开发井措施分析平台研究及应用

2016-08-24郑永建汤国平

石油地质与工程 2016年4期

关键词：特征分析含水水井

郑永建，汤国平，李　伟，曾　桃

(1.中海石油湛江分公司，广东湛江 524057；2. 奥伯特石油技术公司)

开发井措施分析平台研究及应用

郑永建1，汤国平2，李伟1，曾桃1

(1.中海石油湛江分公司，广东湛江 524057；2. 奥伯特石油技术公司)

目前对于油气田动态监测资料和生产数据缺乏系统管理，开发井措施分析过程复杂，工程师的知识结构及工作经验对油水井措施分析结果影响较大。针对这些问题，将数据库与数据分析软件有机结合，提出了一种“一站式”标准化措施分析流程方案：在动态监测资料、生产数据及地质油藏资料可视化查询和图形化应用的基础上，分析生产动态，明确潜力井和潜力区块，提出增产措施建议并进行增产措施可行性分析、效果预测和评估。该方案采用插件式开发，功能间彼此独立，所有流程信息都采用配置文件形式定义，用户可以在标准的流程基础上进行适当调整。以南海西部X水平井控水措施为例，说明该“一站式”软件平台符合业务需求。

开发井；动态分析；增产措施；效果评价

随着油田开发的不断进行，开发井增产措施已经成为挖掘油藏潜力的关键手段。措施分析所需资料多且范围广，需要地质、油藏、固井等多个学科的综合应用，分析过程复杂，工程师往往需要同时应用多项软件工具才能完成对一个井次的措施分析，并且需要不同领域的工程师经过大量工作才能获得某些参数和图件。同时由于涉及到多学科的交叉应用，工程师的知识结构及工作经验对增产分析结果影响较大。

总之，前期资料获取的便利性，以及工程师对资料综合应用的能力，对开发井措施分析、工作效率以及可靠程度有着十分重要的影响。本文借鉴前人对采油工程技术措施设计流程化的理念[1-2]，探讨一项集成增产措施分析一般流程所需功能的平台，该平台主要集成众多学科分析成果和增产分析所需的一般数据，为工程师提供了从发现生产矛盾与潜力，到分析油气田产量变化的原因与开发规律，再到措施可行性分析，最后进行措施效果评价及追踪的“一站式”分析服务，极大规范和提高了措施分析的科学性和简便性。

1　措施分析流程

1.1地质特征分析

地质特征分析主要为分析目标油田、井组、单井提供地质背景[3]，从构造类型、构造特点、断层特点、边底水情况、储层的纵横向变化规律等方面详细分析油气藏地质的基本特征。

1.2生产特征分析

生产特征分析主要是通过单井、区块、油藏等分析对象分析产油量变化、产水量变化、含水上升情况、产液剖面、平面上的开发指标现状、水淹情况、油气储量动用情况等指标，及时发现生产过程中出现的矛盾与潜力[4]。结合地质特征分析产量、含水变化的原因，从而提出挖掘单井、区块潜力的治理措施。

根据上述评价指标需要，利用生产综合曲线、试井解释成果、含水上升规律、剖面测试资料、生产指标分布图表等手段对上述指标进行分析。

1.3油水井措施分析

根据中海石油湛江分公司油田现场多年的生产经验总结，油田目前存在的潜力和问题主要包括井网不完善、地层污染、含水上升太快、储层物性条件差、纵向采出不均衡、油井潜能未释放等。针对上述潜力和问题，提出了控水分析、储层改造、解堵分析、提液分析、换层分析、调整井分析等对应措施。

不同措施分析侧重点不同，本文提出了措施分析思路差异化的原则，对不同措施提出不同建议分析方法[5]，设计结果如表1所示。例如对于提液措施需要重点分析其电潜泵是否允许增加生产压差，同时还需要根据无因次采油采液指数曲线判定提液潜力大小，根据最大提液量，从油藏工程角度提出一个合理的提液幅度。

