水驱开发油藏驱替压力梯度实时监测及调控方法
【专利说明】水驱开发油藏驱替压力梯度实时监测及调控方法
[0001] -、技术领域 本发明属于油气田开发领域，具体是对注水开发油田进行深部调驱，调控油水井之间 驱替压力梯度，从而改善水驱开发效果，提高原油的采收率。
[0002] 二、【背景技术】 目前油田开发创新提出了以"标准化设计、模块化建设、标准化采购、信息化提升"的 "四化建设"发展之路，尤其是信息化提升，通过生产指挥平台的建设和完善，利用先进监控 手段，实现了油气从井筒、流程到站库的全过程采集监控、全过程分析预警、全过程优化调 整、全过程指挥管控。如对油井实时监控油水井动态参数，开展生产指标预警，当液量、含 水、动液面、功图等指标变化时，及时开展分析、制定调整措施。再比如对水井实现了水量自 动调节，变人工现场操作为远程自动管控。通过PID调节功能的实现，实现了注水井自动关 停井，自动调节注水量，避免了人工调节导致的波动现象，实现了精准注水。
[0003] 针对水驱开发油田，由于地层非均质的影响，注入水沿着油水井之间的优势通道 窜流，造成注入水无效循环。这就需要进行调剖堵水措施，改善吸水剖面。地下原油依靠注 入水驱动，不同的油藏、同一油藏不同的开发阶段启动压力不同，油水井间不同的距离位置 上，驱替压力不同，靠近水井附近驱替压力大，远离水井位置驱替压力小，油水井间存在一 个压降漏斗。借助现有自动化平台提供的油水井生产参数，确定堵调时机，实时监测油水井 间的驱替压力梯度，通过将可形成不同驱替压力梯度的堵剂放置到不同地层部位，来调控 驱替压力梯度，进而改善水驱开发效果，提高地层原油采收率。
[0004] 三、
【发明内容】
本发明的技术方案包括以下步骤： 1、（1)选取实验区块； (2) 实时监测实验区块各井的井口压降:在监控室定期进行井口压降测试，主要针对注 水油压下降、对应油井含水上升超出预设的情况时，系统报警； (3) 调剖井筛选 在监控室对选定的注水井进行压降监测时，记录瞬时流量、注水油压后，控制中心自动 关井，然后记录油压随着时间的下降，根据《PI决策技术辅助选井软件》计算出PI值和FD值， 具体步骤如下： 1) 选定需要测试的注水井井号； 2) 调取注水井注水层射开厚度； 3) 利用自动化平台记录正常注水情况下的瞬时流量、注水油压； 4) 在控制中心停井关注水井； 5) 记下关井开始的时间，从这一时间起记录关井时间和对应的油压，记录间期为lmin， 连续测试时间不少于90 min，记录测试时间内压力随时间变化后，结束测试； 6) 根据测试结果记录相关数据:包括测试注水井井号、测试日期、注水层厚度、测试时 的瞬时流量，由瞬时流量折算成的日注水量、测试时的注水油压、关井记录关井时间以及此 时刻的油压;记录间期为lmin，连续测试时间不少于90 min，数据记录记录在表1中： 表1:区块注水井井口压降测试数据表
' 7)对区块具有统一油水压力系统的注水井k复步骤1-6,得到区块中所有正常注水井1 的井口压降数据； 8)采用《PI决策技术辅助选井软件》，计算得到PI值、Π )值，若PI值的归整值PI9Qe(注水 井的Pit值与地层渗透率反相关，与注水井注水强度(q/h)成正比。为使注水井的Pit值可与 区块中其他注水井的Pit值相比较，从而得到注水井各自连通地层的渗透率，应将各注水井 的Pit值改正至一个相同的q/h值。这个相同的q/h值可选区块注水井的q/h平均值的就近归 整值，记为G，t是测试时的关井时间。能作为区块整体调剖决策参数的是？1，值而不是Pit 值)小于区块平均值或单井FD值下降到0.65以下，则判断该井需要进行调剖； 根据《PI决策技术辅助选井软件》计算得到以下资料。
[0005] 表2:区块注水井井口压降测试结果决策数据表
根据结果，若PI9QM、于区块平均值或单井FD值下降到0.65以下，则需要进行调剖。
[0006] 2、计算油水井间的驱替压力梯度 (1)自动调取水井以下资料 表3:计算油水井间驱替压力梯度所需水井数据表
