注采平衡圖版的繪制和應(yīng)用

1、注采平衡圖版的繪制和應(yīng)用在開發(fā)評(píng)價(jià)中，通常應(yīng)用注采壓力系統(tǒng)評(píng)價(jià)圖來(lái)分析注采壓力和壓差是否保持的合理、注水采油工藝技術(shù)條件能否滿足油田開發(fā)的需要、注采能否保持平衡、油層潛力和注采技術(shù)設(shè)備能力是否得到充分發(fā)揮、油田開發(fā)井網(wǎng)方案是否需要調(diào)整等重要原則問題。引言引言目錄目錄一、注采平衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制二、注采平衡圖版應(yīng)用二、注采平衡圖版應(yīng)用三、應(yīng)用實(shí)例三、應(yīng)用實(shí)例1.1.基本原理基本原理采油采油井井注水井注水井理想油藏壓力擴(kuò)散模擬圖理想油藏壓力擴(kuò)散模擬圖注水井流動(dòng)壓注水井流動(dòng)壓力力采油井流動(dòng)壓力采油井流動(dòng)壓力地層壓力地層壓力基本原理：基本原理：油水井壓力剖面平衡式油水井壓力剖面平衡式P

2、iwf qi / Iw = PR =Pwf +qL/IL 注水井注水井加大注入壓力注入量增加采油采油井井井底流壓不變采出量不變地層壓力增加注水量采出量注入壓差減小采出壓差增大注入量減小采出量增加注采平衡注采平衡地下流體體積增加地下流體體積增加注水量采出量新的注采平衡新的注采平衡壓力傳導(dǎo)壓力傳導(dǎo)滯后滯后一、注采平衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制2 2、繪圖步驟、繪圖步驟對(duì)于地層注采平衡時(shí)的合理壓力水平，則需要通過(guò)注采平衡原理進(jìn)行對(duì)于地層注采平衡時(shí)的合理壓力水平，則需要通過(guò)注采平衡原理進(jìn)行計(jì)算計(jì)算 ：采出體積：根據(jù)無(wú)因次產(chǎn)液指數(shù)、初期每米采油指數(shù)、生產(chǎn)壓差等計(jì)采出體積：根據(jù)無(wú)因次產(chǎn)液指數(shù)、初期每

3、米采油指數(shù)、生產(chǎn)壓差等計(jì)算不同含水階段的單元產(chǎn)液量。算不同含水階段的單元產(chǎn)液量。qL = 0 JoH有( PR - Pwf ) no 注入體積：注入體積：根據(jù)吸水指數(shù)、注水壓差等計(jì)算出不同含水階段的單元注根據(jù)吸水指數(shù)、注水壓差等計(jì)算出不同含水階段的單元注水量。水量。qi = Iw( Piwf - PR ) ni（1 1）計(jì)算采出注入體積）計(jì)算采出注入體積一、注采平衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制2 2、繪圖步驟、繪圖步驟根據(jù)油藏注采體積平衡原理和注采比，得出注入和產(chǎn)出平衡方程。根據(jù)油藏注采體積平衡原理和注采比，得出注入和產(chǎn)出平衡方程。 由不同含水和不同注采比分別計(jì)算出各開發(fā)階段注采平衡所需要

4、的地由不同含水和不同注采比分別計(jì)算出各開發(fā)階段注采平衡所需要的地層壓力水平。層壓力水平。 式中：式中：Pwf 油井井底流壓油井井底流壓，MPa；Piwf 注水井注入壓力注水井注入壓力，MPa； 0 無(wú)因次采液指數(shù)無(wú)因次采液指數(shù)，f；Iw 注水井平均吸水指數(shù)注水井平均吸水指數(shù)，m3/(MPa .d)；no油井?dāng)?shù)油井?dāng)?shù)； PR 地層平均壓力地層平均壓力，MPa； qL 平均單井產(chǎn)液量平均單井產(chǎn)液量，t/d；qi 注水井平均單井注入量注水井平均單井注入量，m3/d； ni水井?dāng)?shù)水井?dāng)?shù); Jo 初期每米采油指數(shù)初期每米采油指數(shù)，t/( MPa.d.m)； H有有效厚度有效厚度，m.（1 1）計(jì)算采出注

