專利名稱：油田竄流通道的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種對水驅(qū)油田的竄流通道類型進行檢測的方法，尤其是以高含水油田生產(chǎn)動態(tài)特征變化為基礎(chǔ)的不同竄流通道的類型檢測方法，為油田控水穩(wěn)油提供技術(shù)支持。
背景技術(shù)：
油藏(油田)是以油井的方式進行開采的，目前大多數(shù)油井的附近都開發(fā)建有水井(注水井)，借助由水井向油井注水，以水驅(qū)替來頂出原油(也稱為水驅(qū)油)，以該法采油的油田也逐漸成為含水油田，其中油井中竄流通道主要受注入水長期對油層中高滲條帶(裂縫、孔道)的沖刷作用而形成。油層中竄流通道主要表現(xiàn)為裂縫型、孔道型及其混合型。雖然竄流通道所在層的厚度很小，有的僅幾厘米，但其吸水量所占注水量的比例很大。因此，竄流通道的存在將導(dǎo)致低效注水加劇，導(dǎo)致噸油耗水量大幅度增加，造成嚴重的注水浪費，水驅(qū)油效率降低。要高效開發(fā)這類油田或進行控水穩(wěn)油，首先必須解決的關(guān)鍵問題是認識油藏中的竄流通道及其診斷。
目前，對竄流通道的關(guān)注和研究在各油公司已引起廣泛重視，但各油公司在該領(lǐng)域所開展的研究工作一方面集中在井筒中的測試，其測試的精度、分辨率以及檢測的地層深度都有限，沒有突破性的進展；另一方面對靜態(tài)地質(zhì)參數(shù)進行模糊評判，定性地判斷大孔道地存在，其定性成分和主觀性較強，可操作性弱。
綜上所述，隨著油田的開發(fā)，含水油田也逐步進入高含水期，但對形成的竄流通道的檢測與診斷還沒有建立一個有效的方法，竄流通道的存在導(dǎo)致大量的注入水沿竄流通道部位低效循環(huán)。要解決注入水的低效循環(huán)，提高注入水的驅(qū)替效率，就必須對竄流通道進行封堵，因此竄流通道的檢測顯得更加重要。

發(fā)明內(nèi)容
確保竄流通道封堵成功的關(guān)鍵技術(shù)是如何確定油層是否存在竄流通道、以及竄流通道的模式。本發(fā)明以解決高含水期油田封堵竄流通道的核心技術(shù)為目標，以動態(tài)特征變化為基礎(chǔ)，建立了一套不同竄流通道的類型檢測技術(shù)，為油田控水穩(wěn)油提供技術(shù)支持。
本發(fā)明提供油田竄流通道的檢測方法，其利用含水指數(shù)特征曲線對油田進行測定，具體為(1)按等時間間隔收集油井的產(chǎn)油量、產(chǎn)液量，時間從該井投產(chǎn)到測試；(2)按等時間間隔計算油井的水油比或含水率；(3)求水油比或含水率的常用對數(shù)對時間常用對數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)，即為含水指數(shù)；(4)將含水指數(shù)為縱坐標、生產(chǎn)時間為橫坐標(即，對數(shù)坐標)，作其半對數(shù)關(guān)系曲線，得到含水指數(shù)特征曲線；根據(jù)所述含水指數(shù)特征曲線的形態(tài)來檢測和確定竄流通道的類型。
若曲線形態(tài)主要為凸形，則竄流通道為孔道型；若曲線形態(tài)主要為凹形，則竄流通道為裂縫型。
眾所周知，收集油井的產(chǎn)油(液)量是油田日常工作中的常規(guī)操作，每天一次，理論上起關(guān)鍵作用的時間段是含水率大于30％的階段內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，但油田有其特殊性，它的含水率上升的速度不同，即使同一油田的不同位置，含水率上升的速度也不同，所以該方法對時間的限制是不確定的，優(yōu)選從該井投產(chǎn)到測試，因此，上述的“等時間間隔”優(yōu)選為24小時。
上述的“計算油井的水油比或含水率”其以水油比為主(也稱為累計水油比CWOR)，累計水油比是指累產(chǎn)水與累產(chǎn)油的比值，含水率是指累產(chǎn)水與累產(chǎn)油+水的比值。根據(jù)式log(CWORi+1/CWORi)/log(Ti+1/Ti)即可求得含水指數(shù)，將含水指數(shù)和生產(chǎn)時間繪在半對數(shù)坐標圖上即得含水指數(shù)特征曲線。
