CN108915656B - 一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，首先根据明确注采井位置关系为线性井网，注气井点火点燃油层，然后在注气过程中连续监测注气井的注气压力随时间的变化关系判断井的连通状况，间断测取井间的酸值来判断火线位置，火驱时要保证注气井持续注入空气，保证油层持续燃烧，从而掌握火驱的燃烧动态及储层的相关参数，合理调控火烧油层，为改进优选方案提供合理化的理论支撑，以此提高该类油藏的采收率的目的。
Description
技术领域
本发明是关于火烧油层过程中描述火驱燃烧前缘位置的方法，尤其是涉及一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法。
背景技术
影响火烧油层试验取得成功的因素很多，比如油藏特点、地质条件、原油物性、井网布置等。但主要取决于油层的均匀点燃和燃烧带的均匀推进，要达这一目的，应随时掌握火线推进动态以便合理调整油层燃烧过程中的各项参数。及时确定火线位置对现场热采工作人员是非常重要的，因为这是了解地下燃烧状况和控制火线向前推进必不可少的重要资料，掌握注气井不同方向的燃烧前缘移动距离对分析油层燃烧动态十分重要，以便于后续采取合理的注气强度、生产井工作制度来控制火线推进，这对提高油层波及效率和降低生产成本都有现实意义。
传统的获取火驱燃烧前缘位置的方法有测温井法、红外线照相法、示踪剂监测、电位法、微地震法等。(1)测温井直接观测井底温度。主要是通过测量温度的变化情况来判断分析燃烧前缘位置。这种方法主要存在的优点就是施工简单、操作方便而且可以随时测量。不尽人意之处就是由于现场的观察井、生产井的位置既定而且数量有限，难免会造成测量的数据在绘制等温图时存在着数据不足的现象。(2)红外线照相法。通过这种方法可以比较方便的测得油层地表连续的等温图，可以直接反应处火烧油层在燃烧过程中所造成的不同区域不同时刻的温度差异。然而此方法受到油层上覆层的影响较大，导热性能变差，因此测量结果失真，尤其是对于深层的油层影响更是增大。(3)示踪剂监测技术。采用示踪剂方法可以方便快捷地监控火烧油层区块的井间连通情况，但是目前可选为应用于火烧油层的示踪剂数目还非常有限，而且示踪剂应用中从中获得的资料也有限，还不能反映火烧油层前缘的动态演化过程，并且抗高温的示踪剂材料获取难度较大。(4)电位法主要通过测量注气井到生产井之间的电位变化，判断二者之间的流体特征及其变化。电位法施工简单、成本低，但是会受到油藏埋深和外界因素干扰，地下燃烧的油气水分区复杂，解释结果需要结合其他监测结果验证。(5)微地震法采用检波器监测火驱过程中发生的微地震活动，进而解释微地震发生的位置合强度，最后绘制出微地震频率的位置图，这样就可以检测燃烧前缘的时移趋势和大体的分布范围，从而可以估算出燃烧的体积，但受到技术发展、监测设备、微地震活动几率、探测距离、经济效益及可行性限制，尤其是解释技术不成熟。目前的火驱燃烧前缘监测方法各具有缺点，检测手段和监测精度有待进一步提高，要想得到高精度、高准确度的前缘监测投入较大。理论计算分析火线位置只要提供准确的各项参数，此方法计算的结果是可以达到现场需求的。但是实际生产中，很难取得准确的参数，地层的厚度以及非均质性，原油的组分，地下裂缝以及毛细管的存在等等都影响到氧利用率，注气分布等参数的选取。
原油酸值是指中和1g油样中的酸性物质所需要的氢氧化钾的毫克数，而酸度指用KOH滴定剂滴定100ml样品所消耗KOH的毫克数，它和酸值之间可以通过密度换算。油品中的酸性物质既包括环烷酸，又包括其它有机酸和无机酸，无机酸包括二氧化碳、硫化氢等。
发明内容
本发明主要针对原有技术存在的问题，提供一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，本发明的描述方法采用注气井与注水井井网线性分布，通过注入压力、产出原油酸值来判断火线位置以及燃烧范围，能够提高对燃烧过程中燃烧前缘描述的准确性，为进一步调整的火驱项目做好准备。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其过程如下：
