CN106874666B - 注水井是否在线酸化和酸化程度的判别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种注水井是否在线酸化和酸化程度的判别方法，其步骤包括：(1)根据所测井口压降曲线得到单井井口压力指数PI值：(2)计算注水井井底流动压力Pwf(t)和关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)；(3)计算出注水井无因次井底压降Δp'wf(Δt)；(4)计算出注水井无因次井底压力指数A；(5)求取区块平均无因次井底压降和区块平均无因次压力指数；(6)对比区块平均无因次压力指数与单井无因次压力指数来判断欠注井是否需要在线酸化；(7)通过欠注井酸化前后的无因次压力指数来判断在线酸化是否充分。本发明具有作业成本低、安全风险低、操作简单的优点，能够实现科学指导注水井在线酸化，改善注水开发效果，提高油田采收率。
Description
技术领域
本发明属于注水井酸化解堵领域，具体涉及一种注水井是否在线酸化和酸化程度的判别方法。
背景技术
注水井正常注水是保证油田开发生产的重要手段，措施选井的成功是影响水井措施效果的主要原因之一。
目前常用的增产措施选井技术以试井解释和动态分析为主，该类方法所需资料多，现场录取难度大。在我国，矿场上注水井井口压降曲线是一种非常容易获取的资料，注水井井口压降曲线一直应用在调剖堵水中，而忽视了为注水井增注选井提供解释依据。对于致密储层而言，一般，PI决策因子与地层渗透率有很好的反相关性，即PI值能大概反映近井地带渗流情况；若井口压降试井选择地层致密、天然裂缝不发育、水井压力高于地层压力且井口密封良好的注水井，井口压降曲线解释地层特性越可靠。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术所需资料多，现场录取难度大的问题，提供一种注水井是否在线酸化和酸化程度的判别方法，该方法较试井解释方法更具有作业成本低、安全风险低、操作简单的优点，能够实现科学指导注水井在线酸化，改善注水开发效果，提高油田采收率。
本发明的技术方案：本发明提供了一种注水井是否需要在线酸化的决策方法，注水井是否在线酸化和酸化程度的判别方法，包括如下步骤：
(1)采用井口自动压力记录仪测试单个注水井的井口压降，绘制相应的注水井的井口压降曲线，根据井口压降曲线得到单井井口压力指数PI值：
式中：P(t)为注水井井口压力随时间变化的函数，单位为MPa；
t为测试时间，单位为min。
(2)根据井口压力、井口压降、摩阻数据、地层深度计算注水井井底流动压力Pwf(t)和关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)；
(3)根据注水井井底流动压力Pwf(t)、关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)、地层平均压力Pi，计算出注水井无因次井底压降Δp'wf(Δt)；
(4)根据步骤(3)得到的注水井无因次井底压降计算出注水井无因次井底压力指数A；
式中：Δp'wf(Δt)为注水井无因次井底压降，单位为MPa；
Δt为关井时间，单位为min。
(5)根据区块内的单个注水井的无因次井底压降Δp'wf(Δt)求取区块平均无因次井底压降和区块平均无因次压力指数；
(6)对比区块平均无因次压力指数与单井无因次压力指数来判断欠注井是否需要在线酸化；
(7)通过欠注井酸化前后的无因次压力指数来判断在线酸化是否充分。
所述步骤(1)中井口自动压力记录仪的温度测量范围为0～155℃，压力测量范围为0～80MPa，最大测量间隔为18小时，最小测量间隔为1秒。
所述步骤(1)中对单个注水井的渗透率≥10mD的中高油藏注水井，测试时间为0.5-2h；对3≤单个注水井的渗透率≤10mD的低渗透油藏注水井，测试时间为24h；对单个注水井的渗透率≤0.3mD的超低渗透油藏，测试时间≥48h。
所述步骤(2)中注水井井底流动压力Pwf(t)的计算公式为：
式中：Pt(t)为注水时井口压力，单位为MPa；
t为注水井注入时间，单位为h；
ρ为注入水密度，单位为kg/m3；
g为重力加速度，单位为m/s2；
h为从井口到吸水层位的垂直井深，单位为m；
λ为摩阻系数；
υ为体积流速，单位为m/s；