5、入體積）計(jì)算采出注入體積qL BLB= qi Iw( Piwf - PR ) ni.= 0 JoH有( PR - Pwf ) no BL B 一、注采平衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制求取繪制注采平衡圖版所需參數(shù)的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)工作量是比較大的，僅簡(jiǎn)單求取繪制注采平衡圖版所需參數(shù)的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)工作量是比較大的，僅簡(jiǎn)單介紹。介紹。采油井的無(wú)因次采液指數(shù)可以通過(guò)相滲數(shù)據(jù)回歸或生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料回歸。采油井的無(wú)因次采液指數(shù)可以通過(guò)相滲數(shù)據(jù)回歸或生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料回歸。注水井吸水指數(shù)一般是生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料統(tǒng)計(jì)得出。注水井吸水指數(shù)一般是生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料統(tǒng)計(jì)得出。采油井的井底流壓可由測(cè)壓數(shù)據(jù)獲得，測(cè)壓資料不全或沒有時(shí)效性可自己計(jì)

6、采油井的井底流壓可由測(cè)壓數(shù)據(jù)獲得，測(cè)壓資料不全或沒有時(shí)效性可自己計(jì)算算-根據(jù)動(dòng)液面、泵深等資料由如下公式求得。根據(jù)動(dòng)液面、泵深等資料由如下公式求得。注水井的井底流壓即正注時(shí)的油壓加上液柱壓力，反注時(shí)的套壓加上液柱壓注水井的井底流壓即正注時(shí)的油壓加上液柱壓力，反注時(shí)的套壓加上液柱壓力。力。初期每米采油指數(shù)由生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料統(tǒng)計(jì)得到。初期每米采油指數(shù)由生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料統(tǒng)計(jì)得到。（1 1）計(jì)算采出注入體積）計(jì)算采出注入體積LpmpwfdLLpp10一、注采平衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制根據(jù)油藏注入和產(chǎn)出體積方程，計(jì)算在某一個(gè)含水和注采比下的注根據(jù)油藏注入和產(chǎn)出體積方程，計(jì)算在某一個(gè)含水和注采比下的注入

7、和產(chǎn)出體積，作注采平衡交匯圖，得出注采平衡地層壓力入和產(chǎn)出體積，作注采平衡交匯圖，得出注采平衡地層壓力:第一步：在給定的不同生產(chǎn)井流動(dòng)壓力下第一步：在給定的不同生產(chǎn)井流動(dòng)壓力下,計(jì)算某一含水階段不同地計(jì)算某一含水階段不同地層壓力下的采出體積的變化。作出采出體積層壓力下的采出體積的變化。作出采出體積注采比之積與地層壓力的注采比之積與地層壓力的關(guān)系曲線（采出曲線）。關(guān)系曲線（采出曲線）。第二步：在同樣含水率和給定的不同的注水井流動(dòng)壓力下第二步：在同樣含水率和給定的不同的注水井流動(dòng)壓力下,計(jì)算不同計(jì)算不同地層壓力下注入體積的變化地層壓力下注入體積的變化, 可得到注入體積與地層壓力的關(guān)系曲線可得到注入

8、體積與地層壓力的關(guān)系曲線（注入曲線）（注入曲線）,這兩條曲線的交點(diǎn)處即為注采平衡點(diǎn)這兩條曲線的交點(diǎn)處即為注采平衡點(diǎn),對(duì)應(yīng)的地層壓力為對(duì)應(yīng)的地層壓力為注采平衡壓力。注采平衡壓力。（2 2）繪制交匯圖）繪制交匯圖一、注采平衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制（3 3）繪制成圖）繪制成圖平衡圖上每一個(gè)交叉點(diǎn)即為壓力平衡點(diǎn)，每一點(diǎn)都表明平均日產(chǎn)液量、日注水量、平均油井流壓、平均注入壓力和平均地層壓力之間的平衡關(guān)系。在整個(gè)開發(fā)過(guò)程中，注采壓力系統(tǒng)的五項(xiàng)指標(biāo)的平衡狀態(tài)應(yīng)是相對(duì)的。暫時(shí)的，所以平衡點(diǎn)反映的是開發(fā)過(guò)程中某一階段、某一條件下的平衡關(guān)系。一、注采平衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制目錄目錄一、注采平