火驱时，利用注气井的注入压力变化趋势来判断注气井井间的连通状态；
利用生产井产出原油的酸值计算火驱燃烧前缘的位置；
再根据注气井井间的连通状态以及火驱燃烧前缘的位置绘制燃烧前缘位置图。
利用注气井的注入压力变化趋势来判断注气井井间的连通状态的过程如下：
在火驱开始后，测量每个注气井处的注入压力随时间的变化趋势，如果不同注气井的注气压力变化趋势相同，则表明注气压力变化趋势相同的两个注气井连通；如果不同注气井的注气压力变化趋势不相同，则表明注气井之间未连通。
利用生产井产出原油的酸值计算火驱燃烧前缘的位置的过程如下：
步骤1，在实施火驱前，测量所有生产井产出原油的酸值，并将测得的酸值作为基础酸值；
步骤2，再选取测得的酸值中最高的酸值作为燃烧前缘突破前的临界值；
步骤3，在井位图上，在注气井位置赋予基础酸值，在生产井位置赋予临界值；
步骤4，在火驱开始后，在同一时刻测量各生产井井位处的酸值，根据测得的酸值以及酸值对应的井距离关系，计算燃烧前缘距每个生产井的距离，再根据计算的距离，在井位图上标注火驱燃烧前缘的位置。
所述步骤4中，当测得某一生产井井位处的酸值小于最高酸值时，表明燃烧前缘还没有到达该生产井，则将根据该生产井井位处的酸值计算得到燃烧前缘标注于注气井与该生产井之间。
根据注气井井间的连通状态以及火驱燃烧前缘的位置绘制燃烧前缘位置图的过程如下：
若注气井相互连通，在井位图上，绘制燃烧前缘位置图时，将两口连通的注气井绘制在一个燃烧腔体内；
若注气井未相互连通，在井位图上，绘制燃烧前缘位置图时，将注气井分别绘制在不同的燃烧腔体内；
随着火驱前缘的推移，再根据生产井产出原油的酸值计算得到的火驱燃烧前缘的位置，做燃烧前缘连线，得到燃烧前缘位置图。
注气井注气量变化后，若生产井产出气量的变化如果出现与该注气井同样的变化趋势，则判断该注气井与该生产井之间是连通关系，则将该注气井与该生产井绘制在一个燃烧腔体内。
所述注气井与生产井均呈线性排列。
所述生产井分布于注气井两侧或者一侧。
注气井持续注入助燃气体。
助燃气体为空气。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明的线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法首先将平面火驱的注入井与生产井之间复杂关系转为线性火驱的简单的增产关系，进而利用测得注气井的注气压力来得出注气井的连通情况，通过生产井产出的油品酸值来得到火线(即火驱燃烧前缘)的位置等，这样的方法具有低成本，简洁明了，降低了技术门槛，井位间增产机理逻辑清楚等优点，能够提高对燃烧过程中燃烧前缘描述的准确性，为进一步调整的火驱项目做好准备。
附图说明
图1是本发明线性火驱井位布置的设计示意图；
图2是测得注气井注入压力的变化曲线图；
图3是t时刻生产井测得油酸值和井距变化曲线图；
图4是本发明火线推进早期示意图；
图5是本发明火线推进晚期示意图；
图6为本发明实施例中生产井与注气井变化趋势相同时的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明作进一步的说明。
参照图2至图5，本发明的、线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其过程如下：
火驱时，利用注气井的注入压力变化趋势来判断注气井井间的连通状态(如图2、图4和图5所示)；
利用生产井产出原油的酸值计算火驱燃烧前缘的位置(如图3至图5所示)；
再根据注气井井间的连通状态以及火驱燃烧前缘的位置绘制燃烧前缘位置图。
作为本发明优选的实施方案，本发明根据注入压力在不同井位的压力值及变化趋势判断出相邻注气井是否连通，从而判断井间的连通状况，因此利用注气井的注入压力变化趋势来判断注气井井间的连通状态的过程如下：
在火驱开始后，测量每个注气井处的注入压力随时间的变化趋势，如果不同注气井的注气压力变化趋势相同，则表明注气压力变化趋势相同的两个注气井连通(如图2和图5)；如果不同注气井的注气压力变化趋势不相同，则表明注气井之间未连通(如图2和图4所示)。
