确定已开发油田生产井和注水井地层压力方法
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注水的目的:油田投入开发以后,随着开采时间的增长,就要不断地消耗油层本身的能量,油层压力就会不断下降,使地下原油不断地脱气,粘度增加油井产量大大减少,甚至会停喷停产,造成地下残留大量的死油采不出来。
为了弥补原油采出后所造成的地下亏空,保持提高油层的压力,实现油井稳产高产,获得较高的采收率必须对油田注水注水方式:所谓注水方式就是注水井在油藏中所处的部位和注水井与生产井之间排列关系。
目前国内外的注水方式主要有边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水,我们采油厂目前的注水方式以面积注水为主。
油田水:是一种深埋地下的地下水,常与油、气在一起,或者离油气较近,同存于封闭环境中。
油田水按含水层和含油层的相对位置,可分为油层水和外来水两类,油层水分为边水、底水、层间水,外来水分为上部外来水、下部外来水、构造水和人工引入水。
油田水的相对密度一般大于1,随含盐量的增加而增大;其粘度比水大,随含盐量的增加而增大;油田水因含有各种离子,能导电,所含离子越多,电阻率越低,导电性越强。
水的总矿化度:水中各种离子、分子和化合物的总含量,一般用每升毫克数来表示;苏联学者苏林按水中几种主要离子的当量比例为指标划分水型,即以Na+/Cl-、(Na+-CL-)/SO42-、(CL- -Na+)/Mg2+成因系数,把天然水划分出四个基本类型:硫酸钠型、重碳酸钠型、氯化镁型、氯化钙型。
硫酸钠型、重碳酸钠型属于大陆环境中的主要水型,氯化镁型存在和形成于海洋环境,氯化钙型是地壳内部深成环境中的主要类型。
油田水的性质1)密度油田水由于溶解盐类比较多,所以矿化度也较高,密度变化较大,一般均大于1。
如四川油田三叠系石灰岩气藏水密度为1.001~1.010,2)粘度油田水因含有盐分,粘度比纯水高,一般都大于1mPa·s。
3)颜色和透明度油田水一般不透明,而呈混浊状,并常带有颜色。
含氯化氢时呈淡青绿色;含铁质时呈淡红色、褐色或淡黄色。
4)嗅味和味道当油田水混入少量石油时,往往具有石油或煤油味;含硫化氢时,常有一股刺鼻的臭鸡蛋味;溶有岩盐的油田水为咸味;溶有泻利盐的油田水为苦味。
地层压力(formation pressure)是指由于沉积物的压实作用,地层中孔隙流体(油、气、水)所承受的压力,又称之孔隙流体压力(pore fluid pressure)或孔隙压力(pore pressure)。
正常压实情况下,孔隙流体压力与静水压力一致,其大小取决于流体的密度和液柱的垂直高度,凡是偏离静水压力的流体压力即称之为异常地层压力(abnormal pres.sure),简称异常压力。
孔隙流体压力低于静水压力时称为异常低压或欠压,这种现象主要发现于某些致密气层砂岩和遭受较强烈剥蚀的盆地。
孔隙流体压力高于静水压力时称为异常高压或超压,其上限为地层破裂压力(相当于最小水平应力),可接近甚至达到上覆地层压力。
地层压力分类常用的指标是地层压力梯度(单位长度内随深度的地层压力增量,单位为MPa/km)和压力系数(实际地层压力与静水压力之比)。
本文来自: 博研石油论坛详细出处参考/thread-27166-1-5-1.html压力系数:指实测地层压力与同深度静水压力之比值。
压力系数是衡量地层压力是否正常的一个指标。
压力系数为0.8~1.2为正常压力,大于1.2称高压异常,低于0.8为低压异常。
摘自《油气田开发常用名词解释》压力梯度:首先理解什么是梯度:假设体系中某处的物理参数(如温度、速度、浓度等)为w,在与其垂直距离的dy处该参数为w+dw,则其变化称为该物理参数的梯度,也即该物理参数的变化率。
如果参数为速度、浓度或温度,则分别称为速度梯度、浓度梯度或温度梯度。
当涉及到压力的变化率时,即为压力梯度。
区别之处就在于,压力系数为衡量地层压力是否正常的一个指标,压力梯度为压力的变化率。
压力系数就是实际地层压力与同深度静水压力之比。
压力梯度即地层压力随深度的变化率。
地层的压力系数等于从地面算起,地层深度每增加10米时压力的增量。
压力梯度是指地层压力随地层深度的变化率。
储集层的基本特征是具孔隙性和渗透性,其孔隙渗透性的好坏、分布规律是控制地下油气分布状况、油气储量及产量的主要因素。
