水驅(qū)開發(fā)油藏驅(qū)替壓力梯度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及調(diào)控方法
【專利說明】水驅(qū)開發(fā)油藏驅(qū)替壓力梯度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及調(diào)控方法
[0001] -、技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)領(lǐng)域，具體是對(duì)注水開發(fā)油田進(jìn)行深部調(diào)驅(qū)，調(diào)控油水井之間 驅(qū)替壓力梯度，從而改善水驅(qū)開發(fā)效果，提高原油的采收率。
[0002] 二、【背景技術(shù)】 目前油田開發(fā)創(chuàng)新提出了以"標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化采購、信息化提升"的 "四化建設(shè)"發(fā)展之路，尤其是信息化提升，通過生產(chǎn)指揮平臺(tái)的建設(shè)和完善，利用先進(jìn)監(jiān)控 手段，實(shí)現(xiàn)了油氣從井筒、流程到站庫的全過程采集監(jiān)控、全過程分析預(yù)警、全過程優(yōu)化調(diào) 整、全過程指揮管控。如對(duì)油井實(shí)時(shí)監(jiān)控油水井動(dòng)態(tài)參數(shù)，開展生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)警，當(dāng)液量、含 水、動(dòng)液面、功圖等指標(biāo)變化時(shí)，及時(shí)開展分析、制定調(diào)整措施。再比如對(duì)水井實(shí)現(xiàn)了水量自 動(dòng)調(diào)節(jié)，變?nèi)斯がF(xiàn)場(chǎng)操作為遠(yuǎn)程自動(dòng)管控。通過PID調(diào)節(jié)功能的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了注水井自動(dòng)關(guān) 停井，自動(dòng)調(diào)節(jié)注水量，避免了人工調(diào)節(jié)導(dǎo)致的波動(dòng)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)注水。
[0003] 針對(duì)水驅(qū)開發(fā)油田，由于地層非均質(zhì)的影響，注入水沿著油水井之間的優(yōu)勢(shì)通道 竄流，造成注入水無效循環(huán)。這就需要進(jìn)行調(diào)剖堵水措施，改善吸水剖面。地下原油依靠注 入水驅(qū)動(dòng)，不同的油藏、同一油藏不同的開發(fā)階段啟動(dòng)壓力不同，油水井間不同的距離位置 上，驅(qū)替壓力不同，靠近水井附近驅(qū)替壓力大，遠(yuǎn)離水井位置驅(qū)替壓力小，油水井間存在一 個(gè)壓降漏斗。借助現(xiàn)有自動(dòng)化平臺(tái)提供的油水井生產(chǎn)參數(shù)，確定堵調(diào)時(shí)機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油水井 間的驅(qū)替壓力梯度，通過將可形成不同驅(qū)替壓力梯度的堵劑放置到不同地層部位，來調(diào)控 驅(qū)替壓力梯度，進(jìn)而改善水驅(qū)開發(fā)效果，提高地層原油采收率。
[0004] 三、
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟： 1、（1)選取實(shí)驗(yàn)區(qū)塊； (2) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)區(qū)塊各井的井口壓降:在監(jiān)控室定期進(jìn)行井口壓降測(cè)試，主要針對(duì)注 水油壓下降、對(duì)應(yīng)油井含水上升超出預(yù)設(shè)的情況時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警； (3) 調(diào)剖井篩選 在監(jiān)控室對(duì)選定的注水井進(jìn)行壓降監(jiān)測(cè)時(shí)，記錄瞬時(shí)流量、注水油壓后，控制中心自動(dòng) 關(guān)井，然后記錄油壓隨著時(shí)間的下降，根據(jù)《PI決策技術(shù)輔助選井軟件》計(jì)算出PI值和FD值， 具體步驟如下： 1) 選定需要測(cè)試的注水井井號(hào)； 2) 調(diào)取注水井注水層射開厚度； 3) 