由于測量過程中存在著各種不確定因素的影響，測量得到的數(shù)據(jù)不可避免地混入噪音數(shù)據(jù)，所以需要進行除噪，本發(fā)明優(yōu)選通過小波變換除噪，即用數(shù)學(xué)方法中的小波變換方法對上述數(shù)據(jù)進行光滑處理。數(shù)學(xué)上的小波除噪在不同領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，該方法具體可參見附錄中參考文獻(《Matlab小波分析工具箱原理與應(yīng)用》董長虹主編.2004年國防工業(yè)出版社)。因此，本發(fā)明的上述方法優(yōu)選還包括將(2)中得到的含水率或水油比與時間的關(guān)系進行光滑處理以除噪的步驟。
一般而言，竄流通道形成后生產(chǎn)動態(tài)特征將發(fā)生顯著變化，這些動態(tài)特征變化在開發(fā)指標上將主要反映為產(chǎn)水(或水竄)速度的變化?？梢酝普?，在具有竄流通道的油層中，其含水上升規(guī)律有其自身的特點；不同竄流通道類型，其含水上升規(guī)律有所不同。
本發(fā)明在油田生產(chǎn)動態(tài)特征的基礎(chǔ)上，以制作含水指數(shù)曲線特征為主要檢測方法，并以常規(guī)技術(shù)進行驗證，建立了一套準確診斷竄流通道的類型檢測方法，其定性具有客觀性，可操作性強，為油田控水穩(wěn)油提供良好的技術(shù)支持。


圖11-8.4油井的含水指數(shù)特征曲線；圖2+1-8.4油井的含水指數(shù)特征曲線；圖33-9.2油井的含水指數(shù)特征曲線；圖4+3-9.4油井的含水指數(shù)特征曲線；圖5+7-0.2油井的含水指數(shù)特征曲線；圖62-056油井的含水指數(shù)特征曲線。
具體實施例方式
以下結(jié)合具體實施例詳細說明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的實施范圍。
以吉林扶余油田的竄流通道檢測方法為例。吉林扶余油田是一個非均質(zhì)性很強油田，地層條件很復(fù)雜，既有天然裂縫和高滲透條帶，也存在人工裂縫以及長期水驅(qū)后形成的次生大孔道，導(dǎo)致注入水無效循環(huán)，形成嚴重水竄。
本發(fā)明在扶余油田5-8試驗區(qū)塊選擇了兩個井組來說明竄流通道類型檢測方法的實際應(yīng)用情況。
實施例1A.+3-9.2井組下面以1-8.4油井為例說明油井含水特征曲線的繪制過程。
從1-8.4油井的月度生產(chǎn)報表中選取累產(chǎn)水和累產(chǎn)油，從油井投產(chǎn)開始計算生產(chǎn)時間T，每個時間點(i表示時間點，i+1表示下一時間點)的累產(chǎn)水除以累產(chǎn)油得到累計水油比CWOR，然后根據(jù)式log(CWORi+1/CWORi)/log(Ti+1/Ti)，『也可表示為(logCWORi+1-logCWORi)/(logTi+1-logTi)』求得含水指數(shù)，將含水指數(shù)和生產(chǎn)時間繪在半對數(shù)坐標圖上即得含水指數(shù)特征曲線(見圖1)。
+1-8.4油井(見圖2)和3-9.2油井(見圖3)的含水指數(shù)特征曲線的制作步驟與1-8.4油井相同。
以上三口油井的含水指數(shù)特征曲線整體上均呈現(xiàn)明顯的凸型形。按照本發(fā)明的方法(竄流通道為孔道型的油井其含水指數(shù)特征曲線變化形態(tài)為凸型)，說明該井組三口油井存在的竄流通道均為孔道型。
驗證2004年8月通過注入不同堵劑(顆粒型、凝膠型)對竄流通道檢驗(需要說明的是顆粒型堵劑能進入裂縫，而不能進入孔道；凝膠型堵劑能進入裂縫，也可進入孔道)。
該井正常注水時泵壓為3.5Mpa，當(dāng)試注中小顆?；旌系捏w膨液(約200.0公斤)時，壓力迅速上升至8.0Mpa，最高時達到10.0Mpa(即出現(xiàn)注不進現(xiàn)象)。經(jīng)由統(tǒng)計結(jié)果顯示注顆粒型體膨液封堵裂縫時，平均注入壓力為5.9Mpa，且此時注入體膨液用量將超過1000.0公斤；后改注凝膠型堵劑，注入壓力正常。根據(jù)堵劑注入時的水井動態(tài)，現(xiàn)場認識為該井組存在孔道型竄流通道，與解釋結(jié)果相符。驗證的結(jié)果說明本發(fā)明的檢測方法是可信的。
實施例2B.5-9.2井組吉林扶余油田5-9.2水井，其對應(yīng)的油井+3-9.4的含水指數(shù)特征曲線整體上為明顯的凹形(見圖4)，按照本發(fā)明的檢測方法(竄流通道為裂縫型的油井其含水指數(shù)特征曲線變化形態(tài)為凹形)，結(jié)論是油井+3-9.4存在裂縫型竄流通道。
