注水井壓降資料的錄取及應(yīng)用

董俊偉

摘要：注水作為油藏穩(wěn)壓、增產(chǎn)的重要方法之一，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。注水井在注水開發(fā)中起著相當(dāng)重要的作用，利用注水井試井評價油藏動態(tài)，監(jiān)控注水過程具有重要意義，注水井壓降資料的應(yīng)用是認(rèn)識油藏、評價油藏及油藏動態(tài)監(jiān)測的重要方法之一，能有效反映油藏動態(tài)參數(shù)。為油田較長期穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：壓降；地層靜壓；表皮系數(shù)；壓力指數(shù)曲線；壓降曲線

壓降定義：關(guān)井后壓力隨時間變化數(shù)值。

1、目前錄取水井壓降資料的現(xiàn)狀

現(xiàn)河采油廠所管油田小斷塊多，斷塊地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，特別是到開發(fā)中后期。地質(zhì)開發(fā)難度非常大，有的區(qū)塊如現(xiàn)河莊油田注水井吸水性好，地面系統(tǒng)采用常壓注水，平面、層間矛盾突出，注水不能到達(dá)目的層，油井含水上升特別快。而史深100斷塊高壓低滲區(qū)塊，地層能量差，油井生產(chǎn)靠酸化壓裂等措施很難保持長期穩(wěn)產(chǎn)，注水已成為油藏穩(wěn)壓、增產(chǎn)的重要方法。但是該區(qū)塊的高壓注水吸水性差，資料的錄取工作難度大。目前壓降資料的錄取工作也是非常困難。

對比較容易錄取壓降資料的常規(guī)井，注水井壓降測試通常按下述方法獲得：（1）將注水井的日注量調(diào)至指定的數(shù)值，穩(wěn)定注水5天以上。（2）測定前，注水井井口壓力表必須經(jīng)過校正。（3）測定時，記下注水壓力（油壓、套壓、泵壓）和日注量，迅速關(guān)井.記下關(guān)井開始和終了時間，記下關(guān)井終了時的壓力，并從這一時間開始，每隔5分鐘讀一次壓力，一直至壓力變化很小為止。在讀數(shù)期間，若壓力下降快則加密讀數(shù)，若壓力下降慢則延長時間讀數(shù)。根據(jù)所測資料做出壓降曲線。

我們對吸水性差，地面管理難度大的高溫高壓注水井（日注水量小于20立方米、注水壓力在25Mpa以上）利用井口壓降測試裝置將測試儀器安裝于高壓注水井的測試井口進(jìn)行壓降資料錄取。其缺點(diǎn)是：（1）由于水井管理工作人員操作失誤，誤關(guān)測試閘門而擠壓儀器，造成測試儀器報廢。（2）測試井偏遠(yuǎn)，容易發(fā)生測試儀器被盜事故。測試儀器掉井造成該井作業(yè)或大修，儀器報廢，嚴(yán)重的導(dǎo)致水井報廢。這種測試方法成功率不足20%。

2、高壓水井測壓降裝置改進(jìn)及應(yīng)用

高壓低滲油藏開發(fā)形勢給錄取壓力資料帶來了新的挑戰(zhàn)，高溫高壓測試能力，我們結(jié)合油田開發(fā)需要，攻堅克難，不斷研究，不斷發(fā)展，以滿足廠應(yīng)用要求，針對以上存在的問題，我們改進(jìn)了新型高壓水井壓降測試裝置，增加放空和安全保護(hù)功能。新型測試裝置由防噴主體、放空閘門、阻流閘門、放噴短節(jié)四部分組成。防噴主體為一外徑32mm，內(nèi)徑10mm，高112mm，兩端為四分錐形螺紋的管狀體。下端與注水管線上的四分高壓閘門配合，上端與阻流閘門配合，其主體中間加工一放噴短節(jié)，長度為40mm，與四分高壓放空閘門配合，測試時將測試儀器與阻流閘門連接。

我們通過不斷論證、對比分析、實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出一套安全又行之有效的高壓注水井壓力降落測試方法。在關(guān)井之前測試該井配水間的注水壓力，井口的注水油壓，然后計算出管損壓差。首先測量其精確的穩(wěn)定注水15分鐘，記下注水壓力（油壓、套壓、泵壓）和日注量。將上述裝置連接于配水間內(nèi)測試井注水管線的放空閘門上，打開放空閘門，然后關(guān)上流注水閘門72小時，錄取該井的壓力降落過程。我們在可操作井上進(jìn)行了20口井試驗(yàn)，對資料進(jìn)行分析對比都達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、水井壓降試井資料在油藏中的應(yīng)用

利用圖版擬合解釋法進(jìn)行分析、計算，即可推算地層能量：表皮系數(shù)（井底儲層污染評價）；估算測試井的控制儲量、確定地下流體的流動能力等參數(shù)。

