高含水期油田分层配注方法研究

高含水期油田分层配注方法研究

1分层配注技术目前，我国大部分油田已经进入高（高山）水和开采阶段，开采效率显著下降。因此，剩余油的开发已成为提高勘探效率的重要方法，采用分层开采技术，通过选择合理的分层稀释方法，不仅可以有效缓解纵向矛盾，而且可以保持一定的地层压力，增加水驱的负荷，有效控制水分的上升，提高水驱开发的效果。隶属于渤海绥中36-1，这是一种非均质砂岩油藏。在注水和勘探过程中，油层厚度大，射开层多，这往往意味着注入的水沿着高渗透层注入，最终影响油田的注水和开采效果。因此，刘敏等人开发了分层配注工具和测试工具，采用“一投三个送”法解决了分层配注和勘探油的问题。在这项工作中，我们确定了辅助井和分层开采的比，确定了各井组和层的注水量，并对各井和层的注入进行了验证、分析和评估，并获得了各井和各井段的合理注水。2地层压力和地层注采比计算1)区块规划下年度指标已知:①区块规划下年度产油量为Q。;②区块含水率fw.计算得到区块产水量为:又因为其中Qo、Ql、Qw均为质量单位.2)确定区块合理注采比利用物质平衡方程确定合理注采比.地层压力水平主要依赖于地质储量N,累积产油量Np、累积产水量Wp、累积注水量Wi,压差△P及油、水、岩石的物性(压缩系数Ce、体积系数Bo,So,Soi,Sw).根据物质平衡方程方法可知:上式两边对时间求导,并忽略体积系数对时间的导数则有:式中:Qo-产油量;Qi-注水量.由于注采比可表示为:含水率可表示为:可得:上式经整理得:令上式中NCeBoi=K,利用各年的IPR数据作为纵坐标,为横坐标,绘制曲线,则.曲线的斜率即为K值,可由求得的K值计算在一定的压力恢复速度下的注采比IPR.3激发注采井活力井组注水量确定的基本原则是以产求注.以水井为中心的井组的产液量和含水率计算.1)寻找注水井对应的油井关系在寻找注水井对应的油井关系之前,必须确定注采井对应关系,“确定注采井对应关系”是指划分出一个油藏(或区块)的各注水井与各采油井之间的一一对应关系,实质上找出注水井与采油井之间的连通情况,找出受注水井效益的对应采油井数.2)计算劈分系数对于一个以一口水井为中心、周围与该注水井相连通的几口油井组成的注采井组单元,在注水开采过程中,由于地层的非均质性、井间距离、油井位置、油井改造措施、注采井井底流压等因素的影响,注水井注水量将按所影响到的采油井的油层条件、连通条件及各种开采条件以一定的能力对各油井进行分配.某一注水井的劈分系数的具体数学定义是:该注水井流向周围各生产井的水量占该注水井总量的比例(或百分数),其数学表达式为:其中:Cik为k生产井在i注水井方向上的劈分系数,小数;mi为在与i注水井连通的生产井数;Yik为劈分条件值.则:应当说明,一般情况下,任意一口注水井的流向各方向的劈分系数之和为1,而任意一口生产井的来自各方向的劈分系数之和不为1.井组的产液量为:井组的含水率为:3.1确定井组合理注采比考虑井组含水率、静压(或动液面)等确定井组合理注采比.式中,w含水率为根据井组含水率确定的调整系数;w静压为根据井组静压确定的调整系数.3.2计算井注水量4该段总注水流量的确定4.1第一次折断1小层爆分条件基于渗流力学原理,通过对影响注水的动静态因素分析,提出了如下动态劈分方程:式中,Pi为小层劈分条件值,由下式计算:式中,K一各注水井小层有效渗透率值;μm2;H—各注水井小层有效厚度值,m;Z—油水井连通系数;N一水井对应油井数;D—油水井井距,m(平均值).2连通油矿井地层系数①小层有效渗透率ki,根据区块的渗透率模型求取.②小层有效厚度值Hi,该值指的是对吸水有贡献的小层厚度值.③油水井连通系数Zi,根据对相应层位连通油水井地层系数(kh)的比值求平均值来确定该层油水井的连通系数.其中n为水井在该层段连通的油井数.④水井对应的油井数Ni,即注入水流动的方向数.注入水沿单一方向或多个方向流动,会极大的影响小层的注水能力.⑤措施系数Mi.⑥水井与对应油井井间距Di,小层的吸水量与油水井间距成反比,井间距越大,在同一注水条件下,小层的吸水量越小,反之亦然.3计算层段配注水量根据单井配注水量与层段纵向劈分系数,由下式计算层段配注水量:式中,Qi为第j层配注水量;qi为i注水井单井配注水量;Pj为第j层纵向劈分系数.4.2注水层段地层压力调整1)基于剩余油的调整:将注水井各层段平均剩余油饱和度按由高到低排序,并且分成若干组;每一组给定一个调整系数λj.2)基于吸水剖面资料的调整:基于吸水剖面资料,给定调整系数σj.尤其是对于吸水比例大于20%的层段,要限制配注.3)基于地层压力情况的调整:①将注水井各层段地层压力按由高到低排序,并且分成若干组;②每一组给定一个调整系数ηj.4)基于套变控制的调整:基于套变情况,给定调整系数εj.5)计算总的调整系数:τj=λj×σj×η2×ηj×ηj.6)计算单井所有层段总配水量,按单井所有层段配水量与前面已经求出的井组配水量相等(即全井配水量不变)的原则,调整单井不同层段的调整系数.5不同井段配注误差基于前面所述的理论研究成果,运用本文注水井配注理论方法,运用编制的分层配注辅助系统软件,对绥中36-1油田模型进行了实际配注工作,取得了较好的效果.利用绥中36-1油田模型对下年度产油量和含水率的规划,求出区块合理注采比为0.985.其中规划下年度产油283万吨,含水率达到72%.绥中36-1油田模型截止到2012年7月共有44口注水井在生产,44口注水井在2012年7月实际共注水837695m3,经软件计算的配注量为837805m3,误差绝对值为0.01%,整体配注精度很高.44口水井的配注误差平均值为19.52%,其中81.82%的井组配注误差绝对值小于30%,井组配注精度较好.共有17口分层注水井,所有分层注水井实际注水量之和为411830m3,计算配注量为4113945m3,总体配注误差为0.51%,分注井各层段配注误差平均值为22.2%,17口井共有50个分层层段,其中有74%的分注层段配注误差绝对值小于30%,精度较高.由上图可以看出,不同井各层段配注误差情况不同.A16、A05、J06各层段配注误差均很小,精度较高.6井组层段注水量确定1)高含水期基于剩余油的分层配注方法就是从“宏观配注”发展到“微观配注”这一思路出发,先以油田或区块为研究对象,从物质平衡方程的定义出发,推导出注采比与含水率的关系式,通过下年度规划的含水率指标确定该区块合理注采比.再通过对井组产液量和合理注采比的计算,求得各井组合理配水量.最后利用各井组层段的性质进行井组层段注水量的劈分.2)剩余油分层配注量确定方法科学合理、简单实用、方便快捷;对于海上大段防砂多层合采及处于中、高含水阶段的油田具有很好的推广