注水井合理配注的研究

注水井合理配注的研究

由于油藏的非均质性，如果设定一定的注采时间，油藏的产量和地层压力就会显著降低。这时,注水井的合理配注就显得非常重要。在分析注水系统、采油系统和动态平衡方面,劈分系数是实现单井配注的前提。劈分系数包括注水井与连通油井间的平面劈分和层间的纵向劈分。纵向上可以根据各层位的吸水指示曲线进行动态劈分,但注水井到油井间的平面劈分系数计算还是一个难题,以往计算平面劈分系数是采用静态资料计算。文章详细介绍了如何利用静态资料计算平面劈分系数,在此基础上,提出了一种新的计算注采井平面劈分系数的方法,根据压力波在油水井的平衡位置来计算平面上的劈分系数,平衡点的位置离注水井越远,沿此方向的劈分系数就越大,反之就越小。1单井井底压力及供给边缘距在注水开发油藏中,通常认为注水井与连通生产井之间有一平衡位置。假设均质油藏中2口油水井相距d,分别以qw产水,qi注水进行稳定生产。由文献得到油水井间的渗透率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为2口油水井之间的距离,m;Krw为水相相对渗透率,小数;h1,h2分别为对应层的有效厚度,m;Pwi为注水井井底压力,MPa;Pwf为采油井井底流压,MPa;μ为地层水黏度,mPa·s;fw为含水率,%;B为地层水体积系数,无因次;rw为注水井半径,m;qi为注水量,104m3/d;qw为油井产水量,104m3/d。同时,也可以得到油水井间供给边缘压力。油水井之间连线上压力分布曲线的压力表达式如下: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)所表示的曲线拐点的位置即为油水井的供给边缘位置,因此,对上式求二阶导数并整理,便得到供给边缘距水井的距离re:re=d1+√qiΚrw(1)h1qwΚrw(fw)h2(3)re=d1+qiKrw(1)h1qwKrw(fw)h2√(3)式中:re为供给边缘到注水井的距离,m。当油水井同时生产时,根据均质油藏平面径向流规律,对于水井井底流压为Ρwi=Ρe+qiμwBw1.842×10-3Κ⋅Κrw(1)hlnrerw(4)Pwi=Pe+qiμwBw1.842×10−3K⋅Krw(1)hlnrerw(4)式中:Pe为地层供给边缘压力,MPa;μw为水黏度,mPa·s;Bw为水体积系数,无因次。由式(4)可以看出,在同一井组地层压力相等、产层均质等厚的情况下,q与lnrerwlnrerw成反比,注水井与连通的采油井之间在相同的注水压差下,劈分的水量越多,平衡点的位置离注水井距离就越小,因此,可以根据平衡点的位置大小确定注水井到采油井间的劈分系数。2多口井注水计算假设一口注水井与n口采油井连通,注水井与第i口采油井间距离为di,注水井到平衡点的距离为ri(单位m),产层均质等厚的情况下,劈分水量与lnrerwlnrerw成反比,可以用下列表达式计算劈分系数: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点ri。以图1中注水井A为中心的劈分系数满足关系为n∑i=1Cwi=1∑i=1nCwi=1。以图1中采油井B为中心的劈分系数满足关系为n∑i=1Cwi≠1。以采油井B为中心的产水量是来自各注水井劈分的水量,由于以采油井为中心劈分系数不等于1,将其归一化处理,以一口采油井为中心,m口注水井相连,则以采油井为中心的劈分系数计算为Coj=Cwjm∑j=1Cwj(6)以注水井为中心的注水量是来自n口油井劈分的产水量,可以计算为qi=n∑i=1Coi(qw+qoBo/ρo)RΙΡ(7)式中:Bo为油体积系数,无因次;RIP为注采比,无因次;ρo为原油密度,g/cm3。3岔119井与稳定井注采选取参数的确定华北油田岔河集油藏某区块处于注水开发阶段,从该区块中选取井组进行分析,采用劈分系数法重新得到注水井的劈分注入量与原来的注入量进行对比分析,来验证该方法的可靠性。在该油藏中取出以岔131井为中心的一个井组进行分析,其结果见表1。各井的方位和井距见图2。由产水率经过处理得到含水率,并通过插值得到水相相对渗透率Krw,再结合已知的井距将各参数代入式(3),通过计算可以确定注水前缘(见表2)。以注水井为中心进行分析,可以得到注水井的劈分系数。分别以生产井为中心来确定劈分系数。以岔131井为中心与其相连的油井进行劈分系数归一化处理,岔131井组3个月来每月平均注采情况见表3。岔131井在不同注水量下,经过劈分计算得到的注水量。其中Bo=1.1;ρo=0.85g/cm3;注采比RIP=0.8;岔130井注水量保持不变。在岔130井保持注水量不变的情况下,通过对3个月不同注采情况的比较,发现当注入量为17m3/d时,产油量最大,这和经过劈分计算得到的注入量比较接近。经过劈分处理得到的劈分注入量大致在17m3/d,按照这个注水量得到的产油量也是最大,注水量比较合理。可见这种处理方式对于该区块是比较实用的。4低渗透油田注注指导(1)提出了一种利用油水井间水驱