油井產(chǎn)水量,104m3/d。同時(shí),也可以得到油水井間供給邊緣壓力。油水井之間連線上壓力分布曲線的壓力表達(dá)式如下:Ρ=Ρwi-μB1.842×10-3ΚP=Pwi?μB1.842×10?3K·qiΚrw(1)h1lnrerw-qwΚrw(fw)h2lnd-red](2)qiKrw(1)h1lnrerw?qwKrw(fw)h2lnd?red](2)由式(1)所表示的曲線拐點(diǎn)的位置即為油水井的供給邊緣位置,因此,對上式求二階導(dǎo)數(shù)并整理,便得到供給邊緣距水井的距離re:re=d1+√qiΚrw(1)h1qwΚrw(fw)h2(3)re=d1+qiKrw(1)h1qwKrw(fw)h2√(3)式中:re為供給邊緣到注水井的距離,m。當(dāng)油水井同時(shí)生產(chǎn)時(shí),根據(jù)均質(zhì)油藏平面徑向流規(guī)律,對于水井井底流壓為Ρwi=Ρe+qiμwBw1.842×10-3Κ?Κrw(1)hlnrerw(4)Pwi=Pe+qiμwBw1.842×10?3K?Krw(1)hlnrerw(4)式中:Pe為地層供給邊緣壓力,MPa;μw為水黏度,mPa·s;Bw為水體積系數(shù),無因次。由式(4)可以看出,在同一井組地層壓力相等、產(chǎn)層均質(zhì)等厚的情況下,q與lnrerwlnrerw成反比,注水井與連通的采油井之間在相同的注水壓差下,劈分的水量越多,平衡點(diǎn)的位置離注水井距離就越小,因此,可以根據(jù)平衡點(diǎn)的位置大小確定注水井到采油井間的劈分系數(shù)。2多口井注水計(jì)算假設(shè)一口注水井與n口采油井連通,注水井與第i口采油井間距離為di,注水井到平衡點(diǎn)的距離為ri(單位m),產(chǎn)層均質(zhì)等厚的情況下,劈分水量與lnrerwlnrerw成反比,可以用下列表達(dá)式計(jì)算劈分系數(shù):Cwi=1/lnrirwn∑i=11/lnrirw(5)Cwi=1/lnrirw∑i=1n1/lnrirw(5)由式(3)可得到注水井到各口井的平衡點(diǎn)ri。以圖1中注水井A為中心的劈分系數(shù)滿足關(guān)系為n∑i=1Cwi=1∑i=1nCwi=1。以圖1中采油井B為中心的劈分系數(shù)滿足關(guān)系為n∑i=1Cwi≠1。以采油井B為中心的產(chǎn)水量是來自各注水井劈分的水量,由于以采油井為中心劈分系數(shù)不等于1,將其歸一化處理,以一口采油井為中心,m口注水井相連,則以采油井為中心的劈分系數(shù)計(jì)算為Coj=Cwjm∑j=1Cwj(6)以注水井為中心的注水量是來自n口油井劈分的產(chǎn)水量,可以計(jì)算為qi=n∑i=1Coi(qw+qoBo/ρo)RΙΡ(7)式中:Bo為油體積系數(shù),無因次;RIP為注采比,無因次;ρo為原油密度,g/cm3。3岔119井與穩(wěn)定井注采選取參數(shù)的確定華北油田岔河集油藏某區(qū)塊處于注水開發(fā)階段,從該區(qū)塊中選取井組進(jìn)行分析,采用劈分系數(shù)法重新得到注水井的劈分注入量與原來的注入量進(jìn)行對比分析,來驗(yàn)證該方法的可靠性。在該油藏中取出以岔131井為中心的一個井組進(jìn)行分析,其結(jié)果見表1。各井的方位和井距見圖2。由產(chǎn)水率經(jīng)過處理得到含水率,并通過插值得到水相相對滲透率Krw,再結(jié)合已知的井距將各參數(shù)代入式(3),通過計(jì)算可以確定注水前緣(見表2)。以注水井為中心進(jìn)行分析,可以得到注水井的劈分系數(shù)。分別以生產(chǎn)井為中心來確定劈分系數(shù)。以岔131井為中心與其相連的油井進(jìn)行劈分系數(shù)歸一化處理,岔131井組3個月來每月平均注采情況見表3。岔131井在不同注水量下,經(jīng)過劈分計(jì)算得到的注水量。其中Bo=1.1;ρo=0.85g/cm3;注采比RIP=0.8;岔130井注水量保持不變。在岔130井保持注水量不變的情況下,通過對3個月不同注采情況的比較,發(fā)現(xiàn)當(dāng)注入量為17m3/d時(shí),產(chǎn)油量最大,這和經(jīng)過劈分計(jì)算得到的注入量比較接近。經(jīng)過劈分處理得到的劈分注入量大致在17m3/d,按照這個注水量得到的產(chǎn)油量也是最大,注水量比較合理?？梢娺@種處理方式對于該區(qū)塊是比較實(shí)用的。4低滲透油田注注指導(dǎo)(1)提出了一種利用油水井間水驅(qū)