D为注水管柱内径，单位为m；
所述关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)的计算公式为：
Pws(Δt)＝Pt(Δt)+ρgh
式中：Pt(Δt)为关井Δt时间井口压力，单位为Pa；关井时间Δt＝0时，井口压力Pt(Δt＝0)为注水t时间时的井口压力Pt(t)。
所述步骤(3)中无因次井底压降公式为：
式中：Pws(Δt)为关井Δt时间后井底压力，单位为MPa；
Pwf(t)为注水井井底流动压力，单位为MPa；
Pi为平均地层压力，单位为MPa；
Pt(t)为注水时井口压力，单位为MPa；
Pt(Δt)为关井Δt时间井口压力，单位为Pa，关井时间Δt＝0时，井口压力Pt(Δt＝0)为注水t时间时的井口压力Pt(t)。
所述步骤(5)中区块平均无因次井底压降是通过对区块内60％以上的注水井进行测试计算得到区块内单个注水井的无因次井底压降，然后取平均值，即可得到区块平均无因次井底压降，然后根据步骤(4)中的无因次井底压降指数的计算公式得到区块平均压力指数。
所述步骤(6)中判断欠注井是否需要在线酸化具体决策方法如下：当单井的无因次压力指数＞区块平均无因次压力指数的1.2倍时，说明注水井需要进行在线酸化措施，当单井无因次压力指数≤区块平均无因次压力指数的1.2倍时，说明注水井为正常井，不需要进行在线酸化措施。
所述步骤(7)中所述的欠注井在线酸化后的酸化充分程度的具体判别方法如下：当注水井酸化后的无因次压力指数小于酸化前的无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化充分；若注水井酸化后的无因次压力指数等于酸化前无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化不充分，说明酸液用量偏少或酸液的酸强度偏小；若注水井酸化后的无因次压力指数大于酸化前无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化溶蚀过度，说明酸化过程中产生二次沉淀，孔道堵塞。
本发明的有益效果：
本发明的这种注水井是否需要在线酸化的决策方法作业成本低、安全风险低、操作简单，数据获取非常容易，不需要太多资料，解决了现场录取难度大的问题，消除了关井前注水量、流体粘度、吸水地层厚度等参数对井底压降曲线变化特征的影响，可以为在线酸化施工方案的优化提供指导，避免出现酸化不充分或酸化溶蚀过量导致注水压力高、酸化后堵塞导致注入困难等问题。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为J1井在线酸化前后井口压降曲线。
图2为J1井在线酸化前后注水曲线。
具体实施方式
实施例1：
为了现有技术所需资料多，现场录取难度大的问题，本实施例提供了一种注水井是否需要在线酸化的决策方法，包括如下步骤：
(1)采用井口自动压力记录仪测试单个注水井的井口压降，绘制相应的注水井的井口压降曲线，根据井口压降曲线得到单井井口压力指数PI值：
式中：P(t)为注水井井口压力随时间变化的函数，单位为MPa；
t为测试时间，单位为min。
所述井口自动压力记录仪可以采用型号为FYLΦ19-4602的井口自动压力记录仪，该井口自动压力记录仪的外径为Φ19mm、仪器长度为430mm、温度测量范围为0～155℃，压力测量范围为0～80MPa，最大测量间隔为18小时，最小测量间隔为1秒，测试时，对单个注水井的渗透率≥10mD的中高油藏注水井，测试时间为0.5-2h；对3≤单个注水井的渗透率≤10mD的低渗透油藏注水井，测试时间为24h；对单个注水井的渗透率≤0.3mD的超低渗透油藏，测试时间≥48h。。
(2)根据井口压力、井口压降、摩阻数据、地层深度计算注水井井底流动压力Pwf(t)和关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)；
注水井井底流动压力Pwf(t)的计算公式为：
式中：Pt(t)为注水时井口压力，单位为MPa；
t为注水井注入时间，单位为h；
ρ为注入水密度，单位为kg/m3；
g为重力加速度，单位为m/s2；
h为从井口到吸水层位的垂直井深，单位为m；
λ为摩阻系数；
υ为体积流速，单位为m/s；
D为注水管柱内径，单位为m；
