运用水驱特征曲线和劈分系数法确定注水井配注量

注水井合理配注是油田注水开发管理工作的一项重要内容,以提高油田注水开发效果为目标,研究了注水井注水量的定量化配置问题。根据注水开发油田特有的水驱特征曲线关系式,推导出了两种利用配产量确定区块配注量的计算模型,并建立了符合油田实际情况的注水井注水量劈分系数。应用表明,该计算模型具有一定精度、实践性较强,为注水井合理调配提供了依据。     

注水井井下分层测试监控系统设计

为了正确检查各层段注水量、确定最佳注水压力、选择正确的喷水嘴,为良好注水和动态调节注水量,结合最新的电子技术、传感器技术和注水工艺的相关技术,开发了新型注水井井下综合测试系统,实现了注水井井下分层流量、压力、温度的实时在线监控测试。整个监控过程都由计算机程序控制,因此在形成资料过程中避免了虚假现象,资料准确率极高,而且可对测试数据进行回放。首次将32位微控制器ARM作为系统核心处理器,处理数据的速度显著提高,为实时、准确地反映井下实际情况提供了保障。     

一种定注水总量的配注新方法研究

随着海上注水油田开发进入中后期,设备能力无法满足注水需求。本文建立了渗流模型,将注水量在各方向上劈分,利用水—油折算系数确定注水量与产油量的关系,计算出最大产油量下各注水井注水量,现场实施效果明显。     

注水参数自动监控平台的建设

以典型注水井站为研究模型,建立桩西采油厂104注45区块注水参数监控平台,系统结构分为数据采集、数据集中、数据应用3个层次。系统总体平台设计完成后,根据现阶段注水过程,开发实时数据查询、历史数据查询、生产参数报警及系统自我诊断等四大应用功能软件,实现对注水站—配水间—水井的实时监控,自动采集注水系统的能耗、压力、流量等生产参数,进行数据综合分析、注水能耗的综合评价和生产预警。     

大庆杏南油田注水井压裂酸化效果预测模型研究

水力压裂与酸化技术是油气井增产、水井增注的一项重要技术措施，对于低渗透油田，通过压裂、酸化技术提高注水井增注强度，不仅可以提高单层的注入量，而且可以调整层间矛盾，因此，对保持地层压力，提高采油速度和采收率都具有十分重要的意义。通过对注水井压裂、酸化前后注水量递减规律的分析，在对大庆杏南油田189口注水井注入量的变化进行统计基础上，建立了注水井注水量与各种主要影响因素的函数关系，通过拟合计算证明该模型适应杏南油田注水井压裂、酸化效果的预测。     

注水井固砂增注压裂技术应用研究

注水压力高,注水量达不到开发配注要求是各大油田存在的普遍问题。阐述了注水井压裂的必要性和纤维复合固砂压裂机理。通过建立数学模型,对注水井施工参数（裂缝长度、砂量）进行优化,得到适合注水井的压裂规模;优选了纤维浓度,对固结剂进行了性能评价。研究成果对提高注水井注入量,降低注水压力提供了重要指导。     

多元回归方法确定井组配注量

注水开发是保证水驱油田高产、稳产的最重要措施之一。在注水时机、注水方式一定的情况下,注水强度,尤其是各注水井的注水量配置显得非常重要。合理的单井配注量,可以有效缓解平面矛盾、层间矛盾、层内矛盾和提高水驱油田开发效果、水驱采收率。在对目前存在的配注方法的综合分析和研究之后,提出以水驱油田注水井井组为研究单元,采用多元回归方法来确定注水井井组配注量,并基于多元回归方法的回归系数和偏相关系数,分别建立了多元回归模型Ⅰ、Ⅱ。实例分析表明,本方法简单、实用性强。     

利用吸水剖面测试资料优化分层注水措施

非均质油藏随注水开发时间的延长,层间干扰越来越严重,注水井吸水状况逐渐变差。分层注水是改善吸水剖面、提高油藏水驱动用程度的重要措施,需要采取科学合理的理论和方法来优化分层注水措施。利用层次分析方法计算不同地质开发因素对注水井吸水剖面变化的影响权重,量化不同因素的影响程度。在此基础上选择重点影响因素作为出入样本参数,以注水井小层相对吸水量作为输出样本,采用模糊神经网络方法,建立吸水剖面预测模型。根据预测模型预测不同分层条件下注水井吸水剖面变化,优化分层注水措施。     

