開發井措施分析平臺研究及應用

鄭永建，湯國平，李　偉，曾　桃

(1.中海石油湛江分公司，廣東湛江 524057；2. 奧伯特石油技術公司)

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開發井措施分析平臺研究及應用

鄭永建1，湯國平2，李偉1，曾桃1

(1.中海石油湛江分公司，廣東湛江 524057；2. 奧伯特石油技術公司)

目前對于油氣田動態監測資料和生產數據缺乏系統管理，開發井措施分析過程復雜，工程師的知識結構及工作經驗對油水井措施分析結果影響較大。針對這些問題，將數據庫與數據分析軟件有機結合，提出了一種“一站式”標準化措施分析流程方案：在動態監測資料、生產數據及地質油藏資料可視化查詢和圖形化應用的基礎上，分析生產動態，明確潛力井和潛力區塊，提出增產措施建議并進行增產措施可行性分析、效果預測和評估。該方案采用插件式開發，功能間彼此獨立，所有流程信息都采用配置文件形式定義，用戶可以在標準的流程基礎上進行適當調整。以南海西部X水平井控水措施為例，說明該“一站式”軟件平臺符合業務需求。

開發井；動態分析；增產措施；效果評價

隨著油田開發的不斷進行，開發井增產措施已經成為挖掘油藏潛力的關鍵手段。措施分析所需資料多且范圍廣，需要地質、油藏、固井等多個學科的綜合應用，分析過程復雜，工程師往往需要同時應用多項軟件工具才能完成對一個井次的措施分析，并且需要不同領域的工程師經過大量工作才能獲得某些參數和圖件。同時由于涉及到多學科的交叉應用，工程師的知識結構及工作經驗對增產分析結果影響較大。

總之，前期資料獲取的便利性，以及工程師對資料綜合應用的能力，對開發井措施分析、工作效率以及可靠程度有著十分重要的影響。本文借鑒前人對采油工程技術措施設計流程化的理念[1-2]，探討一項集成增產措施分析一般流程所需功能的平臺，該平臺主要集成眾多學科分析成果和增產分析所需的一般數據，為工程師提供了從發現生產矛盾與潛力，到分析油氣田產量變化的原因與開發規律，再到措施可行性分析，最后進行措施效果評價及追蹤的“一站式”分析服務，極大規范和提高了措施分析的科學性和簡便性。

1　措施分析流程

1.1地質特征分析

地質特征分析主要為分析目標油田、井組、單井提供地質背景[3]，從構造類型、構造特點、斷層特點、邊底水情況、儲層的縱橫向變化規律等方面詳細分析油氣藏地質的基本特征。

1.2生產特征分析

生產特征分析主要是通過單井、區塊、油藏等分析對象分析產油量變化、產水量變化、含水上升情況、產液剖面、平面上的開發指標現狀、水淹情況、油氣儲量動用情況等指標，及時發現生產過程中出現的矛盾與潛力[4]。結合地質特征分析產量、含水變化的原因，從而提出挖掘單井、區塊潛力的治理措施。

根據上述評價指標需要，利用生產綜合曲線、試井解釋成果、含水上升規律、剖面測試資料、生產指標分布圖表等手段對上述指標進行分析。

1.3油水井措施分析

根據中海石油湛江分公司油田現場多年的生產經驗總結，油田目前存在的潛力和問題主要包括井網不完善、地層污染、含水上升太快、儲層物性條件差、縱向采出不均衡、油井潛能未釋放等。針對上述潛力和問題，提出了控水分析、儲層改造、解堵分析、提液分析、換層分析、調整井分析等對應措施。

不同措施分析側重點不同，本文提出了措施分析思路差異化的原則，對不同措施提出不同建議分析方法[5]，設計結果如表1所示。例如對于提液措施需要重點分析其電潛泵是否允許增加生產壓差，同時還需要根據無因次采油采液指數曲線判定提液潛力大小，根據最大提液量，從油藏工程角度提出一個合理的提液幅度。

表1　油水井增產措施設計

在生產特征分析后，確定存在的潛力問題，確定對應措施，進一步研究不同措施的適應性，對生產參數進行初步設計并對措施潛力進行預測[6]。例如：提液措施需要對電潛泵的參數按最大產值進行設計，同時還要對生產指標與生產壓差的敏感性進行分析，最后采用遞減法類比相似井，從而得到措施潛力。針對不同的措施，設計差異化的生產參數優化方法以及措施潛力預測方法，如表2所示。

表2　油水井增產措施效果預測

1.4油水井增產措施后評估

針對不同措施，預先制訂的目標也不同。油水井措施的目的主要包括：增加油井產量、提高注水井的注水效率和質量、調整縱橫向上的矛盾，從而達到改善開發效果的目的。對于油井一般的措施，增油量大小是評價的最重要指標，含水上升情況也是重要指標之一，主要目的是確保措施能提高油井產量，使得油井含水上升穩定。水井一般的措施主要是使得井組內的油井開發效果得到改善，同時評價井組的生產情況。