第七章注采井组动态分析注采井组动态分析是在单井动态分析的基础上进行的。
单井动态分析基本上以生产动态分析为主。
而井组动态分析则是生产动态分析和油藏动态分析并重的分析内容。
注采井组的划分是以注水井为重心,平面上可划分为一个注采单元的一组油水井。
井组分析的核心问题是在井组范围内找出注水井合理的分层配水强度。
在一个井组中,注水井往往起主导作用,它是水驱油动力的源泉。
从油井的不同的变化可以对比出注水的效果。
因此,一般是先从注水井分析入手,最大限度地解决层间矛盾,在一定程度上调解平面矛盾,改善层内矛盾,也就是说井组分析以找出和解决三大矛盾为目标。
来改善油井的生产状况,提高油田的注采管理水平。
本章所要讲的主要内容是:油田注水开发的“三大矛盾”,注水井的分析,井组动态分析的内容、方法、步骤、及井组动态分析的案例。
第一节注水开发的三大矛盾当注水开发多油层非均质的油田时,由于油层渗透率在纵向上和平面上的非均一性,注入水就沿着高渗透层或高渗透区窜流。
而中低渗透层或中低渗透区却吸水很少,从而引起一系列矛盾,归纳起来主要有三大矛盾。
一、注水开发的三大矛盾1.层间矛盾层间矛盾就是高渗透性油层与中、底渗透性油层在吸水能力、水线(油水前缘)推进速度等方面存在的差异性,是影响开发效果的主要矛盾,也是注水开发初期的根本问题。
生产开发中,高渗透油层由于渗透率高,连通性好,注水效果明显,表现为产油能力高,担负全井产量的大部分。
中、底渗透性油层则由于渗透率底,连通性差,表现为产油量底,生产能力不能充分发挥。
这样在油井中出现了层间压差。
图7-1层间矛盾示意256257在注水井中,高渗透层吸水能力强,可占全井吸水量的30%~70%以上。
水线前缘很快向生产井突进,形成单层突进,如图7-1所示。
因此,渗透率高、连通好的油层,由于注得多,采的多,生产井很快见到注水效果,含水很快上升。
高渗透油层见效及见水后,地层压力和流动压力明显上升,形成高压层,严重的干扰中、低渗透层的工作,致使这些层少出油或不出油,全井产量递减很快,含水上升。
《油藏工程》综合复习资料一、填空题1、在自然地质条件和开采条件下,在油藏中驱油能量一般有:油藏中流体和岩石的弹性能、溶解于原油中的天然气膨胀能、边水和底水的压能和弹性能、气顶气的膨胀能和重力能2、开发调整的主要类型有层系调整、井网调整、驱动方式调整、工作制度调整和采油工艺调整。
3、油藏动态分析方法一般分为历史拟合、动态预测、校正和完善三个阶段。
4、层系组合与井网部署是相互依存的,但两者各有侧重。
层系划分主要解决纵向非均质性问题;井网部署则主要解决平面非均质性问题。
5、采用边缘注水方式时,注水井排一般与油水边界平行,能够受到注水井排有效影响的生产井排数一般不多于 3 。
6、产量递减的快慢取决于递减率、递减指数两个参数的大小。
7、在双重介质试井分析中,先后出现的两条直线斜率的关系是平行,两直线间的纵向截距差反映弹性储容比的大小。
8、动态分析方法计算的地质储量一般__<_(>、=或<)容积法确定的地质储量,因为它一般指__动用_储量。
9、在底水锥进中,锥体的上升速度取决于该点处的势梯度、垂向渗透率。
10、油藏的驱动方式可分为弹性驱动、溶解气驱、水压驱动、气压驱动和重力驱动11、列举三种以三角形为基础的井网方式反七点(歪四点)、七点系统、交错排状系统12、在应用渗流阻力法进行反七点面积注水开发指标计算时,见水前从注水井底到生产井底一般视为三个渗流阻力区;见水后从注水井底到生产井底一般视为二个渗流阻力区。
13、在递减指数相同的情况下,初始递减率越大,则产量递减越__快 _,在初始递减率相同的情况下,递减指数越大,则产量的递减速度越慢 _。
14、直线封闭断层附近一口生产井,在试井分析中先后出现两条直线,其中第二条直线的斜率是第一条直线斜率的2 倍。
15、油气藏储量分为预测储量、控制储量、探明储量三级。
16、列举三种以正方形为基础的井网方式五点法、九点法、歪七点法。
17、注水方式分为边缘注水、切割注水和面积注水。
石油知识和常用名词解释(3)石油知识和常用名词解释泵效抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。
其计算公式为:η=q液 / q理×100%式中η为深井泵效;q液为油井实际产量(吨/日);q理为泵的理论排量(吨/日),泵效的高低反映了泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适。