' (2)自动调取油井以下资料
' ' 调取上表中与注水井有连通关系的油井数据。
[0007] 表4:计算油水井间驱替压力梯度所需油井数据表
(3)根据《油水井间驱替压力梯度分布计算软件》计算得到以下注水井井底压力和生产 井井底流压等资料(见表5)，以及水井与之连通的不同对应油井、不同井距位置的压力梯度 分布值。
[0008]
通过表1和表2的数据，决策出区块需要调剖的注水井井号。通过表5和表6得到的油水 井间压力梯度分布值，用于选择可形成不同驱替压力梯度的堵剂，确定堵剂放置位置和用 量，指导调剖方案设计。
[0009] 四、【附图说明】 图1:永8-7块沙二51层系注水井井口压降曲线； 图2:永8-52井于对应油井永8-46(调剖前、设计、调剖后对比)地层压力梯度分布曲线。
[0010] 五、实施例 试验区概况:永8-7断块油层埋深1840-2100m，含油面积1.2Km2，地质储量1214 X 104t， 平均孔隙度31.7%，平均渗透率1039/10_/1112，平均地面原油粘度339611^.8，是一个高孔、 高渗、常温、常压的普通稠油油藏。试验区开发面临的主要问题是目前采出程度只有17%，而 含水已高达91.8%，明显高于理论值，开发效果差。
[0011] 1)调剖井筛选 永8-7块北部目前共有3水井6油井，主要开发沙二51层系。日注水129方，日产液342.3 方，日产油27.4吨，注采比0.37。见图1。2013.8月对该层系的3 口水井进行了井□压降测试， 得到测试结果见表6。
[QQ12] 表6:永8-7块水井井口压降测试数据_
将上述得到数据，采用《PI决策技术辅助选井软件》，计算得到PI值、Π )值，按照PI9q1(L() 从小到大进行排序，见表越小，说明渗透率越大，越需要调剖，从表7中可以看到， 区块评价的Pl9Q'1<LQ为2.06MPa，标号1和2,即永8-52、永8c55井的Pl9〇' 1(L()分别为0.05 MPa和 0.15 MPa，远低于平均值的2.06MPa，且Π )值远小于0.65，因此选取永8-52、永8c55进行调 剖。 Γ001^1 丰7 . A?-7l来P+iL掠 PT丨丨=1敕估排處也笛丰
2 )油水井间压力梯度分布计算 以永8-52井为例，调取水井数据见表8。
[0014] 表8:永8-7断块水井永8-52井水井数据表
通过油田数据库，自动调取对应油井生产数据，见表8。
[0015] 表9:水井永8-52井对应6 口油井数据表
通过《油水井间驱替压力梯度分布计算软件》，可以得到永8-52井与对应6 口油井压力 梯度分布值，见表9、表10。
[0016] 表10:永8-52井注入井和生产井的基本生产数据参数
表11:永8-52井压力梯度dp/dr与r关系
3)根据压力梯度分布优化调剖方案 (1)设计可形成不同驱替压力梯度的堵剂及用量 根据不同压力梯度分布值设计不同的堵剂，设计公式见1-1。
[0017] V^= p ( R22-Ri2) hjag (1-1) 式中，厂一调剖剂的估算用量，m3;R2-调剖剂在高渗透层外沿半径，-调剖剂在高 渗透层内沿半径，m;h-注水地层厚度，m;j-注水地层的孔隙度;a-高渗透层厚度占注水 地层厚度的分数，取10%~30%; g-调剖剂注入的方向系数，取25%~100%。
[0018] 永8-7区块的排驱压力为0.054 MPa。以水井永8-52井与对应油井永8-46井压力梯 度分布为例，离水井30m距离以外的驱替压力梯度小于排驱压力，因此要求堵剂放置位置至 少在30米以外。
[0019] (2)堵剂放置位置设计 堵剂的突破压力高于其在高渗透层中所承受的压差时，就能封堵住高渗透层，这一位 置就为堵剂的封堵位置。不同的堵剂强度具有不同突破压力，油水井间的驱替压力也不同， 随着离水井井眼的距离而逐渐减小，如表11中油水井间压力梯度分布，设计将堵剂的封堵 位置为堵剂的突破压力梯度与油藏中地层压力梯度相等的位置。其组合见表12。