关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)的计算公式为：
Pws(Δt)＝Pt(Δt)+ρgh
式中：Pt(Δt)为关井Δt时间井口压力，单位为Pa；关井时间Δt＝0时，井口压力Pt(Δt＝0)为注水t时间时的井口压力Pt(t)。
(3)根据注水井井底流动压力Pwf(t)、关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)、地层平均压力Pi，计算出注水井无因次井底压降Δp'wf(Δt)；
无因次井底压降Δp'wf(Δt)公式为：
式中：Pws(Δt)为关井Δt时间后井底压力，单位为MPa；
Pwf(t)为注水井井底流动压力，单位为MPa；
Pi为平均地层压力，单位为MPa；
Pt(t)为注水时井口压力，单位为MPa；
Pt(Δt)为关井Δt时间井口压力，单位为Pa，关井时间Δt＝0时，井口压力Pt(Δt＝0)为注水t时间时的井口压力Pt(t)。
(4)根据步骤(3)得到的注水井无因次井底压降计算出注水井无因次井底压力指数A；
式中：Δp'wf(Δt)为注水井无因次井底压降，单位为MPa；
Δt为关井时间，单位为min。
(5)根据区块内的单个注水井的无因次井底压降Δp'wf(Δt)求取区块平均无因次井底压降和区块平均无因次压力指数；
区块平均无因次井底压降是通过对区块内60％以上的注水井进行测试计算得到区块内单个注水井的无因次井底压降，然后取平均值，即可得到区块平均无因次井底压降，然后根据步骤(4)中的无因次井底压降指数的计算公式得到区块平均压力指数。
(6)对比区块平均无因次压力指数与单井无因次压力指数来判断欠注井是否需要在线酸化；
判断欠注井是否需要在线酸化具体决策方法如下：当单井的无因次压力指数＞区块平均无因次压力指数的1.2倍时，说明注水井需要进行在线酸化措施，当单井无因次压力指数≤区块平均无因次压力指数的1.2倍时，说明注水井为正常井，不需要进行在线酸化措施。
(7)通过欠注井酸化前后的无因次压力指数来判断在线酸化是否充分。
欠注井在线酸化后的酸化充分程度的具体判别方法如下：当注水井酸化后的无因次压力指数小于酸化前的无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化充分；若注水井酸化后的无因次压力指数等于酸化前无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化不充分，说明酸液用量偏少或酸液的酸强度偏小；若注水井酸化后的无因次压力指数大于酸化前无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化溶蚀过度，说明酸化过程中产生二次沉淀，孔道堵塞。
本发明的这种注水井是否需要在线酸化的决策方法作业成本低、安全风险低、操作简单，数据获取非常容易，不需要太多资料，解决了现场录取难度大的问题，消除了关井前注水量、流体粘度、吸水地层厚度等参数对井底压降曲线变化特征的影响，可以为在线酸化施工方案的优化提供指导，避免出现酸化不充分或酸化溶蚀过量导致注水压力高、酸化后堵塞导致注入困难等问题。
实施例2：
以J1井在线酸化为例，进行详细说明。
J1井所属油藏为三角洲前缘微相，主力层以铁方解石胶结相和长石溶蚀相为主，储层岩石主要为岩屑砂岩，储层致密，物性差。J1井油层中部深度2870m，主力层孔隙度8.23％，渗透率0.43×10-3μm2。经测试该井所在区块的平均无因次压力指数为29.9，而该井的PI值为16.17MPa，净水柱压力为24.40MPa，关井前初始井口压力为18.4MPa，摩阻计算结果为0.45MPa，该井井的无因次压力指数A1为38.4，大于区块无因次压力指数的20％，说明该欠注井需要在线酸化。该井酸化后，再次进行井口压降测试，计算得无因次压力指数A2为21.5，小于区块无因次压力指数值，说明酸化充分。酸化后该井压力下降5.4MPa，日增注22方，满足配注要求，酸化取得了良好效果。图1为J1井在线酸化前后井口压降曲线，图2为酸化后该井生产曲线。
综上所述，本发明能有效解决在在线酸化选井和酸化充分程度判别难的问题，该方法操作性强、作业成本低、安全风险低，并能为在线酸化方案的设计与优化提供指导，适合用于指导注水井酸化。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.注水井是否在线酸化和酸化程度的判别方法，包括如下步骤：
