注水井工况诊断技术研究.ppt

注水井工况诊断技术研究  一、油田注水概述及国内发展现状 　二、注水井系统分析 　三、单层注水工况诊断 　四、多层注水工况诊断 　　一、油田注水概述及国内发展现状 ２.国内发展现状 　　　从1954年开始在玉门油田首先采用注水以来，国内的各大主要油田先后都进行了油田注水开发，以使油田长期稳定高产。20世纪60年代大庆采用早期注水、分层开采获得成功以后，相继在东部渤海湾盆地、大港、胜利、辽河、中原等地区有大批新油田投入注水开发。近几年来我国注水开发油田方面进行大量的科技攻关和研究试验，比较全面地掌握了陆相油田地质特征、油水渗流机理和规律，形成了配套的工艺技术，积累了丰富的实践经验。现在我国注水开发油田的技术水平已处于世界油田开发的先进行列。  １.理论模型 　注水井注水系统包括地面 水平管流、井筒垂直管流、管 柱嘴流以及注入水在地层中的 渗流四个阶段。  　　　注入水从配水间到注水井井口之间的流动属于地面水平管流。在此部分中，由于是单相水流，因此，压力损失主要是沿程摩阻损失。 　　 注入水从井口通过油管或套管到达井底，属于地下垂直管流。在此部分中，能量损失包括沿程压力损失和静液柱压力损失，但静液柱压力损失是负的。因此，注水井井底流压等于井口压力加上静液柱重量减去沿程摩阻损失。数学表达式如下   ２. IPR曲线的绘制 　　 IPR曲线是井底部分参数得出的有效注水压力 与日注水量Q之间的关系曲线。由前面一节的注水井系统分析中的注入水在油层中的渗流可知，注入水在油层中的渗流规律可用达西定律来描述，其计算公式为 　经变形得： ３.允许压差-注水量关系曲线的绘制 　　 IPR曲线和TPR曲线的交点即为裸眼井或无伤害完成井的协调点，其对应的注水量称为理想协调注水量（ ）。当注水量小于协调注水量 时，注水量Q每一个值都相应地有一个两曲线之间的压差，此压差称为完井允许压差。在所绘的IPR和TPR图中，求出一系列的注水量 ， ， … （ ）所对应的允许压差值（ 　， 　，…　　）。用这些数据，即可作出允许压差-注水量关系曲线。 4. 标准射孔完井压降曲线的绘制 为确定流体通过炮眼所造成的压降与注水量的关系，我们将炮眼转 角，然后把它看成是小井眼，并作如下假定： 1.小井眼周围没有污染带； 2.小井眼周围压实带渗透率取地层渗透率10%（正压射孔）或40%（负压射孔）； 3.压实带厚度为1/2英寸（1.27cm）； 4.小井眼处于一个无限的油藏中，即在压实带边缘， 保持不变。 在上述的假定下，流体通过射孔孔眼所造成的压差 与注水量Q的关系式定出 在孔密n一定的条件下，假定一组注水量，用上式就可得出相应的一组压降。将所得值在允许压差-注水量关系曲线同一坐标图上作图，即可得出射孔压降曲线。允许压降-注水量关系曲线与射孔压降曲线的交点所对应的注水量，即此射孔条件下的协调注水量。 5.求每一孔密条件下的注水量（射孔工况诊断） 作出上述曲线后，即可对注水井进行分析。例如某注水井实际注水量于，孔密为10孔/m，作出该井上述曲线（上图）可作如下分析： 1. 由图可知，该井理想注水量 为，该注水量是注水井为裸眼无地层伤害条件下的注水井的最大协调注水量。 2. 该井孔密度为10孔/m时，协调注水量 为，而实际注水量 为（仅相当于孔密度为5孔/m 炮眼未射开地层或是遭堵塞，假如该井所有炮眼都是有效的，则使该井注水量降低的原因可归纳为：射孔完井造成的地层伤害（如孔径、孔深等尺寸造成的伤害和射孔压实带造成的伤害）。 3. 该井孔密为10孔/m时，协调注水量为 ，而实际注水量为 ，相当于孔密度为15孔/m是的协调注水量 ，从图3可以看出， 明显大于 ，这说明该井欲提高注水效率，一是增加孔密或提高炮眼的有效率，二是消除地层污染。  四 多层注水工况诊断 将注水井看成一个系统，该系统从井口到油层中部为止。包括井筒的管流、过水嘴的嘴流以及注入水在油层中的渗流，见图 多层注水指示曲线 ⑴ 注水井指示曲线 多层注水指示曲线是注水层段注入压力与注入量的相关曲线。指示曲线的形状取决于油层条件和井下配水工具的工作状况。因此，同一层段在不同时间里的指示曲线的变化，反映了油层吸水能力的变化及井下工具的工作情况。 ⑵ 吸水指数 吸水指数表示单位注水压差的日注水