胜坨油田问题水井的治理

问题水井是指因管柱问题、井况、路况、测调等因素造成无法分层有效注水或实注量未达到地质配注要求的注水井。凡是高于配注120％的超注层、低于配注80％的欠注层，或无法确定注到哪个层的分注井，均为问题水井。问题水井分洗井类、测调类、增注类、作业类、管柱类五种类型。     

注水井地面增注工艺技术研究

随着胡尖山油田注水开发的深入,部分注水井注入压力升高,在常规压力范围内完不成配注量的要求。为进一步挖掘剩余潜力,提高区块注水效果,分析了注水井注入压力上升原因,进行了注水井增注治理措施。在地面增注工艺方面,根据实际生产情况进行了系统提压增注、注水管网局部提压增注等治理措施,开展了微弱酸在线酸化降压增注实验,提出了各地面增注工艺措施的适用性,介绍了微弱酸在线酸化降压增注实验进展。     

注水井井筒完整性设计方法

注水井服役工况复杂,管柱腐蚀、疲劳断裂、密封失效等情况时有发生,给井筒完整性管理带来巨大挑战。现行的井筒完整性标准并未对生产井与注水井严格区分,注水井的井筒屏障划分方法尚有诸多缺陷。参考挪威NORSOK D-010标准,结合注水开发现状分析了注水井井筒工作状态的特殊性,探讨了井筒屏障失效原因,明确了应重点关注的井屏障部件。建立了注水井的井筒屏障系统,将井下安全阀从第一级屏障划出,将井口至井下安全阀之间的油管柱及部件、采油树二号主阀纳入第一级屏障范畴。讨论了关键部件的验收标准,从井屏障设置、腐蚀控制、寿命预测、作业参数控制及井资料记录五个方面探讨了注水井井筒完整性设计内容。最终形成了注水井井筒完整性设计流程,对各油田维持注水开发的安全稳定、经济高效具有重要指导意义。     

长庆油田注水能耗监测分析系统的研发与应用

以长庆油田注水系统为研究对象,建立了一套软、硬件相结合的注水能耗监测分析系统,实现了注水系统参数自动采集、无线传输、实时计算注水系统的能耗指标、分析评价注水系统的运行情况的功能。为促进注水系统管理向精细化、自动化、数字化方向发展奠定了一定的基础。     

注N2井井筒温度压力耦合下的井底流压计算

在注N₂提高采收率的过程中,井底流压的大小是影响驱油效果的重要因素,在计算气井的井筒压力分布时,通常采用Cullender-Smith模型。但是氮气的物性参数随温度和压力的变化而变化,为了精确的计算注氮气井井底流压的大小,以注水井转注氮气井作为研究对象,根据垂直管流的能量平衡方程,结合适用于氮气的物性参数密度、黏度、偏差因子及摩阻等计算方法,提出了注氮气井井筒温度和压力分布耦合的井底流压计算模型,应用四阶龙格－库塔迭代方法,用MATLAB软件计算了井底流压的大小,最后评价了注氮气井的启动压力、注气速度和井底流压的关系。根据对红浅井区氮气试注试验的测井数据分析,表明新压力预测模型计算结果与现场实测结果相吻合,注气初期注入压力受注入量变化影响较小,注入压力高低主要与储层物性有关。     

预置电缆智能分注技术研究与应用

大庆油田进入特高含水期以来,注水井数和多级细分井数逐年增多,层段动态变化更为复杂,注水合格率下降较快,高效测调虽可加密测调周期、提高注水合格率,但人工测试工作量仍然巨大。基于以上问题,开展了预置电缆智能分注技术研究。该技术主要由预置电缆智能注水工艺管柱及地面无线远程控制系统两部分组成,工艺管柱通过将电缆置于油管内部连接配套工具; 远程实时监测各参数变化情况并控制井下分层流量、分层压力,系统具备自动测调、数据自动存储、超差报警、远程验封及测压、标准报表输出等功能。该技术是一种实时、高效、连续的新一代分层注水技术。     