9、衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制二、注采平衡圖版應(yīng)用二、注采平衡圖版應(yīng)用三、應(yīng)用實(shí)例三、應(yīng)用實(shí)例三、注采平衡圖版應(yīng)用三、注采平衡圖版應(yīng)用目前地層壓力目前地層壓力 注采平衡地層壓力注采平衡地層壓力1、直觀判斷目前地層壓力是否達(dá)到注采平衡三、注采平衡圖版應(yīng)用三、注采平衡圖版應(yīng)用2、注采平衡圖與最小合理地層壓力相結(jié)合結(jié)合，確定合理地層壓力（1）最小合理地層壓力油井井底最小合理流壓計(jì)算方法油井井底最小合理流壓計(jì)算方法采油井井底流壓不僅與下泵深度有關(guān)，還與含水率有關(guān)。在保證一定沉沒度，達(dá)到合理泵效所需的泵口壓力下限值的前提下，計(jì)算油井井底最小合理流壓。采油井井底流壓計(jì)算公式采油井井底流壓計(jì)算公式PWf

10、 = PP + 0.01混( D中- D掛)混=o(1 - fw) +wfwPmin= PWf+P該壓差可由油井試油獲得IPR曲線計(jì)算得出，也可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)歷史資料計(jì)算得出。 生產(chǎn)壓差的確定生產(chǎn)壓差的確定三、注采平衡圖版應(yīng)用三、注采平衡圖版應(yīng)用2、注采平衡圖與最小合理地層壓力相結(jié)合結(jié)合，確定合理地層壓力（1）最小合理地層壓力（2）注采平衡地層壓力合理地層壓力合理地層壓力三、注采平衡圖版應(yīng)用三、注采平衡圖版應(yīng)用3、確定合理提液方式，以指導(dǎo)開發(fā)調(diào)整A 方向: 油井流壓保持不變, 通過(guò)增加注水壓力和注入量來(lái)提高地層壓力，加大生產(chǎn)壓差，提高單井產(chǎn)液量。B 方向: 地層壓力保持不變, 通過(guò)加大泵掛來(lái)獲得

11、較大生產(chǎn)壓差, 通過(guò)提高注水壓力提高注采平衡注入量。C 方向: 保持注水壓力不變, 沿著C 方向加深泵掛,通過(guò)降低地層壓力來(lái)獲得增大注水壓差，可使注水量及產(chǎn)液量提高。三、注采平衡圖版應(yīng)用三、注采平衡圖版應(yīng)用3、確定合理提液方式，以指導(dǎo)開發(fā)調(diào)整D 方向:通過(guò)提高注采井?dāng)?shù)比，注水壓力逐漸提高。通過(guò)整體的增加注水量，來(lái)增加提液量。根據(jù)注采平衡公式：Iw( Piwf - PR ) ni /no. = 0 JoH有( PR - Pwf ) BL B 目錄目錄一、注采平衡圖版的繪制一、注采平衡圖版的繪制二、注采平衡圖版應(yīng)用二、注采平衡圖版應(yīng)用三、應(yīng)用實(shí)例三、應(yīng)用實(shí)例1 1、注采平衡圖繪制實(shí)例、注采平衡圖繪

12、制實(shí)例以高集油田高以高集油田高6 6斷塊斷塊E E1 1f f1 11 1為例，根據(jù)前述公式計(jì)算在某一個(gè)注采比為例，根據(jù)前述公式計(jì)算在某一個(gè)注采比和含水下不同的注水井油壓與不同地層壓力對(duì)應(yīng)的注入體積；不同的采和含水下不同的注水井油壓與不同地層壓力對(duì)應(yīng)的注入體積；不同的采油井流壓與不同地層壓力對(duì)應(yīng)的采出體積。油井流壓與不同地層壓力對(duì)應(yīng)的采出體積。注入采出體積計(jì)算結(jié)果表注入采出體積計(jì)算結(jié)果表高高6 E6 E1 1f f1 11 1注采平衡成果圖注采平衡成果圖高6斷塊E1f11的注采平衡圖，目前層系注采比1.1，綜合含水60%，采油井平均井底流壓7.5 MPa，注水井平均油壓14 MPa，注采平衡時(shí)

13、的地層壓力應(yīng)為15.6 MPa，而當(dāng)前的地層壓力為12.4 MPa，需要補(bǔ)充地層能量。通過(guò)注采平衡原理，假如目前采油井平均井底流壓不變，加大注水井平均油壓從而加大注水井井底流壓，加大注入量，補(bǔ)充地層虧空，以達(dá)到注采平衡。 （1 1）判斷是否達(dá)到注采平衡）判斷是否達(dá)到注采平衡注采平衡時(shí)的地層壓力15.6MPa目前地層壓力12.4MPa2 2、注采平衡圖應(yīng)用實(shí)例、注采平衡圖應(yīng)用實(shí)例當(dāng)前地層當(dāng)前地層壓力壓力12.4MPa取目前平均單井日產(chǎn)液液量穩(wěn)定在取目前平均單井日產(chǎn)液液量穩(wěn)定在13m13m3 3/d/d，計(jì)算得出在當(dāng)前含水下，折算最低合理壓力水計(jì)算得出在當(dāng)前含水下，折算最低合理壓力水15.4MPa

