多層合采條件下油井產(chǎn)狀劈分系數(shù)研究

多層合采條件下油井產(chǎn)狀劈分系數(shù)研究

對(duì)于多層油藏的開發(fā)，只有在認(rèn)識(shí)到油藏分層使用的前提下，才能采取切實(shí)可行的分層挖掘措施。然而,埕島油田由于特殊的地理位置、海況及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等原因,測(cè)試資料少、生產(chǎn)井段長(zhǎng)、多層合采,使得分層儲(chǔ)量動(dòng)用情況及剩余油分布研究難度加大。目前在沒有剖面測(cè)試資料的情況下,傳統(tǒng)的油水井產(chǎn)狀的劈分方法是KH法。這種方法只是簡(jiǎn)單地根據(jù)各小層的產(chǎn)能系數(shù)劈分油、水井的分層產(chǎn)液量和注水量,而沒有把油、水井作為統(tǒng)一的整體考慮。本文在運(yùn)用動(dòng)態(tài)分析法進(jìn)行水驅(qū)砂巖油藏水淹特征研究的過程中,研究出了一種適合于海上油井多層合采條件下的產(chǎn)量劈分方法。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證,該方法符合率較高,可以認(rèn)識(shí)沒有監(jiān)測(cè)資料井的動(dòng)用狀況,對(duì)分析小層剩余油及制訂分層改造措施方案有一定的指導(dǎo)作用。1確定幾何模型海上水驅(qū)油藏產(chǎn)量劈分方法首先是深入研究?jī)?chǔ)層動(dòng)用狀況,確定儲(chǔ)層動(dòng)用界限值,然后以井組內(nèi)注采平衡為依據(jù),綜合考慮注水井和受其影響的采油井的油層條件和開發(fā)條件等因素,通過確定平面和垂向劈分系數(shù),合理劈分油井各小層的分層產(chǎn)液量。2小層地層系數(shù)kh根據(jù)埕島油田主體館陶吸水剖面資料表明,由于存在層間干擾及油水井是否對(duì)應(yīng)等因素的影響,總有一部分小層不吸水。本次研究認(rèn)為不吸水層的地層系數(shù)界限與該井段中地層系數(shù)最高小層的地層系數(shù)有關(guān),一般存在如下規(guī)律,(KH)i/(KH)max=常數(shù)。為了有效判斷小層吸水狀況,研究小層吸水狀況與小層地層系數(shù)間關(guān)系,根據(jù)埕島油藏2012年的實(shí)際情況選取52口水井注水剖面資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì),制作出小層吸水地層系數(shù)下限圖版,結(jié)果如圖1?？v座標(biāo)是一口井中所有射開小層的地層系數(shù),橫座標(biāo)為一口井地層系數(shù)最高的小層地層系數(shù)。根據(jù)吸水剖面測(cè)試資料判斷小層吸水與否:吸水強(qiáng)度≥2m3/d.m時(shí),視為吸水,否則視為不吸水。圖1中,吸水小層用小紅點(diǎn)表示,不吸水小層用小藍(lán)點(diǎn)表示,由圖看出,吸水小層的點(diǎn)子主要分布在左上方,不吸水小層的點(diǎn)子主要分布在右下方,據(jù)此可劃出吸水界限,得到吸水與不吸水小層的分界線方程:式中:(KH)i———水井段中某單砂層的地層系數(shù);———水井段中單砂層地層系數(shù)的最大值。3層的注入和產(chǎn)液量的計(jì)算3.1包括吸水段的數(shù)據(jù)對(duì)有吸水剖面資料的注水井,可按下式,直接利用吸水剖面資料計(jì)算出注水井各小層的注水量。3.2井組單元內(nèi)非均質(zhì)嚴(yán)重情況的量測(cè)對(duì)沒有吸水剖面資料的注水井,在綜合考慮油水井各小層的油層條件(油層厚度、滲透率、原油粘度)和開發(fā)條件(注采井距、生產(chǎn)壓差)的基礎(chǔ)上,將注水井日注水量劈分到注水井的各小層,即得到注水井的分層注水量。詳細(xì)步驟如下:(1)改進(jìn)的滲流阻力系數(shù)計(jì)算。以注水井為中心,計(jì)算注水井周圍油井方向各小層的滲流阻力系數(shù):根據(jù)埕島油田實(shí)際生產(chǎn)情況,在計(jì)算滲流阻力系數(shù)時(shí),綜合考慮了油水井連通情況、層間干擾情況及沉積微相等對(duì)滲流的影響,使得更符合水驅(qū)砂巖油藏的開發(fā)規(guī)律。其中:ⅰ油水井連通系數(shù)Z。對(duì)于油水井之間,由于物性變差而形成“遮擋”的情況進(jìn)行的定量描述。國內(nèi)同類油田的研究結(jié)果表明,對(duì)于井組單元內(nèi)非均質(zhì)嚴(yán)重的情況,位于河道砂部位的井,其連通系數(shù)Z≈1.3;油水井間有變差儲(chǔ)層遮擋時(shí),其小范圍(可以繞流)Z=0.3;其大范圍的(全部遮擋),Z=0;對(duì)于井組單元內(nèi)小層比較均質(zhì)的情況下,Z=1。