一種井口壓力監(jiān)測方法及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油氣田勘探開發(fā)的測壓監(jiān)測領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種用于多層油藏 聚驅(qū)剖面返轉(zhuǎn)識別的井口壓力監(jiān)測方法及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，聚合物驅(qū)油技術(shù)在國內(nèi)油田已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，為提高原油采收率做出 了巨大貢獻(xiàn)。在聚驅(qū)過程中，注聚井的吸液剖面變化能直觀地表現(xiàn)儲層的進(jìn)一步動用情況， 同時，聚驅(qū)對中低滲透率層位的吸液剖面改善程度將會直接影響聚驅(qū)的效果。在聚合物注 入初期，滲透率較高層吸液很多，甚至產(chǎn)生單層突進(jìn)，低滲層卻不吸液的狀況。但聚合物溶 液進(jìn)入高滲透層后，會在其中吸附滯留，導(dǎo)致流動阻力增加，這將引起全井注入壓力升高。 隨著注入壓力的升高，中低滲透層吸液壓差隨之增加，吸液量增大。但聚合物進(jìn)入中低滲透 層后，同樣會在其中發(fā)生吸附滯留，導(dǎo)致流動阻力增加，而且增加幅度要比高滲透層大得 多。因此，在聚合物注入初期和中期，非均質(zhì)油藏吸液剖面會得到改善;但當(dāng)聚合物驅(qū)進(jìn)入 中后期后，隨著中低滲透層吸液量的不斷增多，吸液壓差不斷減少，甚至小于注聚開始時的 壓差值，造成"吸液剖面返轉(zhuǎn)"。對于非均質(zhì)油藏的開發(fā)，聚合物驅(qū)的后期并沒有取得很好的 效果。隨著聚驅(qū)的不斷進(jìn)行，高低滲層相對吸液量呈現(xiàn)周期性變化的特征，吸液剖面是評價 聚驅(qū)效果最直觀的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，因此，研究聚驅(qū)過程中吸液剖面的變化規(guī)律可以幫助提高聚 驅(qū)的整體開發(fā)效果。
[0003] 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于海上油田儲層縱向非均質(zhì)性強(qiáng)，注采井距大，隨著聚合物驅(qū)進(jìn) 入中后期，油藏非均質(zhì)性比較嚴(yán)重的區(qū)塊出現(xiàn)高滲透層吸液量增大、中低滲透層吸液量減 少即所謂"吸液剖面返轉(zhuǎn)"現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響聚合物驅(qū)增油效果，使海上聚合物驅(qū)有著更多 的挑戰(zhàn)性。目前還沒有一種行之有效的判斷吸液剖面返轉(zhuǎn)的系統(tǒng)及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種井口壓力監(jiān)測方法及控制系統(tǒng)，其研究 吸液剖面變化規(guī)律以及返轉(zhuǎn)時機(jī)便于及時提出治理措施，使聚合物驅(qū)提高采收率的作用得 到更充分的發(fā)揮。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種井口壓力監(jiān)測方法，該方法用于 多層油藏聚驅(qū)剖面返轉(zhuǎn)識別，其特征在于，所述監(jiān)測方法具有以下步驟:1)采用變流量試井 原理，設(shè)計并實(shí)施注聚井變流量測試，分階段監(jiān)測井口壓力變化，取得測試期間準(zhǔn)確的壓力 與流量資料，變流量試井能在開井的條件下進(jìn)行;2)根據(jù)井筒摩阻、聚合物流變性利用折算 模型將井口壓力折算成井底壓力;3)多次監(jiān)測井口壓力，并結(jié)合實(shí)際壓力監(jiān)測資料，采用非 均質(zhì)多層油藏聚驅(qū)模型對所述步驟2)折算的井底壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行試井解釋，得到高低滲透層 的地層系數(shù);4)根據(jù)所述步驟3)得到的各層地層系數(shù)，轉(zhuǎn)化為低滲透層分流率的變化情況 進(jìn)而識別剖面返轉(zhuǎn)，并根據(jù)剖面變化情況實(shí)時反映井口變流量，進(jìn)而實(shí)時監(jiān)測井口壓力變 化。
[0006]基于上述實(shí)施例，所述步驟2)中，折算井底壓力值與對應(yīng)的井口壓力值滿足下列 關(guān)系式：
[0008] 式中，Pwf為井底壓力，單位為Pa; pwh為井口壓力，單位為Pa; vwh為聚合物井口流速， 單位為m/s; vwf為聚合物井底流速，單位為m/s; P為密度，單位為kg/m3; g為重力加速度，單位 為m/s2 ;H為管柱高度，單位為m為沿程摩阻損失，單位為m;hj為局部水頭損失，單位為m。
[0009] 基于上述實(shí)施例，所述步驟4)中，低滲透層滲透率與對應(yīng)的分流率滿足下列關(guān)系 式：
[0011] 式中，λρ = kP/yP，kP為滲透率，單位為D，μΡ為地層油黏度，單位為cp; Qi為低滲透層 的吸液量，單位為m3; Q為總的注入量，單位為m3; ρ為地層壓力，單位為MPa; pwf為井底壓力， 單位為MPa; fi為低滲層的分流率，小數(shù)。