影响泵效的因素有三个方面:(1)地质因素:包括油井出砂、气体过多、油井结蜡、原油粘度高、油层中含腐蚀性的水、硫化氢气体腐蚀泵的部件等;(2)设备因素:泵的制造质量,安装质量,衬套与活塞间隙配合选择不当,或凡尔球与凡尔座不严等都会使泵效降低。
(3)工作方式的影响:泵的工作参数选择不当也会降低泵效。
如参数过大,理论排量远远大于油层供液能力,造成供不应求,泵效自然很低。
冲次过快会造成油来不及进入泵工作筒,而使泵效降低。
泵挂过深,使冲程损失过大,也会降低泵效。
提高抽油泵泵效方法(1)提高注水效果,保持地层能量,稳定地层压力,提高供液能力。
(2)合理选择深井泵,提高泵的质量(检修),保证泵的配合间隙及凡尔不漏。
(3)合理选择抽油井工作参数。
(4)减少冲程损失。
(5)防止砂、蜡、水及腐蚀介质对泵的侵害。
气举采油当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面时,油井就停止自喷。
为了使油井继续出油,需要人为地把气体(天然气)压入井底,使原油喷出地面,这种采油方法称为气举采油。
海上采油,探井,斜井,含砂,气较多和含有腐蚀性成分因而不宜采用其它机械采油方式的油井,都可采用气举采油。
气举采油的优点是井口、井下设备较简单,管理调节较方便。
缺点是地面设备系统复杂,投资大,而且气体能量的利用率较低。
油田注水利用注水井把水注入油层,以补充和保持油层压力的措施称为注水。
油田投入开发后,随着开采时间的增长,油层本身能量将不断地被消耗,致使油层压力不断地下降,地下原油大量脱气,粘度增加,油井产量大大减少,甚至会停喷停产,造成地下残留大量死油采不出来。
如何管理好油水井大港油田采油一厂是一个有着40多年开发历史的老油田,这里地质构造复杂,油水井管理的难度较大,我凭着对工作的热爱,不断学习不断进取,工作中理论联系实际总结出一套行之有效的解决问题的方法。
这里我简单介绍一下管理自喷井、抽油机井、注水井的一些经验做法。
一、自喷采油 是依靠地层能量(包括人工注水)来开发油田的一种常见的开采方式。
这种开采方式的井下和地面设备简单,生产成本低,管理方便。
自喷井的管理基本上包括三个方面:(1)管好采油压差。
静压(即目前地层压力)与油井生产时测得的流压的差值叫生产压差,又叫采油压差。
在一般情况下,生产压差越大,产量越高。
油嘴是起着控制油井生产的作用。
改变油嘴的大小,就可以控制和调节油井生产压差和产量。
(2)取全、取准各项生产及化验分析材料。
自喷井资料七全七准是指油压、套压、流压、静压、产量、油气比、原油含水化验等七项资料全准。
(3)保证油井正常生产。
新井第一次清蜡,一般是8小时到16小时开始。
如果时间太短,井筒死油和脏物排不净;时间过长,有可能使油井结蜡严重。
清蜡前应先用铅锤试通、检查井内情况,防止用刮蜡片清蜡时卡钻。
然后再用较小直径的刮蜡片分段刮蜡,不要一次下得太深。
下时要平稳缓慢。
注意查清挂、卡的情况。
逐步扩大刮蜡片直径,注意摸清刮蜡井段。
上述三条是相互联系而又相互制约的,要是油井高产稳产,就必须在这三个方面多做些工作。
管好采油压差是保持有较多油流入井底,而充分利用底层的压能。
取全取准各项资料又是科学管井,以及进行采油方面的科研工作最基本的保证,切不可忽视。
要使自喷井采出更多的石油要做好以下几项工作:(1) 注水:早期内部注水,在油田一投入开发,油田开始采油的同时,转注一批注水井,采用高压注水泵将水注入油层,以补充采出石油所消耗的能量。
这样可以使自喷油井始终保持充足能量,延长自喷采油期,并能长期保持稳产高产。
(2) 改造油层:由于石油从油层流到井筒的过程中,在井壁附近的压力损耗很大,因此,提高井壁附近油层的渗流能力,可以大大减少井壁附近的压力损耗,有利增加油井产量,增强油井自喷能力。
