開發(fā)井措施分析平臺(tái)研究及應(yīng)用

鄭永建，湯國平，李　偉，曾　桃

(1.中海石油湛江分公司，廣東湛江 524057；2. 奧伯特石油技術(shù)公司)

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開發(fā)井措施分析平臺(tái)研究及應(yīng)用

鄭永建1，湯國平2，李偉1，曾桃1

(1.中海石油湛江分公司，廣東湛江 524057；2. 奧伯特石油技術(shù)公司)

目前對(duì)于油氣田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料和生產(chǎn)數(shù)據(jù)缺乏系統(tǒng)管理，開發(fā)井措施分析過程復(fù)雜，工程師的知識(shí)結(jié)構(gòu)及工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)油水井措施分析結(jié)果影響較大。針對(duì)這些問題，將數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)分析軟件有機(jī)結(jié)合，提出了一種“一站式”標(biāo)準(zhǔn)化措施分析流程方案：在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料、生產(chǎn)數(shù)據(jù)及地質(zhì)油藏資料可視化查詢和圖形化應(yīng)用的基礎(chǔ)上，分析生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，明確潛力井和潛力區(qū)塊，提出增產(chǎn)措施建議并進(jìn)行增產(chǎn)措施可行性分析、效果預(yù)測(cè)和評(píng)估。該方案采用插件式開發(fā)，功能間彼此獨(dú)立，所有流程信息都采用配置文件形式定義，用戶可以在標(biāo)準(zhǔn)的流程基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。以南海西部X水平井控水措施為例，說明該“一站式”軟件平臺(tái)符合業(yè)務(wù)需求。

開發(fā)井；動(dòng)態(tài)分析；增產(chǎn)措施；效果評(píng)價(jià)

隨著油田開發(fā)的不斷進(jìn)行，開發(fā)井增產(chǎn)措施已經(jīng)成為挖掘油藏潛力的關(guān)鍵手段。措施分析所需資料多且范圍廣，需要地質(zhì)、油藏、固井等多個(gè)學(xué)科的綜合應(yīng)用，分析過程復(fù)雜，工程師往往需要同時(shí)應(yīng)用多項(xiàng)軟件工具才能完成對(duì)一個(gè)井次的措施分析，并且需要不同領(lǐng)域的工程師經(jīng)過大量工作才能獲得某些參數(shù)和圖件。同時(shí)由于涉及到多學(xué)科的交叉應(yīng)用，工程師的知識(shí)結(jié)構(gòu)及工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)增產(chǎn)分析結(jié)果影響較大。

總之，前期資料獲取的便利性，以及工程師對(duì)資料綜合應(yīng)用的能力，對(duì)開發(fā)井措施分析、工作效率以及可靠程度有著十分重要的影響。本文借鑒前人對(duì)采油工程技術(shù)措施設(shè)計(jì)流程化的理念[1-2]，探討一項(xiàng)集成增產(chǎn)措施分析一般流程所需功能的平臺(tái)，該平臺(tái)主要集成眾多學(xué)科分析成果和增產(chǎn)分析所需的一般數(shù)據(jù)，為工程師提供了從發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)矛盾與潛力，到分析油氣田產(chǎn)量變化的原因與開發(fā)規(guī)律，再到措施可行性分析，最后進(jìn)行措施效果評(píng)價(jià)及追蹤的“一站式”分析服務(wù)，極大規(guī)范和提高了措施分析的科學(xué)性和簡(jiǎn)便性。

1　措施分析流程

1.1地質(zhì)特征分析

地質(zhì)特征分析主要為分析目標(biāo)油田、井組、單井提供地質(zhì)背景[3]，從構(gòu)造類型、構(gòu)造特點(diǎn)、斷層特點(diǎn)、邊底水情況、儲(chǔ)層的縱橫向變化規(guī)律等方面詳細(xì)分析油氣藏地質(zhì)的基本特征。

1.2生產(chǎn)特征分析

生產(chǎn)特征分析主要是通過單井、區(qū)塊、油藏等分析對(duì)象分析產(chǎn)油量變化、產(chǎn)水量變化、含水上升情況、產(chǎn)液剖面、平面上的開發(fā)指標(biāo)現(xiàn)狀、水淹情況、油氣儲(chǔ)量動(dòng)用情況等指標(biāo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的矛盾與潛力[4]。結(jié)合地質(zhì)特征分析產(chǎn)量、含水變化的原因，從而提出挖掘單井、區(qū)塊潛力的治理措施。