ⅱ層間干擾系數(shù)G。采用測(cè)井解釋滲透率結(jié)果進(jìn)行確定。反映了不同滲透率小層同采時(shí)的層間干擾情況。對(duì)于嚴(yán)重非均質(zhì)油藏來說,該參數(shù)尤其重要。滲透率級(jí)差與不出液厚度成正比,滲透率級(jí)差越大,則不出液厚度越多,層間干擾越嚴(yán)重(圖2)。ⅲ沉積微相影響系數(shù)Ksh。沉積儲(chǔ)層的泥質(zhì)含量越高,流體滲流阻力越大,產(chǎn)液量越低。根據(jù)泥質(zhì)含量與沉積微相的關(guān)系,在考慮了實(shí)際的資料應(yīng)用效果后,制定了由泥質(zhì)含量確定沉積相影響系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)(表1)。(2)平面分配系數(shù)的計(jì)算。設(shè)水井第i個(gè)小層周圍有m口油井同時(shí)射開,注水量向各油井方向的平面分配系數(shù)取決于油、水井問油水兩相流的滲流阻力系數(shù)和油井流壓。油水兩相滲流阻力系數(shù)分別為R1,R2,...,Rm,第j口油井該層的分配水量為:第i個(gè)小層的總水量為:由(3)式和(4)式可得第j口油井平面分配系數(shù)為:(3)水井垂向劈分系數(shù)的計(jì)算。在綜合考慮注水井各小層地層系數(shù)和其周圍各油井方向滲流阻力系數(shù)大小的基礎(chǔ)上,設(shè)注水井射開n個(gè)小層,則注水井第i層垂向劈分系數(shù)計(jì)算式為:(4)注水井分層注水量計(jì)算。在注水井垂向劈分系數(shù)計(jì)算基礎(chǔ)上,根據(jù)水井日注水量,注水井分層注水量計(jì)算式為:3.3分層注水量計(jì)算步驟為在分層注水計(jì)算的基礎(chǔ)上,計(jì)算出注水井各小層在周圍每口油井方向上的注水量,然后以油井為中心,將各注水井在該油井方向的分層注水量疊加,即得到油井分層產(chǎn)液量。步驟為:(1)根據(jù)平面分配系數(shù)把分層注水量分配到相應(yīng)的油井方向上。(2)以油井為中心,將各注水井在該油井方向的分層注水量疊加,即得到油井分層產(chǎn)液量。設(shè)油井第i個(gè)小層周圍有w口水井,則油井第i個(gè)小層的分層產(chǎn)液量為:(3)在上述計(jì)算的基礎(chǔ)上,根據(jù)油井實(shí)際產(chǎn)液量(Qo),對(duì)上述計(jì)算的分層產(chǎn)液量結(jié)果進(jìn)行修正。設(shè)油井射開S個(gè)小層,則第i小層的修正系數(shù)為:4井分小層和分段掃碼壓監(jiān)測(cè)結(jié)果為了驗(yàn)證注水井小層累計(jì)吸水量劈分方法是否可靠,對(duì)埕島油田主體館陶南區(qū)的11口水井,采用注水剖面小層吸水量劈分法、KH和本文研究方法對(duì)每口井分小層、分時(shí)間段進(jìn)行了累計(jì)注水量的劈分,并對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行比較。圖3顯示該研究方法與注水剖面的劈分結(jié)果較吻合。表2顯示該方法的劈分結(jié)果與吸水剖面的劈分結(jié)果最接近,誤差最小。因?yàn)楹Ｉ蠜]有產(chǎn)液剖面測(cè)試的資料,所以本次沒有對(duì)分層產(chǎn)液量的計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)證。5分析方法應(yīng)用檢驗(yàn)本次研究把油、水井作為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng),采取動(dòng)靜結(jié)合的方式,綜合考慮注水井和其影響到的采油井的油層條件(油層厚度、滲透率、原油粘度)和開發(fā)條件(注采井距、生產(chǎn)壓差、改造措施)等因素,克服了過去用產(chǎn)能系數(shù)劈分油、水井的分層產(chǎn)液量和注水量誤差較大的缺陷。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證,該方法符合率較高,在目前海上機(jī)械采油井難以進(jìn)行產(chǎn)液剖面測(cè)試的情況下,可以認(rèn)識(shí)油水井的動(dòng)用狀況,對(duì)分析小層剩余油及制訂分層改造措施方案有一定的指導(dǎo)作用。符號(hào)注釋:h為油層厚度,m;K為滲透率,10-3μm2;L為注水井距,m;Δp為生產(chǎn)壓差,MPa;Wi為注水井第i小層的日注水量,m3;Qw為注水井全井日注水量,m3;Ri為注水井第i小層吸水比例(吸水剖面資料);Rij為注水井第i小層周圍第j口油井方向的滲流阻力系數(shù);Lj為注水井距第j口油井的距離,m;μ為原油粘度,mPa·s;Kij水井第i