目录第一章 油田注水 (1)第一节 注水的作用 (1)第二节 注水方式 (2)一 边缘注水 (2)二 切割注水 (3)三 面积注水 (3)四 点状注水 (4)第三节 注水系统组成 (5)一 水源 (5)二 注水站 (5)三 配水间 (5)四 注水井口 (5)五 注水井场 (5)六 注水管道 (6)第四节 注水工艺及选择 (7)一 注水工艺流程的基本要求 (7)二 工艺流程分类及选择 (7)第五节 注水站 (11)一 规模和压力的确定 (11)二 注水站分类 (13)三 注水站的布局 (13)四 注水站平面布置 (14)五 注水站流程 (19)六 注水泵房 (24)七 简易注水站 (26)第六节 配水间 (28)一 配水间的功能及布置 (28)二 配水间分类和流程 (28)三 配水间工艺设计 (29)第七节 注水井口 (31)一 注水井口装置的功能 (31)二 注水井口与井场的布置 (31)三 注水井井口装置的型式 (31)四 注水井井口工艺安装要求 (34)第八节 注水管网 (35)一 注水管网的布置和线路选择 (35)二 注水管道的工艺计算 (35)三 注水管道的敷设 (43)第九节 注水水质 (44)第十节 注水脱氧 (45)一 油田注水除氧的必要性 (45)二 脱氧的形式 (46)附录 A 碎屑岩油藏注水水质推荐指标 (47)第二章注气 (49)第一节凝析油气田 (49)一 凝析油气田概念 (49)二凝析油气田开发方法 (53)第二节 气举采油概述 (57)一 气举采油的概念 (57)二 气举采油的优缺点 (57)三 气举采油的类型 (59)第一章油田注水第一节注水的作用利用注水井把水注入油层,以补充和保持油层压力的措施称为注水。
油田投入开发后,随着开采时间的增长,油层本身的能量将不断地被消耗,致使油层压力不断地下降,地下原油大量脱气,粘度增加,油井产量大大减少,甚至会停喷停产,造成地下大量死油采不出来。
确定已开发油田采油井和注水井地层压力的简易方法摘要:对于已开发油田来说,地层压力是一项重要参数。
它既影响到油井的产能,又影响到油田的采收率。
已开发油田的地层压力,即可以由采油井关井的压力恢复曲线确定,又可通过注水井关井的压力降落曲线确定。
著名的Horner 法,仅适用于确定原始地层压力的探井和新井,而MDH (Miller-Dyes-Hutchison )法,并不能直接用于确定油田的目前地层压力。
在实际应用时,需要查找MDH 法的无因次典型曲线。
本文应用传统的MDH 法,结合压力函数的应用,提出了确定已开发油田采油井和注水井地层压力的简易方法。
通过实例应用对比表明,本文提供的方法是实用有效的。
关键词:已开发油田;试井;采油井;注水井;地层压力;方法Simple method for determining reservoir pressure ofproducing oil well and injecting water well in developed oilfieldAbstract: For developed oilfields, reservoir pressure is a very important parameter influencing not only the productivity of oil wells but also the recovery efficiency of the oilfield. The reservoir pressure of a developed oilfield can be determined not only by shut-in buildup curve for a producing well, but also by shut-in falloff curve of injecting water well. The famous Horner method can only be used to determine reservoir pressure of exploration well and new well, while MDH method can not be directly used to determine current reservoir pressure, which should be found dimensionless MDH type curve in practical application. With conventional MDH method, combined with application of pressure function, a simple method for determining reservoir pressure of producing oil well and injecting water well is proposed in this paper. The comparison of examples indicates that the method proposed in this paper is effective.Key words: developed oilfield; well test; producing oil well; injecting water well; reservoir pressure; method对于注水开发油田来说,地层压力是一项重要指标。