根據(jù)上述評(píng)價(jià)指標(biāo)需要，利用生產(chǎn)綜合曲線、試井解釋成果、含水上升規(guī)律、剖面測(cè)試資料、生產(chǎn)指標(biāo)分布圖表等手段對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行分析。

1.3油水井措施分析

根據(jù)中海石油湛江分公司油田現(xiàn)場(chǎng)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，油田目前存在的潛力和問題主要包括井網(wǎng)不完善、地層污染、含水上升太快、儲(chǔ)層物性條件差、縱向采出不均衡、油井潛能未釋放等。針對(duì)上述潛力和問題，提出了控水分析、儲(chǔ)層改造、解堵分析、提液分析、換層分析、調(diào)整井分析等對(duì)應(yīng)措施。

不同措施分析側(cè)重點(diǎn)不同，本文提出了措施分析思路差異化的原則，對(duì)不同措施提出不同建議分析方法[5]，設(shè)計(jì)結(jié)果如表1所示。例如對(duì)于提液措施需要重點(diǎn)分析其電潛泵是否允許增加生產(chǎn)壓差，同時(shí)還需要根據(jù)無因次采油采液指數(shù)曲線判定提液潛力大小，根據(jù)最大提液量，從油藏工程角度提出一個(gè)合理的提液幅度。

表1　油水井增產(chǎn)措施設(shè)計(jì)

在生產(chǎn)特征分析后，確定存在的潛力問題，確定對(duì)應(yīng)措施，進(jìn)一步研究不同措施的適應(yīng)性，對(duì)生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)并對(duì)措施潛力進(jìn)行預(yù)測(cè)[6]。例如：提液措施需要對(duì)電潛泵的參數(shù)按最大產(chǎn)值進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還要對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)與生產(chǎn)壓差的敏感性進(jìn)行分析，最后采用遞減法類比相似井，從而得到措施潛力。針對(duì)不同的措施，設(shè)計(jì)差異化的生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化方法以及措施潛力預(yù)測(cè)方法，如表2所示。

表2　油水井增產(chǎn)措施效果預(yù)測(cè)

1.4油水井增產(chǎn)措施后評(píng)估

針對(duì)不同措施，預(yù)先制訂的目標(biāo)也不同。油水井措施的目的主要包括：增加油井產(chǎn)量、提高注水井的注水效率和質(zhì)量、調(diào)整縱橫向上的矛盾，從而達(dá)到改善開發(fā)效果的目的。對(duì)于油井一般的措施，增油量大小是評(píng)價(jià)的最重要指標(biāo)，含水上升情況也是重要指標(biāo)之一，主要目的是確保措施能提高油井產(chǎn)量，使得油井含水上升穩(wěn)定。水井一般的措施主要是使得井組內(nèi)的油井開發(fā)效果得到改善，同時(shí)評(píng)價(jià)井組的生產(chǎn)情況。

不同措施既有共同點(diǎn)，也有差異性。針對(duì)措施增油量、措施有效期、產(chǎn)油量變化趨勢(shì)、產(chǎn)水量變化趨勢(shì)、表皮系數(shù)變化、含水上升趨勢(shì)、剖面變化、可采儲(chǔ)量等指標(biāo)，設(shè)計(jì)不同增產(chǎn)措施后評(píng)價(jià)指標(biāo)，每項(xiàng)措施分析要點(diǎn)如表3所示。綜合各項(xiàng)指標(biāo)的結(jié)果，對(duì)措施效果進(jìn)行有效性評(píng)價(jià)。

表3　油水井增產(chǎn)措施后評(píng)估

2　分析平臺(tái)建立

開發(fā)井措施分析平臺(tái)包括的功能模塊：動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理、地質(zhì)特征、生產(chǎn)特征、油水井措施可行性分析、措施后效果評(píng)估模塊。

不同措施需要一組不同的菜單欄，如果每種措施都需要一個(gè)獨(dú)立菜單欄，軟件會(huì)十分臃腫，使用和維護(hù)都十分不方便。本文探討的菜單欄是基于軟件平臺(tái)的插件式開發(fā)理念以及功能組合管理器的機(jī)制，每種措施只有被用戶需要才能自動(dòng)生成，達(dá)到菜單欄復(fù)用的目的。

