高含水期油田分層配注方法研究

高含水期油田分層配注方法研究

1分層配注技術(shù)目前，我國大部分油田已經(jīng)進入高（高山）水和開采階段，開采效率顯著下降。因此，剩余油的開發(fā)已成為提高勘探效率的重要方法，采用分層開采技術(shù)，通過選擇合理的分層稀釋方法，不僅可以有效緩解縱向矛盾，而且可以保持一定的地層壓力，增加水驅(qū)的負荷，有效控制水分的上升，提高水驅(qū)開發(fā)的效果。隸屬于渤海綏中36-1，這是一種非均質(zhì)砂巖油藏。在注水和勘探過程中，油層厚度大，射開層多，這往往意味著注入的水沿著高滲透層注入，最終影響油田的注水和開采效果。因此，劉敏等人開發(fā)了分層配注工具和測試工具，采用“一投三個送”法解決了分層配注和勘探油的問題。在這項工作中，我們確定了輔助井和分層開采的比，確定了各井組和層的注水量，并對各井和層的注入進行了驗證、分析和評估，并獲得了各井和各井段的合理注水。2地層壓力和地層注采比計算1)區(qū)塊規(guī)劃下年度指標已知:①區(qū)塊規(guī)劃下年度產(chǎn)油量為Q。;②區(qū)塊含水率fw.計算得到區(qū)塊產(chǎn)水量為:又因為其中Qo、Ql、Qw均為質(zhì)量單位.2)確定區(qū)塊合理注采比利用物質(zhì)平衡方程確定合理注采比.地層壓力水平主要依賴于地質(zhì)儲量N,累積產(chǎn)油量Np、累積產(chǎn)水量Wp、累積注水量Wi,壓差△P及油、水、巖石的物性(壓縮系數(shù)Ce、體積系數(shù)Bo,So,Soi,Sw).根據(jù)物質(zhì)平衡方程方法可知:上式兩邊對時間求導(dǎo),并忽略體積系數(shù)對時間的導(dǎo)數(shù)則有:式中:Qo-產(chǎn)油量;Qi-注水量.由于注采比可表示為:含水率可表示為:可得:上式經(jīng)整理得:令上式中NCeBoi=K,利用各年的IPR數(shù)據(jù)作為縱坐標,為橫坐標,繪制曲線,則.曲線的斜率即為K值,可由求得的K值計算在一定的壓力恢復(fù)速度下的注采比IPR.3激發(fā)注采井活力井組注水量確定的基本原則是以產(chǎn)求注.以水井為中心的井組的產(chǎn)液量和含水率計算.1)尋找注水井對應(yīng)的油井關(guān)系在尋找注水井對應(yīng)的油井關(guān)系之前,必須確定注采井對應(yīng)關(guān)系,“確定注采井對應(yīng)關(guān)系”是指劃分出一個油藏(或區(qū)塊)的各注水井與各采油井之間的一一對應(yīng)關(guān)系,實質(zhì)上找出注水井與采油井之間的連通情況,找出受注水井效益的對應(yīng)采油井數(shù).2)計算劈分系數(shù)對于一個以一口水井為中心、周圍與該注水井相連通的幾口油井組成的注采井組單元,在注水開采過程中,由于地層的非均質(zhì)性、井間距離、油井位置、油井改造措施、注采井井底流壓等因素的影響,注水井注水量將按所影響到的采油井的油層條件、連通條件及各種開采條件以一定的能力對各油井進行分配.某一注水井的劈分系數(shù)的具體數(shù)學(xué)定義是:該注水井流向周圍各生產(chǎn)井的水量占該注水井總量的比例(或百分數(shù)),其數(shù)學(xué)表達式為:其中:Cik為k生產(chǎn)井在i注水井方向上的劈分系數(shù),小數(shù);mi為在與i注水井連通的生產(chǎn)井數(shù);Yik為劈分條件值.則:應(yīng)當說明,一般情況下,任意一口注水井的流向各方向的劈分系數(shù)之和為1,而任意一口生產(chǎn)井的來自各方向的劈分系數(shù)之和不為1.井組的產(chǎn)液量為:井組的含水率為:3.1確定井組合理注采比考慮井組含水率、靜壓(或動液面)等確定井組合理注采比.