[科普中国]-PI 决策技术

关井测定井口压降曲线

区块注水井井口压降曲线, 是PI 决策技术的基础。其测定步骤为: 将注水井的日注量调至指定的数值, 稳定注水一天; 测定记录注水时的油压、套压、泵压和实注量; 迅速关井并记下关井开始的时间, 从这一时间起读井口压力,直至压力变化很小时止; 在读数期间, 若压力下降快, 则加密读数, 反之则延长时间读数。以时间(min) 为横坐标, 以压力(MPa ) 为纵坐标, 画出注水井井口压降曲线。

关井后测得的注水井井口压力随时间的变化曲线叫注水井井口压降曲线。右图为三种类型注水井井口压降曲线，它们有不同的特点：其中I型是迅速下降；II型是先迅速下降然后缓慢下降；III型是缓慢下降。

为了综合分析, 除注水井井口压降曲线外, 还应测定注水井指示曲线和吸水剖面。

注水井PI值的计算测定注水井井口压降曲线后, 即可按下式计算注水井的PI值:

式中:

q———注水井日注量, m3·d-1 ;

μ———流体动力粘度, mPa·s;

k———地层渗透率; μm2 ;

h———地层厚度, m;

t———关井测试时间, s;

c———综合压缩系数, Pa - 1 ;

re———控水井控制半径, m。

由上式可以看到: 注水井的PI 值与地层渗透率、地层厚度成反比、与日注量、注入流体粘度成正比。这也就是PI 可作为区块整体调剖决策参数的原理所在。为使注水井的PI 值可与区块中其他注水井的PI 值相比较, 应先将各注水井的PI 值改正至区块相同的q/ h 值条件下———由区块的q/ h 平均值规整, 再求取PI 改正值, 然后将区块各注水井按PI 改正值的大小排列, 用于PI 决策。PI 改正值按下式计算:

如果区块各注水井厚度相差不大时, PI 值也可按区块q 的平均值的归整值进行改正,也可得到大体相同的顺序, 用于PI 决策。

PI 决策技术的应用区块调剖必要性的判断区块调剖必要性的判断有两种标准。一是按区块的平均PI 值进行判断, 区块平均PI 值越小越需要调剖; 二是按区块注水井的PI 值极差(区块注水井的最大PI 值与最小PI 值之差) 进行判断, PI 值极差越大越需要调剖。一般说来, 平均PI 值低于10 MPa 的区块需要调剖, PI 值极差大于5 MPa 的区块需要调剖。

调剖井的选定: 调剖井按区块平均PI 值和注水井的PI 值选定。通常选低于区块平均PI 值的注水井为调剖井, 高于区块平均PI 值的注水井为增注井, 在区块平均PI 值附近的注水井为不处理井。

调剖剂的选择: 按地层温度、地层水矿化度、注水井的PI 值、成本4 个标准选择调剖剂。调剖剂用量计算:

W = βhfΔPI

式中:

W———调剖剂用量, t 或m3 ;

β———用量系数, t·MPa-1·m-1 或m3·MPa-1·m-1 ;

hf———注水层厚度, m;

ΔPI———调剖前后注水井PI 值预定提高值, MPa。1

调剖效果评价调剖效果一般通过注水井井口压降曲线、注水井指示曲线、注水井吸水剖面、水驱曲线、调剖前后示踪剂的产出曲线、油井和区块的采油曲线等6 种曲线进行评价。

重复施工时间的确定调剖井转正常注水15 天后, 测定注水井井口压降曲线, 尔后则每月测定一次。由不同时间测得的注水井井口压降曲线计算出相应的PI 值, 作出调剖井PI 值随时间的变化曲线。由PI 值曲线的变化趋势判断调剖剂在地层中的移动情况: 若曲线下降, 则说明调剖剂进入地层, 对近井地带的封堵作用减小, 当下降至调剖前的PI值或某一合理指定值时, 即为重复施工时间。

油井堵水的决策①堵水油井的选择: 堵水油井按有产能、高含水、处于低PI 值区域(从区块PI 值等值图确定) 等条件选择;

②堵水剂的选择: 堵水剂按地层温度、地层水矿化度、油井所处PI 值的区域、成本等条件选择;

③堵水剂用量的确定: 由W = β′hf计算。式中的β′为堵剂用量系数, 其值一般在2～20 m3/ m (地层) 的范围。具体的β′值应参照已施工的同条件油井选定;

④堵水效果评价: 可由堵水前后油井的产液剖面和采油曲线的变化评价;

⑤重复施工时间: 由采油曲线的变化决定。1