不同措施既有共同點，也有差異性。針對措施增油量、措施有效期、產油量變化趨勢、產水量變化趨勢、表皮系數變化、含水上升趨勢、剖面變化、可采儲量等指標，設計不同增產措施后評價指標，每項措施分析要點如表3所示。綜合各項指標的結果，對措施效果進行有效性評價。

表3　油水井增產措施后評估

2　分析平臺建立

開發井措施分析平臺包括的功能模塊：動態監測數據管理、地質特征、生產特征、油水井措施可行性分析、措施后效果評估模塊。

不同措施需要一組不同的菜單欄，如果每種措施都需要一個獨立菜單欄，軟件會十分臃腫，使用和維護都十分不方便。本文探討的菜單欄是基于軟件平臺的插件式開發理念以及功能組合管理器的機制，每種措施只有被用戶需要才能自動生成，達到菜單欄復用的目的。

軟件具備將輸入數據經過一定算法輸出計算結果的功能，同時確保所有功能都具有獨立的完整的輸入、計算、輸出體系，各種功能間采用插件式開發，互不影響，并且設置功能組合管理器，負責將各個功能按照業務需求和一定邏輯順序進行組合，用戶可以通過配置文件，自由配置相應的功能，達到簡化使用的目的。

3　實例應用

以南海西部X水平井控水措施可行性分析、措施效果預測及增產措施后評估為例，說明該“一站式”軟件平臺的應用。

3.1目標井地質特征分析

該井所在井組是受斷層控制的背斜構造油藏，天然水驅能量充足，邊底水驅動。該井水平段長721 m，鉆遇油層283.1 m；水平井趾端離油水界面垂直距離僅7.5 m。

3.2目標井生產特征分析

該井于2009年1月投產，投產初期日產油424 m3，到2011年4月底，該井累產油13.38×104m3，產氣148.48×104m3，產水9.29×104m3。2010年3月將該井油嘴調大、電泵頻率調高后產液量大幅上升，從268 m3/d上升到480 m3/d，初期增油明顯，但含水上升很快，到3月23日從之前的47.8%快速上升到73.91%；3月24日又調回原工作制度，降水效果非常明顯。初步認為油井進入高含水期，需要開展控水穩油作業。

3.3控水措施可行性分析

結合測井曲線與產液剖面組合圖，該井后半段井段是主要供液段，2 537.2～2 647.6 m井段為本井主要產出層，也是主要產水層，地面產液115.67 m3/d，產水99.9 m3/d，地面含水86.37%，井下分層產量占總產液量的47.98%；2 374.1～2 488.6 m井段為本井次要產出層，也是主要產油層，地面產液91.38 m3/d，地面含水30.47%，井下分層產量占總產液量的37.91%。因此決定封堵2 488 m以后的產層，并對2 374～2 488 m產層段適度控水。

3.4控水措施效果

2012年1月完成控水作業后(封堵2 488 m以后產層)，含水無明顯變化，2月7日將堵頭坐入控水管柱工作筒(機械封堵2 374 m后產層)，含水由79.8%持續降至3.6%并保持到3月11日，說明控水措施起效。

根據實際的月產量數據作遞減分析，控水前月指數遞減率0.0223，控水后實際月指數遞減率0.0482，有效期920天，累增油2.3×104m3。

4　結論

(1)建立了增產措施分析一般流程所需功能的平臺，該平臺集成眾多學科分析成果以及增產分析所需的一般數據，節約了大量準備數據的時間，同時也免去了跨平臺使用的諸多不便。

(2)建立了功能管理機制，使得菜單欄可以根據事先定制好的配置文件動態生成，簡化軟件布局，使得軟件操作更加流暢。

(3)建立了6種常見措施差異化適用的分析評價流程，并使措施分析的流程標準化，使得措施分析論證更加豐富。

(4)應用實例初步表明，該平臺符合現場的業務需求。

[1]高琛. 采油工程技術措施方案設計與工作流的研究[D].北京：中國石油大學, 2008.

[2]陳大鋒, 吳泉源, 劉江寧, 等. 一種多實例工作流程模式的解決方案[J].計算機工程與科學, 2005, 27(1): 89-92.

[3]聶昌謀. 蘇丹 Fula 油田和 Moga 油田油藏特征和油藏工程研究[D].北京：中國地質大學 (北京), 2005.

[4]代永貯, 徐加軍, 龐瑞云, 等. 動態監測在油藏開發中的應用實踐與認識[J].斷塊油氣田, 2005, 12(1): 52-54.

[5]劉曉艷. 低滲透油藏穩產措施適應性分析及宏觀決策[D].北京：中國石油大學, 2008.

[6]張可佳. 油井措施調整方案輔助設計模型研究與實現[D].黑龍江大慶：東北石油大學, 2012.

編輯：王金旗

1673-8217(2016)04-0122-04

2016-02-25

鄭永建，高級工程師，1971年生，1995年畢業于西南石油學院石油工程專業，現從事油氣田動態監測與動態分析研究工作。

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