调剖决策技术研究

调剖决策技术研究
一、调剖选井决策
1.1排除法
调剖井选择过程中，有些注水井的对应油井含水过低、长期关井、注水不正常或其它一些原因使该井无法进行措施。

为此，可先采用排除法将这些无法调剖或暂不需调剖的井排除掉，这样可减少不必要的工作量同时也可提高决策可靠性。

这些井主要包括以下几类:
(1)无明确对应关系的注水井;
(2)因出砂等原因无法正常注水的井;
(3)调剖区块中长期关井的注水井;
(4)处于断层边缘且断层性质不明确的注水井;
(5)其它一些原因不能调剖的井。

1.2综合选井决策指标的建立
调剖选井效果的影响因素很多，总结多年的现场经验和前人的研究成果，利用Fisher评判指标显著性检验和筛选的思想对影响调剖效果的诸多因素进行综合全面分析筛选，包括:注水井吸水指数、压力指数、渗透率变异系数、吸水剖面非均质性及周围受效油井含水等因素指标归纳为三种类型:反映注水井吸水能力，油层非均质性以及对应油井动态情况。

1.3注水井吸水能力指标
注水井的吸水能力是油层非均质性的反映和表征，直接导致各注水井间注采平衡矛盾。

通常情况下，对存在高渗透层(或条带)的井，层间层内矛盾突出。

因此，选择吸水强度相对较大的注水井进行调剖，有利于层间层内矛盾的改善和综合治理含水率的上升。

反映注水井吸水能力的指标有每米吸水指数、视每米吸水指数以及井口压降指数PI值。

其中压降指数PI因使用简便快捷，且已形成PI调剖决策技术。

(1)视每米吸水指数(偏大型)
每米视吸水指数是指单位压力下每米油层的吸水量，属于越大越优型参数，即数值越大，调剖的必要性越大。

对于笼统注水井，视每米视吸水指数定义为:：
h
P q
K wh ∙=
式中：
K —视每米吸水指数，m 3/d.m.MP a ； Q —日注水量，m 3/d; P wh —井口压力，MP a 。

对于采取分层注水工艺的注水井，视每米吸水指数定义为：
1
11
)(h P P Q K wh ∙∆-=
式中：
1p ∆—注水分层厚度； Q 1—单层日注水量，m 3/d;
1h —水嘴压耗，MP a 。

其中，水嘴压降损失为：
式中：
P ∆1—水嘴压耗，MP a ；
ϕ—水嘴流量系数，无因次； 1A —水嘴压耗，MP a
调剖决策计算时，用嘴损耗曲线消除水嘴压力损失的影响。

正注时井口压力P wh 取油压，反注时则取套压。

（2）每米吸水指数（偏大型）
每米吸水指数是指单位生产压差下每米油层的日吸水量，属于越大越优型影响因素，即数值越大，越有必要进行调剖。

h
P P q
K e wf ∙-=
)(
2
11121⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=∆A Q P ϕ
式中：
K —每米吸水指数，m 3/d.m.MP a ； q —井日注水量，m 3/d; P wf —井底流动压力 H —注水厚度，m ； P e —底层压力，MP a
可以利用吸水指示曲线计算每米吸水指数，用吸水指示曲线计算吸水指数的公式为：
h
P P q q K ∙--=
)(121
2
式中：
12P P 、—注水压力。

MP a ； 12q q -—注水量，t ；
h —注水井吸水厚度，m 。

（3）井口压力指数（偏小型）
在正常注水条件下关井时，井口压力随时间的变化关系表，得到井口压降曲线，如图所示。

注水井井口压降曲线
井口压力指数定义为：
t
dt t p PI t
⎰=
)(
式中：
PI —井口压力指数，MP a ； t —关井时间，min P(t) —井口压力，MP a 。

根据注水井关井测得的井口压力降落曲线，将曲线积分可计算井口压力指数。

由于区块内各注水井的注水量和油层厚度不同，为了与区块中的其他注入井比较，需要把各注水井的PI 值修正到相同条件。

每口井的PI 值应该作如下修正：
从上式可以看出:
(1)注水井PI 值与地层渗透率反相关; (2)注水井PI 值与地层厚度成反比; (3)注水井PI 值与日注量成正比; (4)注水井PI 值与注入流体粘度正相关; (5)注水井PI 值与地层系数反相关: (6)注水井PI 值与流度反相关。