基于管柱压力波的注水井无线通信方法

针对目前注水井测调工作量大以及周期长的问题,提出基于管柱压力波的注水井无线通信方法。开展了基于管柱压力波双向通信的分层注水控制方法研究,探索了压力波控制信号生成和响应的特征,建立了压力波的编码和解码方法,进行了冀东油田模拟井试验。研究结果表明:该方法中压力波进行数据传输过程不需要停止注水,通过操作井口和井下的调节阀即可实现压力波编码;定义了数据帧格式,并且可以根据实际情况扩展数据帧;该方法具有信号无线传输,井下工具简单,测调工作量小,实时测调和测试数据多等优势;模拟试验实现了井口与井下配水器的通信,达到了最优控制。建立的压力波编码和解码方法可以为注水油田智能化管理发展提供基础理论依据。     

海上低渗透油藏开采能量保持方法研究

针对海上低渗透油田开发过程中出现的"高速开发"与"注采不平衡"之间的矛盾问题,研究确定了可控因素,包括控制指标的低限设计、控制指标的高限设计和水质指标设计,并对吸水能力变化进行了预测。结果表明,实现有效注水保持地层能量与油藏地质条件、水质、注水井井型、注采井网、完井设计等因素相关。通过设计和分析,认为海上低渗透油藏能量保持可以考虑3种办法:采用水平井注水,增加注水井筒长度提高注水量;注水井多级压裂,增大泄流面积提高注水量;调整注采井网,增加注水井点增加注水量。     

特高含水期井间非均质模式对注水效果的影响

在特高含水期,井间的非均质模式对注水效果有较大的影响。应用渗流力学理论,建立了一维两相流井间非均质数学模型,研究了特高含水期井间非均质模式对注水效果的影响。模型中,渗透率从油井向水井分为降低和升高2种情况;油井端含水饱和度低于水井端的含水饱和度。岩石和流体参数都划分为油井端、中间端和水井端3段。研究结果表明:特高含水期由于注水井端含水饱和度较高,而水相黏度较小,因此水井端渗透率变化引起的渗流阻力变化较小;水井端渗透率降低使油水井两端渗流阻力分布更均衡;特高含水期低注高采能获得更高的产液速度,油水流度的差异是引起这一现象的关键原因;高注低采可在油井端获得更高的压力梯度,从而能取得更好的开发效果。     

Lossy transmission line model of hydrofractured well dynamics

The real-time detection of hydrofracture growth is crucial to the successful operation of water, CO₂ or steam injection wells in low-permeability reservoirs and to the prevention of subsidence and well failure. In this paper, we describe propagation of very low frequency (1–10 to 100 Hz) Stoneley waves in a fluid-filled wellbore and their interactions with the fundamental wave mode in a vertical hydrofracture. We demonstrate that Stoneley-wave loses energy to the fracture and the energy transfer from the wellbore to the fracture opening is most efficient in soft rocks. We conclude that placing the wave source and receivers beneath the injection packer provides the most efficient means of hydrofracture monitoring. We then present the lossy transmission line model of wellbore and fracture for the detection and characterization of fracture state and volume. We show that this model captures the wellbore and fracture geometry, the physical properties of injected fluid and the wellbore-fracture system dynamics. The model is then compared with experimentally measured well responses. The simulated responses are in good agreement with published experimental data from several water injection wells with depths ranging from 1000 ft to 9000 ft. Hence, we conclude that the transmission line model of water injectors adequately captures wellbore and fracture dynamics. Using an extensive data set for the South Belridge Diatomite waterfloods, we demonstrate that even for very shallow wells the fracture size and state can be adequately recognized at wellhead. Finally, we simulate the effects of hydrofracture extension on the transient response to a pulse signal generated at wellhead. We show that hydrofracture extensions can indeed be detected by monitoring the wellhead pressure at sufficiently low frequencies.     

增注泵增注技术在北16油田的应用

北 1 6油藏是低渗透非均质油藏 ,具有很强的水敏特性。油藏的天然能量较弱。油藏投入注水开发后 ,由于低渗 ,粘土膨胀 ,早期注水水质不合格等诸多因素的影响 ,造成了大批注水井欠注 ,在先后进行了系统提压 ,单井防膨 ,酸化 ,超声波 ,高能气体压裂 ,水基压裂等措施后 ,注水井注水不满足的现象仍十分严重。地层压力下降很快 ,递减难控制 ,稳产的难度很大。1 995年底进行了增注泵增注试验 ,因其性能稳定 ,操作方便 ,价格低廉 ,增注效果好而被很快推广 ,共有 1 2口注水井解决了欠注问题 ,增注、增油效果明显 ,开采形势迅速好转 ,取得了良好的经济、社会效益 ,为低渗油田解决注水困难的问题提供了新思路