它既能影响到油井的产能,也会影响到油田的采收率,因此,应当不失时机地测试了解地层压力的大小。
对于新油田的新井通常关井测试压力恢复曲线,利用Horner 法确定油田的原始地层压力。
而对已开发的油田,由于关井前的生产时间太长,Horner 法的应用已经失效。
但传统的MDH 法,虽与关井前的生产时间无关,但由于它的应用要依赖于MDH 法的典型曲线,因而大大地受到限制。
本文在MDH 法的基础上,结合压力函数的应用,提出了通过采油井和注水井短时关井测试的压力恢复曲线和压力降落曲线,确定地层压力的方法。
1方法的提出1.1采油井的方法在图1上绘出了一口采油井关井前后的产量和压力变化关系图。
在图2上绘出了MDH 法表示的井底压力恢复曲线。
MDH 法表示的基本关系式 [1]:t m A P ∆+=lg o o ws (1)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=Sr C Km P A 87.06.123lg 2w t o o wfo o φμ (2)KhB q m oo o o 12.2μ=(3)图1 采油井测试过程示意图图2 采油井关井压力恢复曲线MDH 法示意图利用采油井压力恢复曲线直线数据,由(1)式进行线性回归,可以求得截距A o 和斜率m o 的数值,此后可由(3)式改写的下式,求油井的有效渗透率:hm B q K o oo o 12.2μ=(4)将K 、P wfo 和其他数据代入由(2)式改写的下式,可以求油井的表皮系数:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=092.2lg )(151.12w t o o wfo o r C Km P A S φμ (5)q oP w f 和P w slg ΔtP w s在关井后,当压力恢复达到地层压力时,Δt =Δt R ,(1)式可写为:R o o R lg t m A P ∆+= (6)下面介绍压力函数的应用[1,2]。
所谓压力函数是指,在油井关井后,不同关井时间的压力恢复速度,或称为不同时间的压力恢复率,以符号Y o 表示。
对于采油井,由(1)式对关井时间求导得:tm Y ∆=303.2o o (7)由(7)式看出,Y o 与m o 成正比,与Δt 成反比。
在Δt =0时,Y o =∞;Δt =∞时,Y o =0。
在0<Δt <∞之间,Y o 与Δt 呈双曲线关系迅速下降。
对于m o =0.5,1.0和1.5三种情况,Y o 与Δt 的关系绘于图3。
由图3看出,当Δt >30h 时,Y o 与Δt 的变化非常缓慢,不同m o 值的Y o 也非常接近。
图3 不同m o 值Y o 与Δt 的关系图为了便于在实际中的分析应用,将(7)式中Y o 的单位,由MPa/h 改为MPa/d 时得tm tm Y ∆=∆=oo o 42.10303.224 (8)当关井的压力恢复达到地层压力时,Δt =Δt R ,Y o =Y oR ,此时由(8)式得:oRoR 42.10Y m t =∆ (9)将(9)式代入(6)式得:oRo0o R 42.10lgY m m A P += (10)对于一个已开发油田,由采油井确定的地层压力,实际上是一个测试时的动态地层压力,并不具有十分的精确值。
当然,采油井的地层压力,既可以通过长时间关井获得,也可以通过短时关井的压力恢复曲线法求得,两者的结果只能比较一致,而不完全相同。
由于前者的关井时间较长,会直接影响到油井的产量,因此是大家不原意接受的。
事实上,由于井间干扰的存在,长时间关井反而得不到正确的结果,因而,由实际测试和本文方法确定的地层压力均带有相对可靠的性质。
当每天的压力恢复速度取0.01MPa/d 时,可以得到非常可靠的地层压力。