[0012] 基于上述實(shí)施例，所述步驟4)中，進(jìn)行剖面返轉(zhuǎn)識別，至少在連續(xù)時間^山山內(nèi) 進(jìn)行3次監(jiān)測井口壓力，得到3次地層系數(shù)參數(shù)值，并求得3個不同時間低滲透層的分流率； 當(dāng)出現(xiàn)低滲層分流率在ti~t 3時間內(nèi)呈現(xiàn)先上升后下降變化時，則判斷ti~t3時間段內(nèi)發(fā) 生了返轉(zhuǎn)。
[0013] -種實(shí)現(xiàn)上述井口壓力監(jiān)測方法的監(jiān)測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包 括井口變流量壓力測量單元、井底壓力折算單元、試井解釋參數(shù)處理單元和剖面返轉(zhuǎn)識別 單元;所述井口變流量壓力測量單元用于測量注聚井變流量并分階段監(jiān)測井口壓力變化， 并將測量到的井口壓力傳輸至所述井底壓力折算單元內(nèi)；所述井底壓力折算單元用于將井 口壓力折算成井底壓力，并傳輸至所述試井解釋參數(shù)處理單元;所述試井解釋參數(shù)處理單 元用于根據(jù)接收到的折算結(jié)果對預(yù)設(shè)關(guān)系值對應(yīng)的試井解釋參數(shù)進(jìn)行處理，得到高低滲透 層的地層系數(shù)并傳輸至所述坡面返轉(zhuǎn)識別單元;所述剖面返轉(zhuǎn)識別單元用于根據(jù)接收到的 各層地層系數(shù)，轉(zhuǎn)化為用低滲透層分流率的變化情況識別剖面返轉(zhuǎn)。
[0014] 本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明的井口測壓監(jiān)測方法 克服了因管柱結(jié)構(gòu)壓力計無法下入井下的局限性，提高了操作的可行性，同時降低了測壓 成本，對減緩聚合物驅(qū)"吸液剖面返轉(zhuǎn)"現(xiàn)象、對改善聚合物驅(qū)增油效果及指導(dǎo)聚合物驅(qū)開 發(fā)調(diào)整有重要的意義。2、本發(fā)明可以通過井口測壓監(jiān)測控制系統(tǒng)直觀有效的識別剖面返 轉(zhuǎn)，從而提出有針對性的增產(chǎn)措施，方便實(shí)用，更易推廣。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明用于多層油藏聚驅(qū)剖面返轉(zhuǎn)識別的井口測壓監(jiān)測方法流程示意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明用于多層油藏聚驅(qū)剖面返轉(zhuǎn)識別的井口測壓監(jiān)測控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明的監(jiān)測控制系統(tǒng)使用時的應(yīng)用示意圖；
[0018] 圖4是本發(fā)明的監(jiān)測控制系統(tǒng)在圖3所示實(shí)施例中多層油藏各層分流率與聚合物 注入體積關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種用于多層油藏聚驅(qū)剖面返轉(zhuǎn)識別的井口壓力監(jiān)測方 法，該方法考慮了井筒摩阻、聚合物流變性的影響，其具有以下步驟：
[0021] 1)采用變流量試井原理，設(shè)計并實(shí)施注聚井變流量測試，分階段監(jiān)測井口壓力變 化，取得測試期間準(zhǔn)確的壓力與流量資料，變流量試井可以在開井的條件下進(jìn)行：
[0022] 第一次測試由于開井瞬間流體的流動受到旁通閥的影響，應(yīng)先打開閥門，在注聚 井井口安裝內(nèi)置壓力計的短節(jié)，待注入聚合物溶液穩(wěn)定后再連續(xù)實(shí)時測量井口壓力，進(jìn)行 變流量測壓。第一個流量測試若干小時，之后改變注入量，將注入量降低20%-50%，再測試 若干小時，最后關(guān)井，關(guān)井時間是兩段流量測試時間的1-3倍。
[0023] 當(dāng)相隔若干天井口壓力與注入量發(fā)生變化時，進(jìn)行第二次井口變流量測試，操作 流程同第一次變流量測試。以此類推進(jìn)行第三次、第四次……第η次井口變流量測試。在本 實(shí)施例中，要求至少分三次監(jiān)測井口壓力，得到三次地層系數(shù)參數(shù)值。
[0024]只要取得了測試期間準(zhǔn)確的壓力與流量資料，變流量試井可以在開井的條件下進(jìn) 行，井筒效應(yīng)常數(shù)在測試期間變化很小，比恢復(fù)試井得到的資料干擾小，既可以滿足參數(shù)計 算要求，同時又不因過長時間的關(guān)井而影響產(chǎn)量，有效地縮短了測試周期，提高了操作的可 行性，因此變流量試井成為一個有潛力的發(fā)展方向。
[0025] 2)根據(jù)井筒摩阻、聚合物流變性利用折算模型將井口壓力折算成井底壓力，其中， 折算井底壓力值與對應(yīng)的井口壓力值滿足下列關(guān)系式：
[0027] 式中，pwf為井底壓力，單位為Pa; pwh為井口壓力，單位為Pa; vwh為聚合物井口流速， 單位為m/s; vwf為聚合物井底流速，單位為m/s; P為密度，單位為kg/m3; g為重力加速度，單位 為m/s2 ;H為管柱高度，單位為m為沿程摩阻損失，單位為m;hj為局部水頭損失，單位為m。
[0028] 在該步驟中，在油管注入和油套環(huán)空注入兩種情況下的摩阻損失M計算公式如 下：
[0029] I)聚合物在油管內(nèi)的摩阻損失M為：
[0031] 式中，摩阻系數(shù)λ為：
[0033]在液流斷面急劇變小或變大的地方會產(chǎn)生局部阻力，引起局部水頭損失;變徑局 部阻力損失計算式為：
[0035] 由于流體從大容器流入銳緣進(jìn)口的管道時的進(jìn)口局部損失系