壓力指數(shù)曲線（PI曲線）以注水井壓降曲線為基礎(chǔ)，由注水井壓降曲線得出。PI值反映的是壓力隨時間的變化情況，計算方法是注水井關(guān)井時間（t）后的壓力P（t）隨時間t的變化的積分與時間t的比值。公式：PI=∫p（t）dt/t式中：PI——注水井的壓力指數(shù)，MPa；p（t）——關(guān)井后注水井壓力隨時間的變化值，MPa；t——關(guān)井時間，min。PI值越小，地層系數(shù)越大。若地層有大孔道或高滲透層存在，即滲透性很好，則PI值很小。

區(qū)塊調(diào)剖井的必要性的兩種判斷方法：（1）按區(qū)塊平均PI值和注水井的PI值選定調(diào)剖井，通常是低于區(qū)塊平均PI值的注水井為調(diào)剖井。區(qū)塊平均PI值越小越需要調(diào)剖。由專家決策系統(tǒng)統(tǒng)計得出，平均值低于10MPa的區(qū)塊均需要調(diào)剖。（2）區(qū)塊注水井的PI值極差：PI值極差是指注水井PI值的最大值與最小值之差，其差值越大越需要調(diào)剖。統(tǒng)計得知，PI值極差超過5Mpa的區(qū)塊需要調(diào)剖。

應(yīng)用注水井壓力指數(shù)曲線評價調(diào)剖效果：由于油層縱向平面的非均質(zhì)性，裂縫、微裂縫的存在等原因，使注入水不能均勻推進(jìn)，能量供應(yīng)不足，造成部分油井含水突然上升，產(chǎn)量下降。

例現(xiàn)河莊油田一油井在該區(qū)塊轉(zhuǎn)注初期含水65%，注水生產(chǎn)一年之后，油井含水突然上升到80%，然后含水一直居高不下。經(jīng)過地質(zhì)動態(tài)分析，對應(yīng)水井存在裂縫，對水井進(jìn)行堵水調(diào)剖。在進(jìn)一步驗(yàn)證調(diào)剖效果時，對水井進(jìn)行了壓降測試，前后壓降資料對比，證明封堵效果有效。調(diào)剖后對應(yīng)油井含水上升得到有效的控制，生產(chǎn)形勢逐步好轉(zhuǎn)，月產(chǎn)油平均以0.15噸的速度遞增，油井半年后含水下降到66%。堵水調(diào)剖效果顯著。

4、結(jié)論及認(rèn)識

（1）改進(jìn)之后的高壓測壓降裝置輕便、靈活、實(shí)用、安全性能強(qiáng)，杜絕了在高壓下拆卸測試儀器及裝置，避免了儀器損壞及人身傷害，避免了帶壓拆卸的安全隱患，也避免了因關(guān)井時間延長，導(dǎo)致降低采油廠水井注水量，徹底消除了測試儀器在井內(nèi)遇卡致使儀器落入井內(nèi)及儀器被擠壓報廢、被盜的事故，安全性能得到大幅提高，同時降低了員工的勞動強(qiáng)度。至今已測試70余井次，資料合格率94%，有效解決了錄取高壓注水井地層資料的難題，為油藏的合理開發(fā)提供有力的保障。測試儀器不用下入井底，因此不受測試井內(nèi)在因素影響，提高了測試成功率，由原來的不足20%提高到96%。有效解決了高壓低滲區(qū)塊吸水性差的水井測壓力資料錄取難的問題。有利于采油廠及時作出下步注水工藝措施，間接經(jīng)濟(jì)效益可觀。

（2）技術(shù)要求：掌握測試井的基本情況，計量儀表準(zhǔn)確，在測試過程中要求系統(tǒng)泵壓穩(wěn)定，同層系的水井不能停注或調(diào)配水量，注水量穩(wěn)定，對應(yīng)油井正常生產(chǎn)，不能改變工作制度，不能停抽或間開。對測試人員要求工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，要求采油隊(duì)及水井班組人員密切配合，有異常情況及時準(zhǔn)確地跟測試人員反映。收集全資料，以便在分析資料時盡量排除一切干擾因素。

（3）利用水井壓降資料能準(zhǔn)確判斷是否對設(shè)計井進(jìn)行調(diào)剖，可以進(jìn)行措施后效果評價，提高措施的有效率，可以經(jīng)濟(jì)有效地開展堵水調(diào)剖技術(shù)，解決了部分區(qū)塊由于平面、層間非均質(zhì)性嚴(yán)重而不敢進(jìn)行高強(qiáng)度注水問題，通過堵水調(diào)剖后加強(qiáng)注水，使地層能量得到及時補(bǔ)充，為井組區(qū)塊的穩(wěn)產(chǎn)提供了保證。應(yīng)用壓力指數(shù)曲線決策技術(shù)，可以減少措施的盲目性，有效降低油田中后期水驅(qū)采油的風(fēng)險，對中后期注水開發(fā)的油藏穩(wěn)產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。