式中,w含水率為根據(jù)井組含水率確定的調(diào)整系數(shù);w靜壓為根據(jù)井組靜壓確定的調(diào)整系數(shù).3.2計算井注水量4該段總注水流量的確定4.1第一次折斷1小層爆分條件基于滲流力學(xué)原理,通過對影響注水的動靜態(tài)因素分析,提出了如下動態(tài)劈分方程:式中,Pi為小層劈分條件值,由下式計算:式中,K一各注水井小層有效滲透率值;μm2;H—各注水井小層有效厚度值,m;Z—油水井連通系數(shù);N一水井對應(yīng)油井數(shù);D—油水井井距,m(平均值).2連通油礦井地層系數(shù)①小層有效滲透率ki,根據(jù)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,根據(jù)對相應(yīng)層位連通油水井地層系數(shù)(kh)的比值求平均值來確定該層油水井的連通系數(shù).其中n為水井在該層段連通的油井數(shù).④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,會極大的影響小層的注水能力.⑤措施系數(shù)Mi.⑥水井與對應(yīng)油井井間距Di,小層的吸水量與油水井間距成反比,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.3計算層段配注水量根據(jù)單井配注水量與層段縱向劈分系數(shù),由下式計算層段配注水量:式中,Qi為第j層配注水量;qi為i注水井單井配注水量;Pj為第j層縱向劈分系數(shù).4.2注水層段地層壓力調(diào)整1)基于剩余油的調(diào)整:將注水井各層段平均剩余油飽和度按由高到低排序,并且分成若干組;每一組給定一個調(diào)整系數(shù)λj.2)基于吸水剖面資料的調(diào)整:基于吸水剖面資料,給定調(diào)整系數(shù)σj.尤其是對于吸水比例大于20%的層段,要限制配注.3)基于地層壓力情況的調(diào)整:①將注水井各層段地層壓力按由高到低排序,并且分成若干組;②每一組給定一個調(diào)整系數(shù)ηj.4)基于套變控制的調(diào)整:基于套變情況,給定調(diào)整系數(shù)εj.5)計算總的調(diào)整系數(shù):τj=λj×σj×η2×ηj×ηj.6)計算單井所有層段總配水量,按單井所有層段配水量與前面已經(jīng)求出的井組配水量相等(即全井配水量不變)的原則,調(diào)整單井不同層段的調(diào)整系數(shù).5不同井段配注誤差基于前面所述的理論研究成果,運用本文注水井配注理論方法,運用編制的分層配注輔助系統(tǒng)軟件,對綏中36-1油田模型進行了實際配注工作,取得了較好的效果.利用綏中36-1油田模型對下年度產(chǎn)油量和含水率的規(guī)劃,求出區(qū)塊合理注采比為0.985.其中規(guī)劃下年度產(chǎn)油283萬噸,含水率達到72%.綏中36-1油田模型截止到2012年7月共有44口注水井在生產(chǎn),44口注水井在2012年7月實際共注水837695m3,經(jīng)軟件計算的配注量為837805m3,誤差絕對值為0.01%,整體配注精度很高.44口水井的配注誤差平均值為19.52%,其中81.82%的井組配注誤差絕對值小于30%,井組配注精度較好.共有17口分層注水井,所有分層注水井實際注水量之和為411830m3,計算配注量為4113945m3,總體配注誤差為0.51%,分注井各層段配注誤差平均值為22.2%,17口井共有50個分層層段,其中有74%的分注層段配注誤差絕對值小于30%,精度較高.由上圖可以看出,不同井各層段配注誤差情況不同.A16、A05、J06各層段配注誤差均很小,精度較高.6井組層段注水量確定1)高含水期基于剩余油的分層配注方法就是從“宏觀配注”發(fā)展到“微觀配注”這一思路出發(fā),先以油田或區(qū)塊為研究對象,從物質(zhì)平衡方程的定義出發(fā),推導(dǎo)出注采比與含水率的關(guān)系式,通過下年度規(guī)劃的含水率指標確定該區(qū)塊合理注采比.再通過對井組產(chǎn)液量和合理注采比的計算,求得各井組合理配水量.最后利用各井組層段的性質(zhì)進行井組層段注水量的劈分.2)剩余油分層配注量確定方法科學(xué)合理、簡單實用、方便快捷;對于海上大段防砂多層合采及處于中、高含水階段的油田具有很好的推廣