利用自動(dòng)化平臺(tái)記錄正常注水情況下的瞬時(shí)流量、注水油壓； 4) 在控制中心停井關(guān)注水井； 5) 記下關(guān)井開始的時(shí)間，從這一時(shí)間起記錄關(guān)井時(shí)間和對(duì)應(yīng)的油壓，記錄間期為lmin， 連續(xù)測(cè)試時(shí)間不少于90 min，記錄測(cè)試時(shí)間內(nèi)壓力隨時(shí)間變化后，結(jié)束測(cè)試； 6) 根據(jù)測(cè)試結(jié)果記錄相關(guān)數(shù)據(jù):包括測(cè)試注水井井號(hào)、測(cè)試日期、注水層厚度、測(cè)試時(shí) 的瞬時(shí)流量，由瞬時(shí)流量折算成的日注水量、測(cè)試時(shí)的注水油壓、關(guān)井記錄關(guān)井時(shí)間以及此 時(shí)刻的油壓;記錄間期為lmin，連續(xù)測(cè)試時(shí)間不少于90 min，數(shù)據(jù)記錄記錄在表1中： 表1:區(qū)塊注水井井口壓降測(cè)試數(shù)據(jù)表
' 7)對(duì)區(qū)塊具有統(tǒng)一油水壓力系統(tǒng)的注水井k復(fù)步驟1-6,得到區(qū)塊中所有正常注水井1 的井口壓降數(shù)據(jù)； 8)采用《PI決策技術(shù)輔助選井軟件》，計(jì)算得到PI值、Π )值，若PI值的歸整值PI9Qe(注水 井的Pit值與地層滲透率反相關(guān)，與注水井注水強(qiáng)度(q/h)成正比。為使注水井的Pit值可與 區(qū)塊中其他注水井的Pit值相比較，從而得到注水井各自連通地層的滲透率，應(yīng)將各注水井 的Pit值改正至一個(gè)相同的q/h值。這個(gè)相同的q/h值可選區(qū)塊注水井的q/h平均值的就近歸 整值，記為G，t是測(cè)試時(shí)的關(guān)井時(shí)間。能作為區(qū)塊整體調(diào)剖決策參數(shù)的是？1，值而不是Pit 值)小于區(qū)塊平均值或單井FD值下降到0.65以下，則判斷該井需要進(jìn)行調(diào)剖； 根據(jù)《PI決策技術(shù)輔助選井軟件》計(jì)算得到以下資料。
[0005] 表2:區(qū)塊注水井井口壓降測(cè)試結(jié)果決策數(shù)據(jù)表
根據(jù)結(jié)果，若PI9QM、于區(qū)塊平均值或單井FD值下降到0.65以下，則需要進(jìn)行調(diào)剖。
[0006] 2、計(jì)算油水井間的驅(qū)替壓力梯度 (1)自動(dòng)調(diào)取水井以下資料 表3:計(jì)算油水井間驅(qū)替壓力梯度所需水井?dāng)?shù)據(jù)表
' (2)自動(dòng)調(diào)取油井以下資料
' ' 調(diào)取上表中與注水井有連通關(guān)系的油井?dāng)?shù)據(jù)。
[0007] 表4:計(jì)算油水井間驅(qū)替壓力梯度所需油井?dāng)?shù)據(jù)表
(3)根據(jù)《油水井間驅(qū)替壓力梯度分布計(jì)算軟件》計(jì)算得到以下注水井井底壓力和生產(chǎn) 井井底流壓等資料(見表5)，以及水井與之連通的不同對(duì)應(yīng)油井、不同井距位置的壓力梯度 分布值。
[0008]
通過表1和表2的數(shù)據(jù)，決策出區(qū)塊需要調(diào)剖的注水井井號(hào)。通過表5和表6得到的油水 井間壓力梯度分布值，用于選擇可形成不同驅(qū)替壓力梯度的堵劑，確定堵劑放置位置和用 量，指導(dǎo)調(diào)剖方案設(shè)計(jì)。
[0009] 四、【附圖說明】 圖1:永8-7塊沙二51層系注水井井口壓降曲線； 圖2:永8-52井于對(duì)應(yīng)油井永8-46(調(diào)剖前、設(shè)計(jì)、調(diào)剖后對(duì)比)地層壓力梯度分布曲線。
[0010] 五、實(shí)施例 試驗(yàn)區(qū)概況:永8-7斷塊油層埋深1840-2100m，含油面積1.2Km2，地質(zhì)儲(chǔ)量1214 X 104t， 平均孔隙度31.7%，平均滲透率1039/10_/1112，平均地面原油粘度339611^.8，是一個(gè)高孔、 高滲、常溫、常壓的普通稠油油藏。試驗(yàn)區(qū)開發(fā)面臨的主要問題是目前采出程度只有17%，而 含水已高達(dá)91.8%，明顯高于理論值，開發(fā)效果差。
[0011] 1)調(diào)剖井篩選 永8-7塊北部目前共有3水井6油井，主要開發(fā)沙二51層系。日注水129方，日產(chǎn)液342.3 方，日產(chǎn)油27.4噸，注采比0.37。見圖1。2013.8月對(duì)該層系的3 口水井進(jìn)行了井□壓降測(cè)試， 得到測(cè)試結(jié)果見表6。