通過注入不同堵劑(顆粒型、凝膠型)再對竄流通道進行檢驗。
5-9.2井共注150.0方，使用了1960.0公斤體膨顆粒，注入壓力才由4.3Mpa上升到6.0Mpa，壓力上升幅度正?！，F(xiàn)場解釋該井存在裂縫型竄流通道。竄流通道類型與解釋結(jié)果相符。
實施例3C.+7-0.2井該井含水指數(shù)特征曲線見圖5。從圖5中可以看出，其特征曲線呈凹型，根據(jù)本發(fā)明所述的檢測方法，該井的竄流通道類型為裂縫型(見圖5)。
該井曾經(jīng)用示蹤劑進行監(jiān)測。監(jiān)測解釋結(jié)果為存在裂縫型竄流通道，與含水特征指數(shù)曲線解釋結(jié)果一致。
實施例4D.2-056井該井含水指數(shù)特征曲線見圖6。從圖6中可以看出，其特征曲線呈凹型，根據(jù)本發(fā)明所述的檢測方法，該井的竄流通道類型為裂縫型(見圖6)。
該井曾經(jīng)用示蹤劑進行監(jiān)測。監(jiān)測解釋結(jié)果為存在裂縫型竄流通道，與含水特征指數(shù)曲線解釋結(jié)果一致。
權(quán)利要求
1.油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，利用含水指數(shù)特征曲線對油田進行測定，包括(1)按等時間間隔收集油井的產(chǎn)油量、產(chǎn)液量，時間從該井投產(chǎn)到測試；(2)計算油井的水油比或含水率；(3)求水油比或者含水率的常用對數(shù)對時間常用對數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)，即為含水指數(shù)；(4)將含水指數(shù)為縱坐標、生產(chǎn)時間為橫坐標，作其半對數(shù)關(guān)系曲線，得到含水指數(shù)特征曲線；根據(jù)所述含水指數(shù)特征曲線的形態(tài)來確定油田竄流通道的類型。
2.如權(quán)利要求1所述的油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，所述含水指數(shù)特征曲線形態(tài)若為凸形，則竄流通道為孔道型。
3.如權(quán)利要求1所述的油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，所述含水指數(shù)特征曲線形態(tài)若為凹形，則竄流通道為裂縫型。
4.如權(quán)利要求1所述的油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，還包括將(2)中得到的含水率或水油比與時間的關(guān)系進行數(shù)據(jù)光滑處理以除噪的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，所述水油比是累產(chǎn)水與累產(chǎn)油的比值，所述含水率是累產(chǎn)水與累產(chǎn)油+累產(chǎn)水之和的比值。
全文摘要
本發(fā)明提供了油田竄流通道的檢測方法，其利用含水指數(shù)特征曲線對油田生產(chǎn)井生產(chǎn)動態(tài)進行測定，具體為按等時間間隔收集油井的產(chǎn)油量、產(chǎn)液量，時間從該井投產(chǎn)到測試；按等時間間隔計算油井的水油比或含水率；求水油比或含水率的常用對數(shù)對時間常用對數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)，即為含水指數(shù)；將含水指數(shù)為縱坐標、生產(chǎn)時間為橫坐標(對數(shù)坐標)，作其半對數(shù)關(guān)系曲線，得到含水指數(shù)特征曲線；根據(jù)所述含水指數(shù)特征曲線的形態(tài)來檢測竄流通道的類型，該方法具有客觀性，可操作性強，為油田控水穩(wěn)油提供良好的技術(shù)支持。
文檔編號E21B43/20GK1891978SQ20051008279
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者姜漢橋, 陳民鋒, 趙傳峰, 張賢松, 王佩華, 張志英 申請人:中國石油大學(xué)(北京)