当取Y oR =0.01MPa/d 时,由(10)式得确定采油井地层压力的关系式为:o o o R 1042lg m m A P += (11)1.2注水井的方法在图4上绘出了一口注水井测试过程的示意图。
由图4看出,在注水井以稳定注水量q w 注入t p 时间后将井关闭,得到了关闭后的井底压力降落曲线(Pressure falloff curve ),并在图5上绘出了MDH 法的压力降落曲线。
MDH 法的关系式为:t m A P ∆+=lg w w wfs (12)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=S r C K m P A i87.06.123lg 2w t w ww wf w φμ (13) hK B q m w ww w w 12.2μ=(14)图4 注水井测试过程示意图q wP w f 和P w f s图5 注水井关井压力降落曲线MDH 法示意图利用注水井压力降落曲线直线段数据,由(12)式进行线性回归,可以求得截距A w 和斜率m w 的数值,此后可由(14)式改写的下式,确定注水井的有效渗透率:hm B q K w ww w w 12.2μ=(15)将K 、P wfi 和其他数据代入由(13)式改写的下式,可以确定注水井的表皮系数:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=092.2lg 151.12wt w ww wfi w r C K m P A S φμ (16) 在注水井关闭后,当注水井的压力降落达到地层压力时,即P wfs =P R ,注水井的关井时间为Δt =Δt R ,此时的(12)写为:R w R lg t m A P w ∆+= (17)对于注水井压力函数的定义为:在注水井关闭后,井底压力随时间的下降速度,即单位时间的井底压力下降量,由(12)式对关井时间Δt 求导得:tm tP Y ∆=∆=303.2d d -w wfs w (18)当Y w 的单位,由MPa/h 改为MPa/d 时,(18)式改写为:tm tm Y ∆=∆=ww w 42.10303.224 (19)在注水井关闭后,若井底压力降落达到地层压力时,则Δt =Δt R 和Y w =Y wR ,由(19)式得wRwR 42.10Y m t =∆ (20)将(20)式代入(17)式得:wRww w R 42.10lgY m m A P += (21)对于油田来说,由(3)式和(14)式的对比表明,由于采油井的流动系数(K o h /μo )明显地大于注水井的流动系数(K w h /μw ),且注水井的注水量q w 也会大于采油井的产量q o ,因而,注水井压力降落曲线直线段斜率|m w |的数值,会明显地大于采油井压力恢复曲线直线段斜率m o 的数值。
由(19)式除以(8)式得,注水井与采油井的压力函数关系为:lg ΔtP w f so o w w )/(Y m m Y = (22)由于|m w |>m o ,故Y w >Y o 。
这表明,在相同的关井时间Δt 时,注水井的Y w 值大于采油井的Y o 值。
根据本文的研究,当取Y wR =-0.05MPa/d ,可以得到比较满意的结果,此时,由(21)式得,确定注水井地层压力的关系式为:)4.208lg(w w w R m m A P -+= (23)如果采用注水井关闭后井口压力记录的压力降落曲线资料,可以先用井口压力降落曲线的资料,按照上述方法先求井口的稳定压力P whs ,然后,再加上注水井的井筒水柱静压P wc ,由下式确定注水井的地层压力:wc whs R P P P += (24)井筒水柱静压,由下式确定:w wc 01.0ρD P = (25)注入水的密度与矿化度有关,当缺少直接测试的ρw 数值时,可由如下经验公式确定[5]:s w C 71071-⨯+=ρ (26)2实例应用2.1采油井的应用举例已知某油井[4]的有关参数为[4]:q o =17.58m 3/d ,h =6.1m ,φ=0.20,B o =1.22Rm 3/STm 3,μo =1.0mPa·s ,C t =0.00294MPa -1,r w =0.091m ,关井前的生产时间t p =97.6h ,关井时的井底流压p wfo =30.653MPa ,在表1中列于关井后测试的压力恢复曲线数据。