注水开发是目前广泛应用于油田的二次开采, 顾名思义注水就是通过水驱油藏将原油驱动到生产井。合理的注水设计是整个油田开采过程中至关重要的环节。通常情况下, 油田技术人员根据现场实际情况采取合理的配注方法对油田注水进行优化设计, 以合理配注优化模型和配注量计算方法为基础, 运用软件模拟, 为实际油田提高水驱开发效果和提高油田产量做作出相应的优化评估, 为油田的生产开发带来更大的收益。
1 理论及模型
1.1注采系统分析
在一个注水开发区块中, 在开始注入前的单元间注水井, 应该先根据各区块开采的分层情况, 对每一层而言, 计算出每一口单井各层的配注量。对于单井注水井层, 注水的流向将与其对应连通的各采油井出现一定的比例, 与此同时, 除去弹性开采的所需的注液量, 对应连通的各采油井在该层将受该注水井的影响而采出一部分液量, 以上都是能够运用物质平衡方程算出注水井组在该层的结果。对于同一口油井层, 考虑其周围连通水井, 运用物质平衡方程求得的两部分产液量之和即是该油井的实际产液量。因此, 在建立单井动态优化配注数学模型时必须注意注水井、与该注水井相连通的油井、与该注水井连通的油井连通的各水井之间的相互影响、相互制约这样一种关系。注水井合理配注优化模型正是建立在注采系统分析的基础上。
1.2配注量计算方法
1.2.1按可驱替体积分配注水法
该方法以维持油田开发所需的注水量的经济消耗为依据, 以油田实际地层的注入能力和产油能力的限制为基础而算出的整个注水开发过程的注水量的上限值。具体公式如下:
在上式中:
in表示要求的目的井组的配注量;ip表示整个开发所需的注水量; (DPV) n表示目的井组内部可驱替的孔隙体积; (DPV) p表示整个油田内部可驱替的孔隙体积
1.2.2修正系数法
修正系数法是针对类别不同的油田注水区域在不同时间段上的注水规律进行了深入的分析。对含水上升率、生产井产液能力、每个注水区块的不同特征、水驱油层产液的比例、菜效等等因素进行了数理统计, 需求其中的规律, 得出了以下配注量的计算公式, 如下所示:
在上式中:
Qiw表示注水井配注量;Q0表示该注水井连通生产井的日产油量;Qw表示该注水井连通生产井的日产水量;B0表示原油的体积系数;P0表示原油的密度;a、b、f、c、g分别表示区块系数、水驱层产液比例系数、含水率系数、沉没度系数以及校正因子, 小数。其中, 这五种修正系数, 分别通过大量统计油田的生产资料而得出。
1.2.3注采比法
注采比法是在确认各异层段的注采比基础上, 细化到每一个注水井的注水层段作为配注的研宄对象。具体算法如下所示:
以上公式中:
Qol表示分层段汇总的累计产油量;Qwl表示分层段汇总的累计产水量;qoj表示以注水井连通的生产井各个层段汇总的方向产油量;qwj表示以注水井连通的生产井各个分层汇总的方向产水量;Qwj表示注水井的分层配注量;S表示与该出油层段连通的注水井数量;Z表示层段的注釆比, 无因次;qw表示层段的附加水量。
1.2.4连通厚度比法
该方法以与某注水井连通的所有的生产井制定计划的地下产液量的值之和为基础, 用生产井射开的与注水井相连通的有效厚度相加除以生产井总的射开的层段厚度的和值, 定量化的计算出该注水井的配注量。具体公式如下:
以上公式中:
Qiw表示注水井的配注量;Hoc表示生产井射开的部分与注水井相连通的有效厚度之和;Ho表示生产井总共射开的部分的有效厚度之和;Loc表示与该注水井连通的各个生产井的产液量之和。
2 现场应用
孤东油田该开发单元为河流相沉积, 具有高孔高渗、强非均质、储层结构疏松、易出砂的特征, 其平均渗透率为3883×10-3μm2, 平均孔隙度35.3%, 含油面积10.24km2, 地质储量1825×104t。截止到2014年3月, 该开发单元累计采油816.4×104t, 采出程度49.6%, 综合含水98.5%, 为特高含水期。
对孤东油田某单元选取其中的15口注水井进行配注优化软件模拟, 所考虑因素有以下四个方面:
(1) 优化范围内总注水量不变。
(2) 水井流压低于“最大注入压力”与周围生产井保持“最小生产压差”。
(3) 注水量的增减低于“最大相对幅度”。
(4) 注水量的增减小于“最小相对幅度”, 注水量保持不变。
由图中得出孤东油田在经过注水优化后全油田日增油量:5.194方/天
4 结语
随着井网之间不断的日益完善, 油田进人高含水期, 各层系间注水井的分配调整就变得尤为重要。通过对孤东油田的注水配注优化软件模拟, 在总注入量不变的情况下, 改变单井配注量, 使得油田的产油量有了明显的提高。
摘要：随着油藏不断的开采, 地层能量不断下降, 需要新的能量补充以确保石油开采的稳产、高产。目前通过生产井注水占据着世界上绝大部分油田开采任务。随着井网不断开发, 油田进入高含水期, 普通的注水开发油田无法达到较高的驱油效果, 这时需要优化注水配注来改善注采结构, 扩大注水波及体积, 以提高油田产量。本文结合孤东油田某开发单元实际生产情况, 研究提出了合理配注的计算方法以及软件模拟应用。
关键词：注水开发,注采系统,计算方法,合理优化
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