[0020] 表12:永8-52井调剖堵剂组合
4)实施效果 2014.4.25至2014.6.3，永8-52井开展调剖，先后注入弱堵剂纳米级微球2700m3，中等 强度堵剂微米级微球1800m3，强堵剂冻胶1100 m3，施工压力由6.5MPa上升到8MPa，PI值由 调剖前的〇. 14MPa升至4.18MPa，提高了 4.04MPa，Π)值由0.03升至0.82，提升了 0.79。实施后 (30m处)驱替压力梯度由0.05 MPa/m升至0·07 MPa/m，提高了0·018MPa/m，增加启动驱替压 力由30m增加至40m处，见图2。
[0021]表13:永8-52井与永8-46井间调剖前后压力梯度分布
【主权项】
1.水驱开发油藏驱替压力梯度实时监测及调控方法，其特征在于:包括以下步骤： (1) 选取实验区块； (2) 实时监测实验区块各井的井口压降：在监控室定期进行井口压降测试，主要针对注 水油压下降、对应油井含水上升超出预定范围的情况下，系统报警； (3) 调剖井筛选 在监控室对选定的注水井进行压降监测时，记录瞬时流量、注水油压后，控制中心自动 关井，然后记录油压随着时间的下降，根据《PI决策技术辅助选井软件》计算出PI值和FD值， 具体步骤如下： 1) 选定需要测试的注水井井号； 2) 调取注水井注水层射开厚度； 3) 利用自动化平台记录正常注水情况下的瞬时流量、注水油压； 4) 在控制中心停井关注水井； 5 )记下关井开始的时间，从这一时间起记录关井时间和对应的油压，记录间期为lmiη， 连续测试时间不少于90 min，记录测试时间内压力随时间变化后，结束测试； 6) 根据测试结果记录相关数据:包括测试注水井井号、测试日期、注水层厚度、测试时 的瞬时流量，由瞬时流量折算成的日注水量、测试时的注水油压、关井记录关井时间以及此 时刻的油压； 7) 对区块具有统一油水压力系统的注水井重复步骤1-6,得到区块中所有正常注水井 的井口压降数据； 8) 采用《PI决策技术辅助选井软件》，计算得到PI值、Π )值，若PI值的归整值ΡΙ9〇Μ、于区 块平均值或单井FD值下降到0.65以下，则判断该井需要进行调剖； (4) 计算油水井间的驱替压力梯度 通过油田数据库，自动调取注水井资料以及与注水井有联通关系的油井数据，然后通 过《油水井间驱替压力梯度分布计算软件》，计算得到测试油水井压力梯度分布值； (5) 根据压力梯度分布优化调剖方案 1) 堵剂用量设计 根据不同压力梯度分布值计算： V^= p ( R22-Ri2) hj ag 式中，一调剖剂的估算用量，m3;R2-调剖剂在高渗透层外沿半径，-调剖剂在高 渗透层内沿半径，m;h-注水地层厚度，m;j-注水地层的孔隙度;a-高渗透层厚度占注水 地层厚度的分数，取10%~30%; g-调剖剂注入的方向系数，取25%~100%; 2) 堵剂放置位置设计 根据油水井间压力梯度分布，设计堵剂的封堵位置为堵剂的突破压力梯度与油藏中地 层压力梯度相等的位置。
【专利摘要】水驱开发油藏驱替压力梯度实时监测及调控方法，属于油气田开发领域，针对水驱开发油田，由于地层非均质的影响，注入水沿着油水井之间的优势通道窜流，造成注入水无效循环的问题，借助油田现有自动化平台提供的油水井生产参数，实时监测油水井间的驱替压力梯度，采用《PI决策技术辅助选井软件》，计算得到PI值、FD值，判断该井需要进行调剖；然后通过《油水井间驱替压力梯度分布计算软件》，计算得到测试油水井压力梯度分布值；根据不同压力梯度分布值设计可形成不同驱替压力梯度的堵剂、用量以及放置的不同地层部位，来调控驱替压力梯度，进而改善水驱开发效果，提高地层原油采收率。
【IPC分类】E21B47/06, E21B43/20, E21B49/00
【公开号】CN105715238
【申请号】CN201510864126
【发明人】叶卫保, 温鸿滨, 田仲强, 马中跃
【申请人】山东石大油田技术服务股份有限公司