多层合采的分层调整措施及挖潜

多层合采的分层调整措施及挖潜

在水井开采的油田，只有充分掌握各层井的产量，确定各层的开采状况，才能采取有效的分层处理措施，有效控制油藏，提高整个油田的开发水平。采用有效的劈分方法,可以确定各层的产量,常用的劈分方法有产吸剖面劈分法和KH值劈分法。产吸剖面劈分法最准确,但要求油田进行大量的测试,油田现场因为生产压力重,往往测试的产吸剖面资料非常少,KH劈分法可以在生产初期用,但无法反应油田注水开发后注水对油井产量的影响。而本文根据井组内注采平衡为依据,提出将注水井分层水量按注水井影响到的采油井的油层条件和开采条件等因素进行合理分配进而得到各油井产液量的方法可以有效的弥补以上二种方法的不足。1注水量中断1.1分层水量的确定对于有吸水剖面的注水井,水井纵向劈分系数Mi取剖面上各层相对吸水百分量。对于没有吸水剖面的注水井,则需要通过计算确定水井纵向劈分系数,在考虑水井各小层地层系数和基于渗流力学原理的分析,提出了如下的纵向劈分方程。设注水井对n个小层注水,则注水井在i层的纵向劈分系数Mi表示为:Μi=Xin∑i=1Xi(1)Mi=Xi∑i=1nXi(1)其中Xi为第i层的劈分条件值,可由下式计算Xi=KiHiλi(2)其中λi为KH修正系数其值由式(3)确定,λi=YiZiKsiEi(3)式(2)及(3)中各参数确定如下:(1)Ki——各注水井第i层的有效渗透率值,μm2;(2)Hi——各注水井第i层的有效厚度值,m;(3)Yi——油水井连通系数。由建立的平面非均质地质模型,并进行数值模拟研究处于不同类型油层部位的井点各含水阶段的产量结果可知,对于井组单元内非均质严重的情况,位于河道砂部位的水井,其连通系数Yi约为1.3;而油水井间有变差储层遮挡的情况下,其小范围(可以绕流)Yi=0.3;其大范围的(全部遮挡),如大范围的泥岩层遮挡,或者是对应油井相应层未射开的情况下,Yi=0。对于井组单元内小层比较均质的情况下,各井点Yi=1;(4)Zi——水井的渗透率级差系数。由水井内最高渗透率与当前小层渗透率比值确定。由大庆油田统计资料可知,渗透率级差在<2,2～5,5.01～8,8.01～12,>12时的Zi分别为1,0.8,0.6,0.33,0.1;(5)Ksi——沉积微相影响系数。研究表明,沉积储层泥质含量越高,注入水渗流阻力越大,水层吸水量越低;根据泥质含量与沉积微相的关系,在考虑了实际的资料应用效果后,确定了以下的由泥质含量确定沉积相影响系数标准(表1)。(6)Ei——措施影响系数。可以根据该地区改造措施的效果确定。如大庆油田统计结果,压裂后的井层Ei=2,对于未压裂的井层Ei=1;式(2)综合考虑了影响小层吸水的各种动静态因素,与传统的KH法或H法相比,其结果应该更符合地下的实际状况。从而由纵向劈分系数可获得注水井的分层水量。如式(4)。Qwi=MiQwi=1,…,n(4)式中:Qwi——注水井第i层劈分的吸水量;Qw——注水井总注水量。1.2第二部随油道管渗流阻力系数图2研究条件:设油藏有n个小层,各层间无窜流,第i层内,1口注水井周围有m口油井同时生产时,注水量向各油井方向的平面劈分系数取决于井间的渗流阻力和油水井井底流压差。根据油水两相渗流原理可知,对于油水两相渗流,渗流阻力可分成三个区:含水区、油水区和含油区。在含水区,用μr除渗滤阻力来考虑粘度的变化;在油水区,用α系数来表示渗流阻力的变化,而在含油区,阻力不变。