作为本发明优选的实施方案，本发明根据距离生产井的距离越近，其酸值越高，由此来判断燃烧前缘和生产井之间的距离，掌握火烧油层的燃烧动态，因此利用生产井产出原油的酸值计算火驱燃烧前缘的位置的过程如下：
步骤1，在实施火驱前，测量所有生产井产出原油的酸值，并将测得的酸值作为基础酸值(参照图1、图3至图5)；
步骤2，再选取测得的酸值中最高的酸值作为燃烧前缘突破前的临界值；
步骤3，在井位图上，在注气井位置赋予基础酸值，在生产井位置赋予临界值(结合图3，左端点作为基础酸值，右端点作为临界值)；
步骤4，在火驱开始后，在同一时刻测量各生产井井位处的酸值，根据测得的酸值以及酸值对应的井距离关系，计算燃烧前缘距每个生产井的距离，再根据计算的距离，在井位图上标注火驱燃烧前缘的位置。
作为本发明优选的实施方案，步骤4中，当测得某一生产井井位处的酸值小于最高酸值时，表明燃烧前缘还没有到达该生产井，则将根据该生产井井位处的酸值计算得到燃烧前缘标注于注气井与该生产井之间。
作为本发明优选的实施方案，根据注气井井间的连通状态以及火驱燃烧前缘的位置绘制燃烧前缘位置图的过程如下：
若注气井相互连通，在井位图上，绘制燃烧前缘位置图时，将两口连通的注气井绘制在一个燃烧腔体内(参照图5)；
若注气井未相互连通，在井位图上，绘制燃烧前缘位置图时，将注气井分别绘制在不同的燃烧腔体内(参照图4和图5)；
随着火驱前缘的推移，再根据生产井产出原油的酸值计算得到的火驱燃烧前缘的位置，做燃烧前缘连线，得到燃烧前缘位置图(参照图5)。
作为本发明优选的实施方案，参照图6，注气井注气量变化后，若生产井产出气量的变化如果出现与该注气井同样的变化趋势，则判断该注气井与该生产井之间是连通关系，则将该注气井与该生产井绘制在一个燃烧腔体内。
作为本发明优选的实施方案，如图1、图4和图5所示，注气井与生产井均呈线性排列。
作为本发明优选的实施方案，所述生产井分布于注气井两侧或者一侧。
作为本发明优选的实施方案，注气井持续注入助燃气体，保证油层持续燃烧，从而掌握火驱的燃烧动态及储层的相关参数，合理调控火烧油层，为改进优选方案提供合理化的理论支撑，以此提高该类油藏的采收率的目的。
作为本发明优选的实施方案，助燃气体为空气。
作为本发明优选的实施方案，连续测量气体注入压力，测量周期为天；间断测量产出油酸值，测量周期为月。
实施例
本实施例的具体步骤如下：
(1)选取线性火驱井网，井网包括注气井和生产井，其中生产井与注气井井位分布呈线性排列；
(2)测得火驱前生产井产出原油的酸值作为原始值；
(3)在火驱开始后，测得注气井处的注入压力随时间的变化趋势，判断相邻的注气井之间是否连通，如图2所示，t1时刻，B1注气井和B2注气井没有连通；t2时刻以后，B1注气井和B2注气井已经连通；
(4)测得生产井产出油酸值，依据燃烧前缘距离生产井越近酸值越高这一现象，取最高酸值作为燃烧前缘突破前的临界值；
(5)参照图3和表1，在井位图上，注气井位置赋予基础酸值，在生产井位置赋予临界值。当生产井测得酸值小于临界值时，表明燃烧前缘还没有到达该生产井，燃烧前缘位置由图3根据酸值对应的井距离关系计算并赋予；表1为t1时刻井距与油酸值变化表：
表1
| 井号 | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 |
| 油酸值(mgKOH/g) | 9 | 11 | 8 | 8 | 11 | 8 |
| 井距(％) | 25 | 50 | 12.5 | 12.5 | 50 | 12.5 |
(6)如图4所示，在井位图上，利用测得的各井同一时刻原油酸值，计算燃烧前缘后标注于注气井和该生产井之间，最后做燃烧前缘连线，即得到燃烧前缘位置图；
(7)如果注气压力变化趋势相同，则可以判断注气井已经相互连通，绘制燃烧前缘位置图时可以将两口连通注气井绘制在一个燃烧腔体内。如果注气压力变化趋势不同，则可以判断井间未连通，两口注气井绘制在两个燃烧腔体内，如图4中B1注气井、B2注气井和B3注气井，这三个注气井均未连通；