表1　油水井增产措施设计

在生产特征分析后，确定存在的潜力问题，确定对应措施，进一步研究不同措施的适应性，对生产参数进行初步设计并对措施潜力进行预测[6]。例如：提液措施需要对电潜泵的参数按最大产值进行设计，同时还要对生产指标与生产压差的敏感性进行分析，最后采用递减法类比相似井，从而得到措施潜力。针对不同的措施，设计差异化的生产参数优化方法以及措施潜力预测方法，如表2所示。

表2　油水井增产措施效果预测

1.4油水井增产措施后评估

针对不同措施，预先制订的目标也不同。油水井措施的目的主要包括：增加油井产量、提高注水井的注水效率和质量、调整纵横向上的矛盾，从而达到改善开发效果的目的。对于油井一般的措施，增油量大小是评价的最重要指标，含水上升情况也是重要指标之一，主要目的是确保措施能提高油井产量，使得油井含水上升稳定。水井一般的措施主要是使得井组内的油井开发效果得到改善，同时评价井组的生产情况。

不同措施既有共同点，也有差异性。针对措施增油量、措施有效期、产油量变化趋势、产水量变化趋势、表皮系数变化、含水上升趋势、剖面变化、可采储量等指标，设计不同增产措施后评价指标，每项措施分析要点如表3所示。综合各项指标的结果，对措施效果进行有效性评价。

表3　油水井增产措施后评估

2　分析平台建立

开发井措施分析平台包括的功能模块：动态监测数据管理、地质特征、生产特征、油水井措施可行性分析、措施后效果评估模块。

不同措施需要一组不同的菜单栏，如果每种措施都需要一个独立菜单栏，软件会十分臃肿，使用和维护都十分不方便。本文探讨的菜单栏是基于软件平台的插件式开发理念以及功能组合管理器的机制，每种措施只有被用户需要才能自动生成，达到菜单栏复用的目的。

软件具备将输入数据经过一定算法输出计算结果的功能，同时确保所有功能都具有独立的完整的输入、计算、输出体系，各种功能间采用插件式开发，互不影响，并且设置功能组合管理器，负责将各个功能按照业务需求和一定逻辑顺序进行组合，用户可以通过配置文件，自由配置相应的功能，达到简化使用的目的。

3　实例应用

以南海西部X水平井控水措施可行性分析、措施效果预测及增产措施后评估为例，说明该“一站式”软件平台的应用。

3.1目标井地质特征分析

该井所在井组是受断层控制的背斜构造油藏，天然水驱能量充足，边底水驱动。该井水平段长721 m，钻遇油层283.1 m；水平井趾端离油水界面垂直距离仅7.5 m。

3.2目标井生产特征分析

该井于2009年1月投产，投产初期日产油424 m3，到2011年4月底，该井累产油13.38×104m3，产气148.48×104m3，产水9.29×104m3。2010年3月将该井油嘴调大、电泵频率调高后产液量大幅上升，从268 m3/d上升到480 m3/d，初期增油明显，但含水上升很快，到3月23日从之前的47.8%快速上升到73.91%；3月24日又调回原工作制度，降水效果非常明显。初步认为油井进入高含水期，需要开展控水稳油作业。

3.3控水措施可行性分析

结合测井曲线与产液剖面组合图，该井后半段井段是主要供液段，2 537.2～2 647.6 m井段为本井主要产出层，也是主要产水层，地面产液115.67 m3/d，产水99.9 m3/d，地面含水86.37%，井下分层产量占总产液量的47.98%；2 374.1～2 488.6 m井段为本井次要产出层，也是主要产油层，地面产液91.38 m3/d，地面含水30.47%，井下分层产量占总产液量的37.91%。因此决定封堵2 488 m以后的产层，并对2 374～2 488 m产层段适度控水。

3.4控水措施效果

2012年1月完成控水作业后(封堵2 488 m以后产层)，含水无明显变化，2月7日将堵头坐入控水管柱工作筒(机械封堵2 374 m后产层)，含水由79.8%持续降至3.6%并保持到3月11日，说明控水措施起效。

根据实际的月产量数据作递减分析，控水前月指数递减率0.0223，控水后实际月指数递减率0.0482，有效期920天，累增油2.3×104m3。