CN112796719B - 一种油田加密调整井用钻关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油田加密调整井用钻关方法，其特征在于：确定井区内每个注水井的安全压力线；若待钻井处于所述安全压力线内，关闭所述注水井或降低所述注水井注压，否则，保持所述注水井正常注水；解决现有笼统钻关技术将以待钻井为中心的一定半径区域内所有注水井统统关掉以致水量影响大、压力恢复缓慢、三采井段塞松懈等问题。

Description

一种油田加密调整井用钻关方法
技术领域
本发明涉及石油天然气钻探领域中在钻油田加密调整井时保证安全钻井的钻关方法。
背景技术
钻关是指钻油田加密调整井时，关闭附近一定范围内注水井，以达到降低地层压力保证安全钻井的一种工作方法。
形成于上世纪80年代的传统钻关技术以待钻井为中心，关闭一定半径(一般为450米或300米)圆形区域内所有注水井，随着长垣油田井网密度的增加，钻1口井需要关闭的注水井由初期的几口增加到几十口，在井网密度最高的地区则接近百口。
因每口注水井的压力在地层中的传导规律和压力波及范围都是不同的，这些注水井当中有些是对待钻井不构成影响的，有的是可以通过降低注水井的注水量达到降压目的的。
而以往笼统钻关技术将圆形范围内所有注水井统统关掉，这样的笼统钻关方式造成水量影响大、压力恢复缓慢、三采井段塞松懈等问题，对开发效果和原油产量造成了不可忽视的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种油田加密调整井用钻关方法，解决现有笼统钻关技术将以待钻井为中心的一定半径区域内所有注水井统统关掉以致水量影响大、压力恢复缓慢、三采井段塞松懈等问题。
为实现上述发明目的，所述的一种油田加密调整井用钻关方法，其特征在于：
确定井区内每个注水井的安全压力线；
若待钻井处于所述安全压力线之内，关闭所述注水井或降低所述注水井的注压，否则，保持所述注水井正常注水。
进一步地，所述注水井的所述安全压力线的确定方法是：
绘制所述井区的压力分布等值线图；
在所述压力分布等值线图上分别找到每个注水井中压力值与给定的钻井安全压力值相同的压力等值线；
所述压力等值线为所述安全压力线。
进一步地，所述压力分布等值线图的绘制方法，包括：
分别计算每个所述注水井与其周围各采油井间任意一点的地层压力P；
根据多个所述地层压力P数据采用内插法得到所述压力分布等值线图；
所述P的计算公式为：
Figure BDA0002899375870000021
式中：Pw为采油井井底压力；
Pe为注水井井底压力；
r1为与注水井的距离；
r2为与采油井的距离；
L为注采井井距，r1+r2＝L；
α为注采相关系数；
Figure BDA0002899375870000022
Q注为注水指数；
Q采为采液指数。
进一步地，降低所述注水井的注压的方法是：
降低所述注水井的注水量。
本发明具有如下有益效果：
本发明在给定钻井安全压力的前提下，以注水井为中心，通过对注水井的注水压力传导规律的研究，确定待钻井是否在注水井的安全压力线之内，进而确定注水井的钻关方式，如果待钻井不在安全压力线之内，则该注水井可以正常注水；如果在安全压力线之内，则可以通过减少注入量的方式降低注压，缩小高压波及范围，最终使待钻井位于安全压力线之外，或者直接关井，从而实现精准钻关。
而精准钻关技术在确保钻井安全的同时发挥每口注水井的最大效能，进一步实现按需钻关。
本申请钻关方法打破了钻关距离概念，通过控制注水量降低压力，克服了笼统钻关方法井数多、水量影响大的弊端，减少了对油田开发的影响。
附图说明
通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例中笼统钻关方式示意图；
图2A是本发明实施例的注水井A的安全压力线与待钻井位置关系示意图；
图2B是本发明实施例的注水井B的安全压力线与待钻井位置关系示意图；
图2C是本发明实施例的注水井C的安全压力线与待钻井位置关系示意图；
图3是本发明实施例的某采油厂某井区P1组地层的压力分布等值线图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
下面通过与笼统钻关相比对，说明本申请方法的发明构思：
笼统钻关方法如图1所示，待钻井E85井450米圆形范围内有注水井20口，300米圆形范围内有注水井8口，黑色和灰色代表纵向上不同的开采层系，按笼统钻关方式需要关井20口或8口。
本发明方法的钻关方法，通过判断各个注水井的安全压力线与待钻井的位置关系，确定钻关方式，如图2所示。图2中，最外面的等值线为安全压力线，待钻井E85位于注水井A和B的安全压力线之内，需要采取关井或降低注水压力的钻关方式，而E85井位于注水井C的安全压力线之外，注水井C对E85井不构成影响，可以保持正常注水，其他注水井与注水井C的情况相同。
而通过降低注入井注压的方法减小注入井井底压力，可以降低待钻井处的压力，使其符合钻井安全压力。
若采用降低注压的钻关方式仍不能保证待钻井符合钻井安全压力，则采取关井的方式。
对比可以看出，原笼统钻关方案300米圆形范围至少关井8口，精准方案只对2口井进行减压注水就能实现钻关降压。
可见，本申请钻关方法细化到每口注水井，发挥了每口注水井的最大效能，显著减少了关井数量，降低了对注水量的影响。