軟件具備將輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過一定算法輸出計(jì)算結(jié)果的功能，同時(shí)確保所有功能都具有獨(dú)立的完整的輸入、計(jì)算、輸出體系，各種功能間采用插件式開發(fā)，互不影響，并且設(shè)置功能組合管理器，負(fù)責(zé)將各個(gè)功能按照業(yè)務(wù)需求和一定邏輯順序進(jìn)行組合，用戶可以通過配置文件，自由配置相應(yīng)的功能，達(dá)到簡(jiǎn)化使用的目的。

3　實(shí)例應(yīng)用

以南海西部X水平井控水措施可行性分析、措施效果預(yù)測(cè)及增產(chǎn)措施后評(píng)估為例，說明該“一站式”軟件平臺(tái)的應(yīng)用。

3.1目標(biāo)井地質(zhì)特征分析

該井所在井組是受斷層控制的背斜構(gòu)造油藏，天然水驅(qū)能量充足，邊底水驅(qū)動(dòng)。該井水平段長(zhǎng)721 m，鉆遇油層283.1 m；水平井趾端離油水界面垂直距離僅7.5 m。

3.2目標(biāo)井生產(chǎn)特征分析

該井于2009年1月投產(chǎn)，投產(chǎn)初期日產(chǎn)油424 m3，到2011年4月底，該井累產(chǎn)油13.38×104m3，產(chǎn)氣148.48×104m3，產(chǎn)水9.29×104m3。2010年3月將該井油嘴調(diào)大、電泵頻率調(diào)高后產(chǎn)液量大幅上升，從268 m3/d上升到480 m3/d，初期增油明顯，但含水上升很快，到3月23日從之前的47.8%快速上升到73.91%；3月24日又調(diào)回原工作制度，降水效果非常明顯。初步認(rèn)為油井進(jìn)入高含水期，需要開展控水穩(wěn)油作業(yè)。

3.3控水措施可行性分析

結(jié)合測(cè)井曲線與產(chǎn)液剖面組合圖，該井后半段井段是主要供液段，2 537.2～2 647.6 m井段為本井主要產(chǎn)出層，也是主要產(chǎn)水層，地面產(chǎn)液115.67 m3/d，產(chǎn)水99.9 m3/d，地面含水86.37%，井下分層產(chǎn)量占總產(chǎn)液量的47.98%；2 374.1～2 488.6 m井段為本井次要產(chǎn)出層，也是主要產(chǎn)油層，地面產(chǎn)液91.38 m3/d，地面含水30.47%，井下分層產(chǎn)量占總產(chǎn)液量的37.91%。因此決定封堵2 488 m以后的產(chǎn)層，并對(duì)2 374～2 488 m產(chǎn)層段適度控水。

3.4控水措施效果

2012年1月完成控水作業(yè)后(封堵2 488 m以后產(chǎn)層)，含水無明顯變化，2月7日將堵頭坐入控水管柱工作筒(機(jī)械封堵2 374 m后產(chǎn)層)，含水由79.8%持續(xù)降至3.6%并保持到3月11日，說明控水措施起效。

根據(jù)實(shí)際的月產(chǎn)量數(shù)據(jù)作遞減分析，控水前月指數(shù)遞減率0.0223，控水后實(shí)際月指數(shù)遞減率0.0482，有效期920天，累增油2.3×104m3。

4　結(jié)論

(1)建立了增產(chǎn)措施分析一般流程所需功能的平臺(tái)，該平臺(tái)集成眾多學(xué)科分析成果以及增產(chǎn)分析所需的一般數(shù)據(jù)，節(jié)約了大量準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的時(shí)間，同時(shí)也免去了跨平臺(tái)使用的諸多不便。

(2)建立了功能管理機(jī)制，使得菜單欄可以根據(jù)事先定制好的配置文件動(dòng)態(tài)生成，簡(jiǎn)化軟件布局，使得軟件操作更加流暢。

(3)建立了6種常見措施差異化適用的分析評(píng)價(jià)流程，并使措施分析的流程標(biāo)準(zhǔn)化，使得措施分析論證更加豐富。

(4)應(yīng)用實(shí)例初步表明，該平臺(tái)符合現(xiàn)場(chǎng)的業(yè)務(wù)需求。

[1]高琛. 采油工程技術(shù)措施方案設(shè)計(jì)與工作流的研究[D].北京：中國石油大學(xué), 2008.

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編輯：王金旗

1673-8217(2016)04-0122-04

2016-02-25

鄭永建，高級(jí)工程師，1971年生，1995年畢業(yè)于西南石油學(xué)院石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)分析研究工作。

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