[QQ12] 表6:永8-7塊水井井口壓降測(cè)試數(shù)據(jù)_
將上述得到數(shù)據(jù)，采用《PI決策技術(shù)輔助選井軟件》，計(jì)算得到PI值、Π )值，按照PI9q1(L() 從小到大進(jìn)行排序，見表越小，說明滲透率越大，越需要調(diào)剖，從表7中可以看到， 區(qū)塊評(píng)價(jià)的Pl9Q'1<LQ為2.06MPa，標(biāo)號(hào)1和2,即永8-52、永8c55井的Pl9〇' 1(L()分別為0.05 MPa和 0.15 MPa，遠(yuǎn)低于平均值的2.06MPa，且Π )值遠(yuǎn)小于0.65，因此選取永8-52、永8c55進(jìn)行調(diào) 剖。 Γ001^1 豐7 . A?-7l來P+iL掠 PT丨丨=1敕估排處也笛豐
2 )油水井間壓力梯度分布計(jì)算 以永8-52井為例，調(diào)取水井?dāng)?shù)據(jù)見表8。
[0014] 表8:永8-7斷塊水井永8-52井水井?dāng)?shù)據(jù)表
通過油田數(shù)據(jù)庫，自動(dòng)調(diào)取對(duì)應(yīng)油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)，見表8。
[0015] 表9:水井永8-52井對(duì)應(yīng)6 口油井?dāng)?shù)據(jù)表
通過《油水井間驅(qū)替壓力梯度分布計(jì)算軟件》，可以得到永8-52井與對(duì)應(yīng)6 口油井壓力 梯度分布值，見表9、表10。
[0016] 表10:永8-52井注入井和生產(chǎn)井的基本生產(chǎn)數(shù)據(jù)參數(shù)
表11:永8-52井壓力梯度dp/dr與r關(guān)系
3)根據(jù)壓力梯度分布優(yōu)化調(diào)剖方案 (1)設(shè)計(jì)可形成不同驅(qū)替壓力梯度的堵劑及用量 根據(jù)不同壓力梯度分布值設(shè)計(jì)不同的堵劑，設(shè)計(jì)公式見1-1。
[0017] V^= p ( R22-Ri2) hjag (1-1) 式中，廠一調(diào)剖劑的估算用量，m3;R2-調(diào)剖劑在高滲透層外沿半徑，-調(diào)剖劑在高 滲透層內(nèi)沿半徑，m;h-注水地層厚度，m;j-注水地層的孔隙度;a-高滲透層厚度占注水 地層厚度的分?jǐn)?shù)，取10%~30%; g-調(diào)剖劑注入的方向系數(shù)，取25%~100%。
[0018] 永8-7區(qū)塊的排驅(qū)壓力為0.054 MPa。以水井永8-52井與對(duì)應(yīng)油井永8-46井壓力梯 度分布為例，離水井30m距離以外的驅(qū)替壓力梯度小于排驅(qū)壓力，因此要求堵劑放置位置至 少在30米以外。
[0019] (2)堵劑放置位置設(shè)計(jì) 堵劑的突破壓力高于其在高滲透層中所承受的壓差時(shí)，就能封堵住高滲透層，這一位 置就為堵劑的封堵位置。不同的堵劑強(qiáng)度具有不同突破壓力，油水井間的驅(qū)替壓力也不同， 隨著離水井井眼的距離而逐漸減小，如表11中油水井間壓力梯度分布，設(shè)計(jì)將堵劑的封堵 位置為堵劑的突破壓力梯度與油藏中地層壓力梯度相等的位置。其組合見表12。
[0020] 表12:永8-52井調(diào)剖堵劑組合
4)實(shí)施效果 2014.4.25至2014.6.3，永8-52井開展調(diào)剖，先后注入弱堵劑納米級(jí)微球2700m3，中等 強(qiáng)度堵劑微米級(jí)微球1800m3，強(qiáng)堵劑凍膠1100 m3，施工壓力由6.5MPa上升到8MPa，PI值由 調(diào)剖前的〇. 14MPa升至4.18MPa，提高了 4.04MPa，Π)值由0.03升至0.82，提升了 0.79。實(shí)施后 (30m處)驅(qū)替壓力梯度由0.05 MPa/m升至0·07 MPa/m，提高了0·018MPa/m，增加啟動(dòng)驅(qū)替壓 力由30m增加至40m處，見圖2。
[0021]表13:永8-52井與永8-46井間調(diào)剖前后壓力梯度分布
【主權(quán)項(xiàng)】