则根据水电相似和油水两相渗流原理,得出水井第i层上对应的第j口油井方向上的油水两相渗流阻力为Rij,其式如(5):Rij=μw2πΚwiΗwiln(Dij-rejrw)+μoα2πΚoiΗowiln(rϕrej)+μo2πΚoiΗoiln(rejro)(5)Rij=μw2πKwiHwiln(Dij−rejrw)+μoα2πKoiHowiln(rϕrej)+μo2πKoiHoiln(rejro)(5)α=μwμo[1.7+8zϕφ′1(ρ)+25φ′2(ρ)](6)α=μwμo[1.7+8zϕφ′1(ρ)+25φ′2(ρ)](6)zϕ=0.1√μr1.5(1-Sor-Swi)-zϕ(7)zϕ=0.1μr1.5(1−Sor−Swi)−zϕ−−−−−−−−−−−−√(7)rϕ=√2σDijβπ(8)rϕ=2σDijβπ−−−−−√(8)ρ=rϕrej‚μr=μoμw‚Ηowi=(Ηwi+Ηoi)2(9)式(5)～(9)中各参数意义及确定方法如下:α——油水两相区的渗流阻力系数,可由式(6)算出;zϕ——油水接触前缘的可动油饱和度,小数,可由式(7)迭代算出出;φ′1和φ′2主要与ρ相关,其值可由图1查得;β——注水系统的有效系数,可由图2查得;Howi——第i层油水区的等效厚度,m;Sor、Swi——残余油、束缚水饱和度,小数,可由各区的相对渗透率曲线得出;rej——水井第i层上对应第j口油井的原始含油边界半径,m;Dij——水井第i层上对应的第j口油井方向上的井距,m;σ——同一井排上的井距,m;μo、μw、μr——油、水的粘度和相对粘度和,mPa·s;Hoi、Hwi——油井和水井第i产层的有效厚度;Koi、Kwi——油井和水井第i产层渗透率,×10-3μm2;ρ——rϕ与rej比值,小数;rϕ——油水接触前缘目前位置的半径,m,对于见水的油井可由式(8)近似确定。则第j口油井劈分的水量为:Qwi,j=(pwi-pwfi,j)/Ri,j(10)式中:Qwi,j——水井第i层上对应第j口油井劈分到的水量,m3;pwi——水井在第i层上的井底流压,MPa;pwfi,j——水井对应第j口油井在第i层的井底流压,MPa。Qwi=n∑j=1pwi-pwfi,jRi,j(11)式中:n——水井第i层所对应油井的井数,口。由式(9)和式(10)可以得到第i层,水井对应第j口井水量的平面劈分系数为:αi,j=pwi-pwfi,jRi,jn∑j=1pwi-pwfi,jRi,j(12)则第j口井实际劈分到的平面水量为:Qwi=αi,jQwi(13)2采出量核算设油井有n个产层,而油井周围有m口水井,根据各水井对油井的平面劈分系数αi,j,将各水井的水量劈分到油井上,则油井第i个小层劈分的水量为:Qwi=m∑k=1αi,kQwik(14)油井劈分到的总水量为Qw=n∑i=1Qwi(15)则根据该油井各层的水量占总水量的比例确定可油井的各层产量劈分系数,则油井的劈分系数λi可表示为:λi=QwiQw(16)设油井总的产液量为QL,在上述计算的基础上,油井第i层产液量QLi计算如式(15):QLi=λiQL(17)3分层注水量、分层产液量确定利用上述方法对河南油田某区块X油组67口油、水井分层注水量和分层产液量进行计算。并将计算结果与实际测试资料相对比表明,尽管每口井各层的分层注水量、分层产液量与实际值存在一定的误差,但总体趋势基本一致。现列处于同一注采系统且都有测试资料的一口注水井和油井,其计算结果如表3中,将表中KH法、本文方法计算结果与油水井实测值进行比较得出,传统的KH法计算结果总体偏大,而本文方法的计算结果虽也存在一定的误差,但总体趋势与实际基本一致,说明较KH法更符合实际情况。4实际资料验证(1)对于缺少注水剖面资料的水井,本文建立的注水量劈分方法与常规的KH或H法相比,考虑油水井注采系统影响因素更全面,能更好的反映水井各层实际吸水状况。通过动态监测资料的验证,该方法