(1)采用井口自动压力记录仪测试单个注水井的井口压降，绘制相应的注水井的井口压降曲线，根据井口压降曲线得到单井井口压力指数PI值：
式中：P(t)为注水井井口压力随时间变化的函数，单位为MPa；
t为测试时间，单位为min；
(2)根据井口压力、井口压降、摩阻数据、地层深度计算注水井井底流动压力Pwf(t)和关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)；
(3)根据注水井井底流动压力Pwf(t)、关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)、地层平均压力Pi，计算出注水井无因次井底压降Δp'wf(Δt)；
(4)根据步骤(3)得到的注水井无因次井底压降计算出注水井无因次井底压力指数A；
式中：Δp'wf(Δt)为注水井无因次井底压降，单位为MPa；
Δt为关井时间，单位为min；
(5)根据区块内的单个注水井的无因次井底压降Δp'wf(Δt)求取区块平均无因次井底压降和区块平均无因次压力指数；
(6)对比区块平均无因次压力指数与单井无因次压力指数来判断欠注井是否需要在线酸化；
(7)通过欠注井酸化前后的无因次压力指数来判断在线酸化是否充分；
所述步骤(1)中井口自动压力记录仪的温度测量范围为0～155℃，压力测量范围为0～80MPa，最大测量间隔为18小时，最小测量间隔为1秒；
所述步骤(1)中对单个注水井的渗透率≥10mD的中高油藏注水井，测试时间为0.5-2h；对3≤单个注水井的渗透率≤10mD的低渗透油藏注水井，测试时间为24h；对单个注水井的渗透率≤0.3mD的超低渗透油藏，测试时间≥48h；
所述步骤(2)中注水井井底流动压力Pwf(t)的计算公式为：
式中：Pt(t)为注水时井口压力，单位为MPa；
ρ为注入水密度，单位为kg/m3；
g为重力加速度，单位为m/s2；
h为从井口到吸水层位的垂直井深，单位为m；
λ为摩阻系数；
υ为体积流速，单位为m/s；
D为注水管柱内径，单位为m；
所述关井Δt时间后井底压力Pws(Δt)的计算公式为：
Pws(Δt)＝Pt(Δt)+ρgh
式中：Pt(Δt)为关井Δt时间井口压力，单位为Pa；关井时间Δt＝0时，井口压力Pt(Δt＝0)为注水t时间时的井口压力Pt(t)；
所述步骤(3)中无因次井底压降公式为：
式中：Pws(Δt)为关井Δt时间后井底压力，单位为MPa；
Pwf(t)为注水井井底流动压力，单位为MPa；
Pi为平均地层压力，单位为MPa；
Pt(t)为注水时井口压力，单位为MPa；
Pt(Δt)为关井Δt时间井口压力，单位为Pa，关井时间Δt＝0时，井口压力Pt(Δt＝0)为注水t时间时的井口压力Pt(t)；
所述步骤(5)中区块平均无因次井底压降是通过对区块内60％以上的注水井进行测试计算得到区块内单个注水井的无因次井底压降，然后取平均值，即可得到区块平均无因次井底压降，然后根据步骤(4)中的无因次井底压降指数的计算公式得到区块平均压力指数；
所述步骤(6)中判断欠注井是否需要在线酸化具体决策方法如下：当单井的无因次压力指数＞区块平均无因次压力指数的1.2倍时，说明注水井需要进行在线酸化措施，当单井无因次压力指数≤区块平均无因次压力指数的1.2倍时，说明注水井为正常井，不需要进行在线酸化措施。
2.如权利要求1所述的注水井是否在线酸化和酸化程度的判别方法，其特征在于：所述步骤(7)中所述的欠注井在线酸化后的酸化充分程度的具体判别方法如下：当注水井酸化后的无因次压力指数小于酸化前的无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化充分；若注水井酸化后的无因次压力指数等于酸化前无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化不充分，说明酸液用量偏少或酸液的酸强度偏小；若注水井酸化后的无因次压力指数大于酸化前无因次压力指数的15-20％时，表明注水井酸化溶蚀过度，说明酸化过程中产生二次沉淀，孔道堵塞。
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