注水井井压动态监测、数据解析与酸化效果预估的新方法研究

王锴

(中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院，山东 东营 257000)

注水井在注水一段时间后，由于地层中矿物质黏土膨胀与分散、水型不配伍等原因产生沉淀，细小的颗粒或繁殖的细菌就会随注水移动、聚集而逐步堵塞渗流孔隙，降低注水层的渗透率，使得注水能效降低。目前最重要的增注措施之一就是基质酸化，恢复或扩大近井地带岩层的孔隙度，提高地层渗透率，达到水井增注的目的[1～5]。笔者研究了一种新的注水井井压动态监测、数据解析和酸化效果预估方法。

1 技术方案

方案1 由上位机远程在线干预数据采集间隔设置具有无线通信功能的井口压力采集终端，计算关井前、后井内压力变化过程数据。

方案2 利用一种注水井关井前、后井内压力变化曲线，获取摩阻压降与最终平衡井口压力参数，从而得到地层压力、注水时井底压力，并计算得到酸化后摩阻压降与酸化前注水摩阻压降的关系系数；再利用注水井开发时取得的历史数据，预估酸化效果。

方案3 开发一套Windows平台应用软件，安装于上位机中，起到实时数据收集、用户数据库查询、数据解析与酸化效果预估作用。

2 解析模型

2.1 摩阻压降的分析与计算

由井口压力换算得到井底压力时，需要知道液体在井筒中的摩阻压降。而一般来说，现场管柱的粗糙度并不能直接取得，在该情况下可以利用停泵后的瞬时压力降落来估计摩阻压降。在关井前后存在以下关系：

pwf=p+ph-pf

(1)

式中：pwf为井底压力，MPa；p为井口压力，MPa；ph为井内水柱压力，MPa；pf为摩阻压降，MPa。

2.2 地层压力的分析与计算

关井后，井口压力的变化将会变得很小,忽略注水层在注水压力减小过程中的地层压力或孔隙度等的微小变化，可以估算出地层压力：

pe=pwf=pu+ph

(2)

式中：pe为地层压力，MPa；pu为最终平衡井口压力，MPa。

2.3 酸化效果预估方法

在酸化达到预期效果的情况下，预计酸化后日增注水量:

(3)

式中：Q为日注水量，m3/d；Bw为注入水体积系数，1；K为地层渗透率，D；h为注水层厚度，m；λf为水的流度，μm2/(mPa·s)；rf为注水半径，m；rw为注水管半径，m；s为注水井当前表皮因子，1；pA为A点注水压力，MPa。

3 应用实例

以34J56注水井为例，实际日注水量95.2m3。注水井井压动态监测如图1所示，注水地层压力pe=13.32MPa，压力平缓下降，最终平衡井口压力5MPa，计算得酸化后日注水量Q=104.6m3。该注水井井压动态监测、数据解析和酸化效果预估新方法使用方便，具有一定应用价值。

图1 34J56注水井的压力-时间曲线