1.水驅(qū)開發(fā)油藏驅(qū)替壓力梯度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及調(diào)控方法，其特征在于:包括以下步驟： (1) 選取實(shí)驗(yàn)區(qū)塊； (2) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)區(qū)塊各井的井口壓降：在監(jiān)控室定期進(jìn)行井口壓降測(cè)試，主要針對(duì)注 水油壓下降、對(duì)應(yīng)油井含水上升超出預(yù)定范圍的情況下，系統(tǒng)報(bào)警； (3) 調(diào)剖井篩選 在監(jiān)控室對(duì)選定的注水井進(jìn)行壓降監(jiān)測(cè)時(shí)，記錄瞬時(shí)流量、注水油壓后，控制中心自動(dòng) 關(guān)井，然后記錄油壓隨著時(shí)間的下降，根據(jù)《PI決策技術(shù)輔助選井軟件》計(jì)算出PI值和FD值， 具體步驟如下： 1) 選定需要測(cè)試的注水井井號(hào)； 2) 調(diào)取注水井注水層射開厚度； 3) 利用自動(dòng)化平臺(tái)記錄正常注水情況下的瞬時(shí)流量、注水油壓； 4) 在控制中心停井關(guān)注水井； 5 )記下關(guān)井開始的時(shí)間，從這一時(shí)間起記錄關(guān)井時(shí)間和對(duì)應(yīng)的油壓，記錄間期為lmiη， 連續(xù)測(cè)試時(shí)間不少于90 min，記錄測(cè)試時(shí)間內(nèi)壓力隨時(shí)間變化后，結(jié)束測(cè)試； 6) 根據(jù)測(cè)試結(jié)果記錄相關(guān)數(shù)據(jù):包括測(cè)試注水井井號(hào)、測(cè)試日期、注水層厚度、測(cè)試時(shí) 的瞬時(shí)流量，由瞬時(shí)流量折算成的日注水量、測(cè)試時(shí)的注水油壓、關(guān)井記錄關(guān)井時(shí)間以及此 時(shí)刻的油壓； 7) 對(duì)區(qū)塊具有統(tǒng)一油水壓力系統(tǒng)的注水井重復(fù)步驟1-6,得到區(qū)塊中所有正常注水井 的井口壓降數(shù)據(jù)； 8) 采用《PI決策技術(shù)輔助選井軟件》，計(jì)算得到PI值、Π )值，若PI值的歸整值ΡΙ9〇Μ、于區(qū) 塊平均值或單井FD值下降到0.65以下，則判斷該井需要進(jìn)行調(diào)剖； (4) 計(jì)算油水井間的驅(qū)替壓力梯度 通過油田數(shù)據(jù)庫，自動(dòng)調(diào)取注水井資料以及與注水井有聯(lián)通關(guān)系的油井?dāng)?shù)據(jù)，然后通 過《油水井間驅(qū)替壓力梯度分布計(jì)算軟件》，計(jì)算得到測(cè)試油水井壓力梯度分布值； (5) 根據(jù)壓力梯度分布優(yōu)化調(diào)剖方案 1) 堵劑用量設(shè)計(jì) 根據(jù)不同壓力梯度分布值計(jì)算： V^= p ( R22-Ri2) hj ag 式中，一調(diào)剖劑的估算用量，m3;R2-調(diào)剖劑在高滲透層外沿半徑，-調(diào)剖劑在高 滲透層內(nèi)沿半徑，m;h-注水地層厚度，m;j-注水地層的孔隙度;a-高滲透層厚度占注水 地層厚度的分?jǐn)?shù)，取10%~30%; g-調(diào)剖劑注入的方向系數(shù)，取25%~100%; 2) 堵劑放置位置設(shè)計(jì) 根據(jù)油水井間壓力梯度分布，設(shè)計(jì)堵劑的封堵位置為堵劑的突破壓力梯度與油藏中地 層壓力梯度相等的位置。
【專利摘要】水驅(qū)開發(fā)油藏驅(qū)替壓力梯度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及調(diào)控方法，屬于油氣田開發(fā)領(lǐng)域，針對(duì)水驅(qū)開發(fā)油田，由于地層非均質(zhì)的影響，注入水沿著油水井之間的優(yōu)勢(shì)通道竄流，造成注入水無效循環(huán)的問題，借助油田現(xiàn)有自動(dòng)化平臺(tái)提供的油水井生產(chǎn)參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油水井間的驅(qū)替壓力梯度，采用《PI決策技術(shù)輔助選井軟件》，計(jì)算得到PI值、FD值，判斷該井需要進(jìn)行調(diào)剖；然后通過《油水井間驅(qū)替壓力梯度分布計(jì)算軟件》，計(jì)算得到測(cè)試油水井壓力梯度分布值；根據(jù)不同壓力梯度分布值設(shè)計(jì)可形成不同驅(qū)替壓力梯度的堵劑、用量以及放置的不同地層部位，來調(diào)控驅(qū)替壓力梯度，進(jìn)而改善水驅(qū)開發(fā)效果，提高地層原油采收率。
【IPC分類】E21B47/06, E21B43/20, E21B49/00
【公開號(hào)】CN105715238
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510864126
【發(fā)明人】葉衛(wèi)保, 溫鴻濱, 田仲強(qiáng), 馬中躍
【申請(qǐng)人】山東石大油田技術(shù)服務(wù)股份有限公司