在注气井的注气压力变化的曲线中，t1时刻，此时的火线推进示意图5，此时B2注气井与B1注气井之间并未连通，所以注入压力的变化趋势差异较大；当到达t2时刻，参照表2，此时火线推进示意图5所示，B2注气井与B3注气井连通，这与注气井的注气压力变化曲线中两口井的注入压力变化趋势一致的情况完全吻合；表2为t2时刻井距与油酸值变化表；
表2
注气井注气量的变化后，分析生产井产出气量的变化，若生产井产出气量的变化如果出现与该注气井同样的变化趋势，则可以判断生产井与注气井之间的连通关系，如图6所示，B2注气井的注气量变化在A1生产井井影响明显，变化趋势相同，所以将B2注气井和A1生产井绘制在一个燃烧腔体内。
(8)绘制燃烧前缘位置图时，还可以结合温度监测井的监测数据做综合分析，提高准确性。
Claims (8)
1.一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其特征在于，其过程如下：
火驱时，利用注气井的注入压力变化趋势来判断注气井井间的连通状态；
利用生产井产出原油的酸值计算火驱燃烧前缘的位置；
再根据注气井井间的连通状态以及火驱燃烧前缘的位置绘制火驱燃烧前缘位置图；
利用生产井产出原油的酸值计算火驱燃烧前缘的位置的过程如下：
步骤1，在实施火驱前，测量所有生产井产出原油的酸值，并将测得的酸值作为基础酸值；
步骤2，再选取测得的酸值中最高的酸值作为火驱燃烧前缘突破前的临界值；
步骤3，在井位图上，在注气井位置赋予基础酸值，在生产井位置赋予临界值；
步骤4，在火驱开始后，在同一时刻测量各生产井井位处的酸值，根据测得的酸值以及酸值与井距离之间关系，计算火驱燃烧前缘距每个生产井的距离，再根据计算的距离，在井位图上标注火驱燃烧前缘的位置；
所述步骤4中，当测得某一生产井井位处的酸值小于最高酸值时，表明火驱燃烧前缘还没有到达该生产井，则根据该生产井井位处的酸值计算得到火驱燃烧前缘位置，并将火驱燃烧前缘位置标注于注气井与该生产井之间。
2.根据权利要求1所述的一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其特征在于，利用注气井的注入压力变化趋势来判断注气井井间的连通状态的过程如下：
在火驱开始后，测量每个注气井处的注入压力随时间的变化趋势，如果不同注气井的注入压力变化趋势相同，则表明注入压力变化趋势相同的两个注气井连通；如果不同注气井的注入压力变化趋势不相同，则表明注气井之间未连通。
3.根据权利要求1所述的一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其特征在于，根据注气井井间的连通状态以及火驱燃烧前缘的位置绘制火驱燃烧前缘位置图的过程如下：
若注气井相互连通，在井位图上，绘制火驱燃烧前缘位置图时，将两口连通的注气井绘制在一个燃烧腔体内；
若注气井未相互连通，在井位图上，绘制火驱燃烧前缘位置图时，将注气井分别绘制在不同的燃烧腔体内；
随着火驱前缘的推移，再根据生产井产出原油的酸值计算得到的火驱燃烧前缘的位置，做火驱燃烧前缘连线，得到火驱燃烧前缘位置图。
4.根据权利要求3所述的一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其特征在于，注气井注气量变化后，若生产井产出气量的变化出现与该注气井同样的变化趋势，则判断该注气井与该生产井之间是连通关系，则将该注气井与该生产井绘制在一个燃烧腔体内。
5.根据权利要求1所述的一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其特征在于，所述注气井与生产井均呈线性排列。
6.根据权利要求1所述的一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其特征在于，所述生产井分布于注气井两侧或者一侧。
7.根据权利要求1所述的一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其特征在于，注气井持续注入助燃气体。
8.根据权利要求1所述的一种线性井网火驱燃烧前缘位置描述方法，其特征在于，助燃气体为空气。
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