14、15.4MPa。（2 2）注采平衡圖與最小合理地層壓力相結(jié)合結(jié)合，確定合理地層壓力）注采平衡圖與最小合理地層壓力相結(jié)合結(jié)合，確定合理地層壓力注采平衡時(shí)的地層壓力15.6MPa目 前 地 層 壓 力12.4MPa合理地層壓力應(yīng)為合理地層壓力應(yīng)為15.6MPa，目前地層壓力偏低。，目前地層壓力偏低。2 2、注采平衡圖應(yīng)用實(shí)例、注采平衡圖應(yīng)用實(shí)例（3 3）預(yù)測(cè)不同開發(fā)階段的地層壓力、單元日產(chǎn)液量。）預(yù)測(cè)不同開發(fā)階段的地層壓力、單元日產(chǎn)液量。繪制不同含水、注采比下的注采平衡圖版，可以預(yù)測(cè)相應(yīng)開發(fā)階段注采平衡時(shí)地層壓力、日注水量、日產(chǎn)液量。以高6斷塊E1f11為例，目前的注入壓力、生產(chǎn)井井底流壓不變的情

15、況下注采比1.1、含水0.6時(shí)的地層壓力15.6MPa,日注水量200m3,日產(chǎn)液量182m3。注采平衡時(shí)的地層壓力15.6MPa15.6MPa日注水量日注水量200m3高集油田高高集油田高6斷塊地層壓力表斷塊地層壓力表2 2、注采平衡圖應(yīng)用實(shí)例、注采平衡圖應(yīng)用實(shí)例高高6 6斷塊斷塊E E1 1f f2 23 3目前地層壓力比較充目前地層壓力比較充足，考慮以下幾種方式提液。足，考慮以下幾種方式提液。一是：一是：通過(guò)增加注水壓力和單井注入量通過(guò)增加注水壓力和單井注入量來(lái)提高地層壓力，提高生產(chǎn)壓差來(lái)提高來(lái)提高地層壓力，提高生產(chǎn)壓差來(lái)提高單井產(chǎn)液量。單井產(chǎn)液量。二是：地層壓力保持不變，通過(guò)加大泵二是

16、：地層壓力保持不變，通過(guò)加大泵掛和提高注水壓力，來(lái)提高采出量和注掛和提高注水壓力，來(lái)提高采出量和注入量，同時(shí)維持相對(duì)穩(wěn)定的地層壓力。入量，同時(shí)維持相對(duì)穩(wěn)定的地層壓力。注采平衡時(shí)的地層壓力17.5MPa目前地層壓力16.1MPa（4 4）結(jié)合實(shí)際情況指導(dǎo)開發(fā)調(diào)整）結(jié)合實(shí)際情況指導(dǎo)開發(fā)調(diào)整2 2、注采平衡圖應(yīng)用實(shí)例、注采平衡圖應(yīng)用實(shí)例三是：高三是：高6 6斷塊斷塊E E1 1f f2 23 3可以調(diào)整注可以調(diào)整注采平衡計(jì)算的另一個(gè)重要參數(shù)采平衡計(jì)算的另一個(gè)重要參數(shù)- -油水井?dāng)?shù)比，通過(guò)增加注水井?dāng)?shù)油水井?dāng)?shù)比，通過(guò)增加注水井?dāng)?shù)來(lái)增加總的注入量、增加地層壓來(lái)增加總的注入量、增加地層壓力，同時(shí)控制單井注入量，以實(shí)力，同時(shí)控制單井注入量，以實(shí)現(xiàn)弱點(diǎn)強(qiáng)面溫和注水。現(xiàn)弱點(diǎn)強(qiáng)面溫和注水。對(duì)比以上三種方式，出于控對(duì)比以上三種方式，出于控制含水上升速度的目的，建議采制含水上升速度的目的，建議采用第三種方式進(jìn)行提液。用第三種方式進(jìn)行提液。注采平衡時(shí)的地層壓力1