调剖井组初选定量评价方法

2023-10-20刘向斌盖德林汪旭颖刘珂君陈玲玲

石油地质与工程 2023年5期

徐冰,刘向斌,盖德林,汪旭颖,刘珂君,陈玲玲

(1.中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163453;2.黑龙江省油气藏增产增注重点实验室,黑龙江大庆 163453)

调剖技术已成为油田控水增油的重要措施之一[1-4],调剖方案优化设计贯穿调剖技术的各个环节,方案设计包括选井选层、调剖剂选择、效果预测、参数优化、施工设计和效果评价等六个阶段[5-7],因此调剖井组的初选对调剖效果有着重要的影响。目前调剖井组主要是根据当前的井网部署形式进行初选[8-9],如只要水井和油井位于五点法井网或九点法井网内,即将水井和油井所在的井组作为调剖措施的候选井组[10-11],此过程仅考虑井网形式和油水井个数,初选方法不完善。因此,本文利用油水井井点平面坐标系统,实现井组的快速划分,有效量化评价指标,定量评价井组的均匀度,保证水井调剖后油井受效均匀,实现调剖措施井组的初选。

1 评价方法的建立

首先对调剖井组进行划分,然后分别定义调剖井组的三个单因素评价值,三个单因素的权重相等,再用三者乘积定义调剖井组均匀度,形成多因素的综合评判结果。

由于该评价方法的建立是基于油水井井点平面坐标,其前提条件为储层厚度均匀、油水井连通性好且为单套开发层系。

1.1 调剖井组划分

井组定义为以水井为中心,在其与最近水井直线距离半径范围内的所有油井,为该水井井组的油井,并构成同一调剖井组。按照这个定义,1口油井可以属于多口水井井组。

1.2 调剖井组均匀度

1.2.1 井数因子

1.2.2 井距因子

井距指调剖井组内各油井与中心水井井点连线的直线距离,井组井距个数n等于井组油井总数。调剖井组井距因子指在给定某偏差δ1系数(可根据具体情况取值)下,井距满足|Ln-E(L)|≤δ1E(L)条件的油井个数与井组油井总数的比,式中:Ln为各个井距,m;E(L)为井距均值,m。井距因子的取值为0～1,评价结果等于1为好,小于1为差。

1.2.3 夹角因子

1.2.4 调剖井组均匀度

井数因子、井距因子和夹角因子三者之积为调剖井组均匀度,即:

(1)

2 实例分析

2.1 单一井组实例

通过一个具体的调剖井组对评价方法进行展示。某油田调剖措施区块的部分油水井井位分布如图1所示。图中PRO1、PRO2、PRO3、PRO4、PRO5和PRO6为油井,INJ1、INJ2、INJ3、INJ4、INJ5和INJ6为水井。

2.1.1 调剖井组划分

以水井INJ4为中心,分别计算INJ4到INJ1、INJ2、INJ3、INJ5和INJ6的直线距离,结果如表1所示。

表1 中心水井到其余水井的直线距离

由表1可知,水井INJ4到其他水井的最小直线距离为201.30 m,即INJ4到INJ1的直线距离。以水井INJ4为圆心,INJ4到INJ1的直线距离为半径画圆,圆内的油井PRO2、PRO3、PRO4、PRO6与水井即构成了同一个调剖井组,而距离较远的油井PRO1和PRO5不被列入到井组中。

2.1.2 计算调剖井组均匀度

已知区块内油井与水井的平均配比为4,根据所选的油井和水井的井点坐标,计算得到调剖井组内水井和各油井之间的平均直线距离为E(L)=149.31 m,利用余弦定理计算得到调剖井组内相邻油井和中心水井夹角的平均值为E(α)=90°。给定偏差值δ1=δ2=0.1,分别计算三个评价因子值。

1)井数因子。已知调剖井组内的油井井数为4,则井数因子为:

2)井距因子。已知δ1E(L)=14.93 m,根据井点坐标,计算得到如下参数:

INJ4到PRO2的直线距离L1=145.73 m,|L1-E(L)|=3.58 m<14.93 m;

INJ4到PRO3的直线距离L2=146.06 m,|L2-E(L)|=3.25 m<14.93 m;

INJ4到PRO4的直线距离L3=140.92 m,|L3-E(L)|=8.39 m<14.93 m;

INJ4到PRO6的直线距离L4=164.54 m,|L3-E(L)|=15.23 m>14.93 m。

“二连浩特”，“浩特”在蒙古语中意为“城市”；“二连”一名，来源于今二连浩特市区东北9公里处的二连盐池。二连盐池，蒙古语称“额仁达布散淖尔”，“额仁”有“海市蜃楼”之意，“达布散淖尔”意为盐湖。“二连”系蒙古语“额仁”的讹音转写，[注]参考二连浩特市人民政府网站——历史人文，网址http://www.elht.gov.cn/mlel/dlqh/，2018/6/7，9:51分阅读。这种以蒙古语对当地的称呼并进而发展成正式地名的现象在我国北部与西北疆域十分常见。

因此,满足井距满足|Ln-E(L)|≤δ1E(L)条件的油井个数为3,则井距因子为:

3)夹角因子。已知δ2E(α)=9°,根据井点坐标,计算得到如下参数:

PRO4-INJ4-PRO2的夹角α1=89.72°,|α1-E(α)|=0.28°<9°;

PRO2-INJ4-PRO3的夹角α2=96.06°,|α2-E(α)|=6.06°<9°;

PRO3-INJ4-PRO6的夹角α3=86.08°,|α3-E(α)|=3.92°<9°;

PRO6-INJ4-PRO4的夹角α4=88.14°,|α4-E(α)|=1.86°<9°;

因此,夹角满足|αn-E(α)|≤δ2E(α)条件的夹角个数为4,则夹角因子为:

由以上计算结果可以得到调剖井组的均匀度为:

2.2 多个井组实例

当遇到油水井数较多时,对以上算法进行了编程实现。如某试验区块油井井数130口,水井井数107口,共形成107套注采井组。由于油水井数多,导致井组划分和调剖井组初选复杂困难。

因此,基于本文提出的方法,通过编程计算,得到不同井组的井数因子、井距因子和夹角因子,进而得到不同调剖井组的均匀度,最后对均匀度进行排序和标识,标识为1的可作为调剖井组,标识为0的表明所选井组均匀性差(不建议作为调剖井组),量化评价结果如表2所示。标识为1的调剖井组将作为后续进一步筛选调剖井组的候选井组,如已知注入压力、压力空间、井组综合含水、视吸水指数、井组含水超标率等参数,采用数学方法(如PI指数[11]、灰色关联分析[12]、模糊聚类分析[13])进行筛选。