化学驱分注工具优选软件开发

班久庆，贺 欣（东北石油大学，黑龙江大庆 163318）



化学驱分注工具优选软件开发

班久庆，贺 欣
（东北石油大学，黑龙江大庆 163318）

摘 要：分层注采技术主要应用于非均质多油层油田，分注工具参数的选择是影响油层注入能力的重要因素。通过对历史经验图版数据的反向编制，建立相应优选模型，开发可以通过一键单击方式实现对分注工具各项参数选择功能的分注工具参数自动计算软件，并将结果运用EXCLE导出。大大降低工具选择时间、提高工作效率同时避免人为选择造成失误及损失，与传统经验方法相比软件选择方法更利于长期推广及应用。

关键词：分层注采；分注工具；计算软件

由于大庆油田开采基本脱离了笼统注入阶段，随着油田开发进度逐渐深入，分层注入方式不断普及，油田一线技术人员针对分层注采技术的使用例如：分注工具（环形降压槽或喷嘴）的选择也有一定的心得和现场数据积累。但由于分层注采技术应用时间相较于笼统注入技术应用时间较短，在达到注采目的的同时缺乏统一尺度，目前在一线现场工作的油田工作者通常按照经验、惯例投放分注工具，这样既无法形成一定准确的标准保证相应采收率，也缺乏人性化考虑导致一线技术人员工作量较大，同时也易出现失误［1-2］。

针对目前油田注采现状，结合大庆油田驱替情况，开发一套化学驱全过程分注工具优选系统，该系统对原有注入井分注工具选择方式及经验进行归纳，为分注工具的选择提供更准确、直接、便捷、全面的方法［3-4］。

1 系统开发需求

基于目前大庆油田三次采油趋势，并照顾部分未采用三元复合驱的区块及区块所含注入井，化学驱全过程分注工具优选系统在研发过程中应包括以下三大主要内容：

1）聚合物驱分注工具优选功能软件开发；

2）弱碱三元复合驱分注工具优选功能软件开发；3）强碱三元复合驱分注工具优选功能软件开发。其余开发内容如下表1所示：

表1 化学驱全过程分注工具优选系统开发内容

化学驱全过程分注工具优选系统基于Visual Basic 6.0基础上进行相应开发和研制。Visual Basic属于一种非常常见的编程软件，本次系统开发也会利用Visual Basic众多项编译功能，将油田开采经验与计算机编程公式结合在一起，利用软件窗口可视化及结果量化的优点为技术人员选取油田分层注采工具时提供更加完善依据［5］。

2 系统设计

2.1 软件功能设计

2.1.1 基本信息采集

针对区块名称、分子量、井口注入压力、层段数、不同层段渗透率、初始注入量、设计注入量、分子浓度等信息进行人工手动输入采集。

2.1.2 工具参数计算

基于油田注入历史经验图版所提供的信息，运用计算方法对分注工具优选进行建模，分别建立聚合物、强碱和弱碱的分压工具和分质工具优选模型。

2.1.3 数据导出

为方便油田工作者后续使用，将输入的计算结果与各项参数，利用Office 软件中的Excel软件将结果输出。

2.2 软件结构设计

考虑现场应用实际需要求，将分注工具优选系统软件在结构上分为数据层、模型层和表示层三个层。例如：数据层应包括保存区块名称、井号、井口压力、驱替液黏度、地层性质、不同地层渗透率、配注量、设计配注量、层系渗透率等工具优选所需的数据。模型层应包括关于优选系统的计算部分，主要负责针对聚合物、强碱三元和弱碱三元对分压和分质工具优选的需求，编写相应模型。表示层功能为针对终端用户，将结果展示于分注工具优选系统软件中，并根据实际需求导出结果。

2.3 软件功能实现路径

针对不同化学驱分层注采开发方式，基于油田开发所选择驱替液种类，为实现软件开发对应的基本功能，制定以下路径如表2所示：

该表格中由一级界面逐步向下延伸最终完成对软件功能的实现。

2.4 软件功能算法设计

以强碱算法为例：

对井口注入压力p、液体粘度u、初始注入量为Q1、Q2、Q3…Qn、设计注入量为Q1、Q2、Q3…Qn、地层渗透率为k1、k2、k3…kn，有效厚度h1、h2、h3…hn进行赋值定义。目标输出结果为直径d1、d2、d3…dn、槽数n1、n2、n3…nn、槽间距g1、g2、g3…gn，利用如下公式进行计算：

表2 分注工具优选软件功能实现路径

式中：A为临时变量，p为压力。

式中：Q 不同于Q，为设计注入量。

进行循环最后求出n层输入压力的最大值pmax并计算压力差值

式中：pmax=压力最大值，p=压力值。

针对第i层，i初始值为1进行计算，如果可以满足：

则计算下一步，否则重新计算该步，计算下一层，直到层数达到n+1层为止。

根据式（2-4）算出实数N，取整数部分N1，N2=N1+1，根据式（2-5）当N=N1和N=N2时，计算出结果pN1，pN2：

计算pN1，pN2和Δpi差的绝对值ΔpN1，ΔpN2，如果ΔpN1＜ΔpN2，那么ni=N1，否则ni=N2，同时都执行式（2-4），弱碱及聚合物驱均可在此基础上进行下一步编程。

3 软件功能实现

根据预先编写算法，对数据进行计算，通过录入分层注采相应的参数，实现功能如图1-图5所示：

图1 软件一级选择界面

图2 软件基本参数输入界面

图3 软件结果输出界面

图4 软件结果导出界面

4 软件开发总结

供油田使用，化学驱全过程分注工具优选系统经过开发需求、结构设计、内容设计，功能设计、系统实现以及系统测试多个研发环节完成软件开发初衷，达到研发编制意义。

目前仅仅依靠经验去完成当下油田注采任务，随着分层注采的普及与推广，已经失去一定可靠性。油田开发虽然属于工科范畴，但与计算机编程相结合可以大大提高工作效率，在油田建设中应大力倡导跨学科、多领域合作。

参考文献

［1］ 姜常坤.聚驱小直径分注管柱及配套工具的设计和应用［D］.大庆石油大学，2006.

［2］ 张林默.三元复合驱分注管柱参数优化设计［D］.大庆石油学院，2010.

［3］ 郭鹏，叶学勤，徐磊，等.注水井分注工具打捞技术优化［J］.内蒙古石油化工，2014，（11）：115-116.

［4］ 黄斌，徐德奎，蔡萌，等.基于正交试验法和数值仿真的环形降压槽结构优化［J］.数学的实践与认识，2014，（22）：96-102.

［5］ 高德洁.强碱三元复合驱小尺寸压力调节器的结构优化研究［D］.东北石油大学，2013.

The Development of Chemical Flooding Optimization Software

Ban Jiu-qing，He Xin

Abstract：Stratified injection production technology is mainly applied to heterogeneous multi oil reservoir，and the selection of injection parameters is an important factor to affect the injection capacity of the reservoir.Through reverse compilation of the historical experience of chart data，establish the corresponding optimization model，development can by one click way to achieve binary injection parameters selection of injection parameters of tool automatic calculation software，and the results are derived using EXCLE. Greatly reduce tool selection time，improve work efficiency and avoid human error and loss，compared with the traditional experience and methods of software selection method is more conducive to long-term promotion and application.

Key words：stratified injection production；separate injection tool；computing software

中图分类号：TE357.46

文献标志码：A

文章编号：1003–6490（2016）02–0038–02

收稿日期：2016–02–10

作者简介：班久庆（1992—），男，黑龙江大庆人，在读硕士研究生，主要研究方向为油气集输及提高采收率技术。