注水井井壓動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)解析與酸化效果預(yù)估的新方法研究

王鍇

(中石化勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院，山東 東營(yíng) 257000)

注水井在注水一段時(shí)間后，由于地層中礦物質(zhì)黏土膨脹與分散、水型不配伍等原因產(chǎn)生沉淀，細(xì)小的顆?；蚍敝车募?xì)菌就會(huì)隨注水移動(dòng)、聚集而逐步堵塞滲流孔隙，降低注水層的滲透率，使得注水能效降低。目前最重要的增注措施之一就是基質(zhì)酸化，恢復(fù)或擴(kuò)大近井地帶巖層的孔隙度，提高地層滲透率，達(dá)到水井增注的目的[1～5]。筆者研究了一種新的注水井井壓動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)解析和酸化效果預(yù)估方法。

1 技術(shù)方案

方案1 由上位機(jī)遠(yuǎn)程在線干預(yù)數(shù)據(jù)采集間隔設(shè)置具有無(wú)線通信功能的井口壓力采集終端，計(jì)算關(guān)井前、后井內(nèi)壓力變化過(guò)程數(shù)據(jù)。

方案2 利用一種注水井關(guān)井前、后井內(nèi)壓力變化曲線，獲取摩阻壓降與最終平衡井口壓力參數(shù)，從而得到地層壓力、注水時(shí)井底壓力，并計(jì)算得到酸化后摩阻壓降與酸化前注水摩阻壓降的關(guān)系系數(shù)；再利用注水井開(kāi)發(fā)時(shí)取得的歷史數(shù)據(jù)，預(yù)估酸化效果。

方案3 開(kāi)發(fā)一套Windows平臺(tái)應(yīng)用軟件，安裝于上位機(jī)中，起到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集、用戶數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、數(shù)據(jù)解析與酸化效果預(yù)估作用。

2 解析模型

2.1 摩阻壓降的分析與計(jì)算

由井口壓力換算得到井底壓力時(shí)，需要知道液體在井筒中的摩阻壓降。而一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)管柱的粗糙度并不能直接取得，在該情況下可以利用停泵后的瞬時(shí)壓力降落來(lái)估計(jì)摩阻壓降。在關(guān)井前后存在以下關(guān)系：

pwf=p+ph-pf

(1)

式中：pwf為井底壓力，MPa；p為井口壓力，MPa；ph為井內(nèi)水柱壓力，MPa；pf為摩阻壓降，MPa。

2.2 地層壓力的分析與計(jì)算

關(guān)井后，井口壓力的變化將會(huì)變得很小,忽略注水層在注水壓力減小過(guò)程中的地層壓力或孔隙度等的微小變化，可以估算出地層壓力：

pe=pwf=pu+ph

(2)

式中：pe為地層壓力，MPa；pu為最終平衡井口壓力，MPa。

2.3 酸化效果預(yù)估方法

在酸化達(dá)到預(yù)期效果的情況下，預(yù)計(jì)酸化后日增注水量:

(3)

式中：Q為日注水量，m3/d；Bw為注入水體積系數(shù)，1；K為地層滲透率，D；h為注水層厚度，m；λf為水的流度，μm2/(mPa·s)；rf為注水半徑，m；rw為注水管半徑，m；s為注水井當(dāng)前表皮因子，1；pA為A點(diǎn)注水壓力，MPa。

3 應(yīng)用實(shí)例

以34J56注水井為例，實(shí)際日注水量95.2m3。注水井井壓動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)如圖1所示，注水地層壓力pe=13.32MPa，壓力平緩下降，最終平衡井口壓力5MPa，計(jì)算得酸化后日注水量Q=104.6m3。該注水井井壓動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)解析和酸化效果預(yù)估新方法使用方便，具有一定應(yīng)用價(jià)值。

圖1 34J56注水井的壓力-時(shí)間曲線