在本申请中，准确计算每口注水井附近的压力分布是实现本发明钻关方法的基础，通过每口注水井附近的压力分布确定其安全压力线。
油田开发过程中，注水井与采油井间(注采井间)压力处于动态平衡状态，但注采井间压力分布随着储层特征和油水井开发特征不同而存在差异。实际生产条件下，可知的参数为：注水井井底压力、生产井井底压力、注采井井距、注采井生产指数、地层平均渗透率、原油粘度等。
在理想油层近似均质等厚前提下，按照渗流力学压力叠加原理，注采井连线上任意一点的地层压力计算公式为：
Figure BDA0002899375870000041
式中：P为计算压力值，Pe为注水井井底压力，q注为注水井注水量，q采为采油井产液量，μ为原油粘度，K为地层渗透率，h为油层厚度，r1为与注水井的距离，r2为与采油井的距离，L为注采井间井距，r1+r2＝L。
实际运算中，参数μ、K、h取值困难，而注水指数和采液指数为油田生产数据，可以从生产报表中获得；注水指数和采液指数中已经包含油层物理信息，可以用注水指数和采液指数的比值定义注采井的相关性，简化计算过程。
Q注为注水指数，Q采为采液指数，将α定义为注采相关系数：
Figure BDA0002899375870000051
经推导得到注采井连线上任意一点的压力计算公式如下：
Figure BDA0002899375870000052
式中：Pw为采油井井底压力；
Pe为注水井井底压力；
r1为与注水井的距离，r2为与采油井的距离，L为注采井间井距，r1+r2＝L。
从模型中可以看出，注采井连线上任意一点的压力可以通过注采井井底压力和注采相关系数进行计算。
每口注水井周围至少有4口相同开采层位的采油井，分布在不同方位，计算每口注水井分别与周围多口采油井间的压力值，绘制等值线。等值线图上可以显示出每口注水井的安全压力线和待钻井处的压力值以及安全压力线与待钻井的位置关系。
安全压力是施工过程中根据地质情况、技术能力、设备能力等综合确定的。例如，对于大庆多数地区来说，1000米井深，15兆帕以下的压力是安全的，那么，15兆帕等值线即为安全压力线。
下面以某采油厂某井区的X5-31-S3323等8口待钻井为例，具体说明本方法的技术方案。
实际应用中，一口注水井与多口采油井相关联，依据压力计算模型编制压力计算软件，计算和绘制工作井区的压力分布等值线图。
图3是本发明实施例的某采油厂某井区的P1组地层压力分布等值线图；图中可见，压力等值线为以注水井为中心的封闭曲线，远离注水井压力逐步降低。
根据所述井区的地质情况、技术能力、设备能力等综合确定本井区的安全压力为14Mpa，依此可以得到每个注水井的安全压力线和待钻井所处位置的压力值。
该井区注水层位P1组地层涉及300米范围内注水井9口(图中双圈表示)，采油井4口(图中圆点表示)。编号1～8为该井区的8口待钻井，其中4号和3号待钻井P1组地层压力较高，分别为14.7Mpa和16.8Mpa，其他待钻井均低于14Mpa。
因本井区以14Mpa为安全压力界限，表中4号待钻井和3号待钻井超过14Mpa，可以通过对最近的注入井X5-3-P916井进行减量注水以降低注水压力。
当4号待钻井和3号待钻井井底压力为14Mpa时，反推X5-3-P916注水井的注入压力11.4Mpa分别降为10.2Mpa和7.8Mpa，正常注水量为41m3/d，降压后注水量在35m3/d～5m3/d之间变化，最终稳定在33m3/d和18m3/d。
为保证安全，附近另外一口注入井X5-3-P917井采取了半量注水措施，达到了减压注水控制地层压力的目的。
8口待钻井施工均正常，固井质量全部达标。按原笼统钻关方案，试验井区需要关注水井9口，影响的注水量约1.9万方，应用本实施例的精准钻关技术后，仅对2口注水井进行了减量注水，实际影响的注水量仅为930方，水量影响大幅度降低。
上述实施方式的描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种油田加密调整井用钻关方法，其特征在于：
确定井区内每个注水井的安全压力线；
若待钻井处于所述安全压力线之内，关闭所述注水井或降低所述注水井注压，否则，保持所述注水井正常注水；
所述注水井的所述安全压力线的确定方法是：
绘制所述井区的压力分布等值线图；
在所述压力分布等值线图上分别找到每个注水井中压力值与给定的钻井安全压力值相同的压力等值线；
所述压力等值线为所述安全压力线；
所述压力分布等值线图的绘制方法，包括：
分别计算每个所述注水井与其周围各采油井间任意一点的地层压力P；
根据多个所述地层压力P数据采用内插法得到所述压力分布等值线图；
所述P的计算公式为：
Figure FDA0003564729020000011
式中：Pw为采油井井底压力；
Pe为注水井井底压力；
r1为与注水井的距离；
r2为与采油井的距离；
L为注采井井距，r1+r2＝L；
α为注采相关系数；
Figure FDA0003564729020000012
Q注为注水指数；
Q采为采液指数。
2.根据权利要求1所述的油田加密调整井用钻关方法，其特征在于，降低所述注水井注压的方法是：
降低所述注水井的注水量。
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