深部调剖优化设计系统研究

深部调剖优化设计系统研究

汪旭颖

大庆油田采油工程研究院  大庆  163453

摘 要：深部调剖技术是油田控水增油的重要措施之一。现有的深部调剖系统存在诸多问题，如系统流程不完整、模型设计不完善、普通技术人员难以操作等。为了解决这些问题，建立了深部调剖全流程一体化模型体系，并设计了一款集数据集成、优化设计和可视化为一体的深部调剖优化设计系统。应用结果表明，系统能够满足深部调剖优化设计生产需要，提高了深部调剖设计质量和措施效果，且操作简便，为油田及时控水提供了技术保障。

关键词：深部调剖；数据集成；优化设计；可视化

0引言

随着大庆油田进入高含水开发阶段，油藏特征及环境变化复杂，油藏深部非均质矛盾加剧，深部调剖已成为改善高含水油藏水驱开发效果的重要技术措施[1-4]。目前对于深部调剖优化设计的研究主要集中在利用数值模拟软件建立调剖机理模型上[5-9]，其中：对常用调剖剂建立不同数学模型和采用传统方式从现有的调剖剂中筛选为主要手段[10-12]，所开发的调剖系统未包括现场应用等模块，数值模拟软件操作复杂，对人员要求高，因而亟需建立一种全流程一体化深部调剖系统。

1系统设计

1.1  数据集成模块

系统数据分为两类，一是油田原始数据，二是应用基础数据。油田原始数据由网络数据库和本地数据存储。网络数据以Oracle数据库存储为主，本地数据主要为.dbf，.xls，.txt，.doc等四种类型文件存储。应用基础数据以Microsoft Access（Microsoft Database）数据库存储，考虑到与油田原始数据存储的兼容性和模块独立性，最终结果数据分为6个文件存储，如表1所示。

表 1 运行结果数据存储文件

Tab.1 Run The Result Data Store File

1.2  选井选层模块

选井选层由井组划分、井组完善度、调剖井选择、调剖层选择和优势方向评价组成。

1)井组划分：以注入井和采出井坐标为基础，划分井组注采单元，提供可视化井组追踪。

井组完善度：计算注采井组单元井网完善度，包括注采井组相位均匀度，井距均匀度和井配位数等参数，绘制各参数等值图，设置参数阀值供完善井选择使用。

2)调剖井选择：提供视吸水指数，比视吸水指数，综合含水，超标率，日注水量，注水压力，压力阀值（压力空间）等七个参数作为选井参考参数项，用户均值计算和浮动值设置各参数阀值为选井使用。系统可绘制注水量等四项参数等值图。

3)调剖层选择：提供吸水剖面和小层基础数据两种选择方法。选择调剖层，确定增注段，计算调剖层和增注段厚度和注入分数。模块耦合了吸水剖面识别工具，用于吸水剖面图量化识别。提供调剖层吸水比例，调剖层厚度，增注段厚度比例等阀值设置供选层使用。

4）优势方向评价：计算注采井组注采关系，计算参数能量和液量两个参数，采用相关系数法和关联度法，绘制注采井组间注采关系量化相关图和井组注采动态曲线图。

1.3  调剖剂选择量化模块

调剖剂选择涉及调剖层物性计算、调剖剂类型选择、调剖剂浓度选择三部分内容。

1）物性参数计算：主要计算调剖层内封堵段和增注段的渗透率、孔隙度、孔径等参数。孔隙度用区块渗透率和孔隙度回归函数计算，回归函数包括指数函数和幂函数两种。

2）调剖剂类型选择：系统根据油藏区块温度、地层水矿化度和PH值，自动匹配出调剖剂数据库中适合的调剖剂，根据调剖剂性能特性数据进行筛选。

3）调剖剂浓度选择：系统根据选定的调剖剂类型以往措施井状况，再结合已有措施井的渗透率、压力上升幅度和增油效果等参数确定调剖剂浓度。

图1 调剖剂选择量化界面

1.4  注入参数优化模块

注入参数优化涉及基础信息、用量优化和段塞设计三部分。

1）基础信息：提取汇总调剖层信息、调剖剂信息和相关价格信息，计算调剖层相关参数，完成调剖剂用量优化计算参数准备。

2）调剖剂用量优化：计算不同调剖半径下的增油量和投产比，以此选择合适的调剖半径，并计算调剖剂用量，再根据调剖剂性能设置封堵率，按照调剖周期要求进行分组。

3）调剖段塞设计：用于设计调剖各段塞用量，注入速度，注入周期，计算段塞注入过程压力升幅。对同组调剖井段塞复制，实现同注入段塞顺序，同注入浓度，同注入周期。

图2 注入参数优化界面

1.5  方案设计模块

系统以区块调剖模板为基础，生成施工方案设计。模板包括140余项参数，由系统自动提取计算。用户可先一键式提取参数到模板，也可以在施工设计各模块中分步提取。

1.6  效果预测模块

1）注入井深部调剖效果预测：在调后与调前注水量相同情况下，计算调剖后注入井的调后注入压力、视吸水指数、调剖层吸液分数，调后注水方式为笼统注水。

2）采出井深部调剖效果预测：计算调剖井组采出井增油量，见效时间以及投产比，同时考虑年含水上升率。

1.7  效果评价模块

对采取深部调剖措施后的调剖井进行效果评价，涉及调剖井自身评价和其相邻采出井增油效果评价。

1）调剖井效果评价：应用措施调剖井生产动态及测试数据进行评价。主要内容有调剖层吸水分数，视吸水指数等，能够生成绘制措施前后对比柱状图，措施井生产曲线以及措施前后吸水剖面图。

2）采出井效果评价：计算调剖井周围采出井月产液，月产油，含水等参数值。绘制措施前后曲线和柱状图对比，在计算增油过程中，会考虑年含水上升率。

2应用效果

目前，该系统已在大庆油田某区块实际应用，对区块内42口注入井和47口生产井进行分析，结果表明：系统运行稳定，操作简单，流程完整，整体方案设计时间缩短，控制在2天以内，各模块运行结果与实际结果符合率达到87.5%，能够满足深部调剖优化设计生产需要，为油田深部调剖措施提供技术保障。

3总结

1) 该系统按产品化、商品化标准开发，功能全面、界面友好、操作方便，能够满足常规深部调剖优化设计需要，提高了深部调剖方案设计质量和措施效果，实现了深部调剖工作全流程的信息化，可广泛应用于各高含水油田的水驱、聚驱区块，提高驱替效果。

2) 该系统的建立对促进提高油田数据应用挖掘能力和信息化建设有着重要影响，系统推广应用前景广阔。

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【作者简介】：汪旭颖（1990—），女，安徽滁州，硕士研究生，工程师，现从事系统开发、管理和应用研究。