可见，注入井的PI 值是储层物性、流体特性等多因素的综合反映结果。

吸水能力越大，PI 值越小，越需要调剖，是偏小性指标。

1.4油层非均质性指标
油层严重的非均质性直接导致并加剧了油水井间的注采矛盾，是反映地下流体运移方向的一个关键地质参数。

储层沉积受水动力强度等因素的影响，储层渗透能力在平面和剖面上存在一定程度的各向异性。

随着油田的长期注水开发，油层受注入水、边水等流体的长期冲刷，使得粘土等一些骨架矿物和胶结物被侵蚀、运移形成了大孔道、高渗层，油层的非均质性加剧，从而进一步激励了油水井间的注采矛盾。

渗透率的非均质性反映了油层的渗透能力，高渗透部位流体流动阻力小，水驱油流动速度快，这些高渗透层(部位)通常都是高含水期的高含水层(部位)。

在注水开发过程中，注入水就沿着这些高渗透层(部位)突进，造成注入水不均匀推进，渗透率差别越大，注入水推进的不均匀程度就越高，剩余油也就相对越集中在低渗透部位。

因此，应该选择渗透率变异系数比较大的井进行调剖。

从平面上看，通常平均渗透率高、各向分布不均的注水井，其吸水能力比较大、单向突进严重，尤其是仅考虑静态因素时，渗透率应该是制约注水井注入能力大小的最主要因素，因此应该选择渗透率级差比较高的井进行调剖。

油层的非均质性是一个极其复杂的问题，根据其规模大小可分为微观非均质性和宏观非均质性两大类，宏观非均质性又可分为层内、层间以及平面非均质性。

渗透率的非均质性有效反映了油层的渗透能力，但由于长期注水开发储层物性参数李化较大，原始的参数大小己不能真实反映目前条件下储层参数。

为能更有效反映油层非均质性，考虑油层的非均质性对油井调剖影响力度，本文选用宏观吸水剖面垂向非均质性和渗透率平面非均质性指标来描述表征。

渗透率的突进系数(油藏平面非均质性)是指流体穿过储层时可能因引起的在高渗透带快速突进，其突进程度的大小与最大渗透率与平均渗透率的比值有密切关系，因此定义为最大渗透率与平均渗透率的比值，其值越大，则突进越强烈。

突进系数:
渗透率极差表示最大渗透率与最小渗透率之比，反映储层渗透率的分布范围，即:
吸水剖面是反映注水井在纵向上单层吸水量相对大小的一个参数，吸水剖面资料能直接反映注水井单层吸水状况差异，单层吸水强度的不均匀反映了注水井纵向上的渗透率差异。

吸水强度大的层吸水量也大，反之则小。

吸水强度越大，注入水不均匀推进越严重。

因此选择调剖井时最好选择吸水剖面不均匀的井，通常吸水百分数变异系数较大的井是需要进行措施处理的井。

1.5连通油井动态指标
连通油井的动态指标是考虑对应水井是具有挖潜地下剩余油潜力的指标。

在现场进行调剖决策时，为减小决策风险应充分考虑对应油井的产能潜力、采出程度等因素，以避免水井措施成功而油井因产能小或采出程度高而未能达到预期目的。

为能充分考虑各对应油井对调剖效果的贡献程度，连通油井动态指标均采用产液能力加权平均法衡量。

(1)连通油井采出程度
采出程度将影响最终的调剖效果，在选井时对应油井的采出程度不易过高。

水井对应采出程度计算模型:
连通油井总产液量:
式中:各参数物理意义同前。

对应油井采出程度为:
式中:f(i)—连通油井采出程度;
N—连通并数。

以上参数属于偏小型，数值越小，表明越需要调剖处理。

（2)连通井含水率
对应油井的含水率是一个静态数据，但注水井作业时，油水井之间的矛盾反映在油井方面的就是油井含水率上升快，油层水淹产能下降。

综合考虑其各对应油井含水率的上升速度，选用油井含水上升时间段的平均含水率来衡量连通油井的含水率指标。

总含水上升率计算:
连通油井含水率指标属于越大越优型决策参数，其值越大表明连通井间注采矛盾突出，越有必要进行调剖治理。

调剖选井过程流程图
二、调剖选层决策
选层主要是根据现场测试资料进行决策，可根据油田实际情况确定其决策指标，主观性较大。

对于笼统注水井根据吸水剖面测试结果，选择每米相对吸水指数(吸水强度)较大的层位作为调剖目的层。

对于分层注水井，在除去水嘴损失的条件下，选择每米吸水指数较大的层位作为调剖候选层位。

由于目前水嘴损失的计算不太准确，吸水剖面测试结果的可靠程度可能存在误差，因此，操作者还可以根据实际情况进行人工选层。