注水井壓降資料的錄取及應用

董俊偉

摘要：注水作為油藏穩壓、增產的重要方法之一，在世界范圍內得到了廣泛的應用。注水井在注水開發中起著相當重要的作用，利用注水井試井評價油藏動態，監控注水過程具有重要意義，注水井壓降資料的應用是認識油藏、評價油藏及油藏動態監測的重要方法之一，能有效反映油藏動態參數。為油田較長期穩產和高產打下良好的基礎。

關鍵詞：壓降；地層靜壓；表皮系數；壓力指數曲線；壓降曲線

壓降定義：關井后壓力隨時間變化數值。

1、目前錄取水井壓降資料的現狀

現河采油廠所管油田小斷塊多，斷塊地質構造復雜，特別是到開發中后期。地質開發難度非常大，有的區塊如現河莊油田注水井吸水性好，地面系統采用常壓注水，平面、層間矛盾突出，注水不能到達目的層，油井含水上升特別快。而史深100斷塊高壓低滲區塊，地層能量差，油井生產靠酸化壓裂等措施很難保持長期穩產，注水已成為油藏穩壓、增產的重要方法。但是該區塊的高壓注水吸水性差，資料的錄取工作難度大。目前壓降資料的錄取工作也是非常困難。

對比較容易錄取壓降資料的常規井，注水井壓降測試通常按下述方法獲得：（1）將注水井的日注量調至指定的數值，穩定注水5天以上。（2）測定前，注水井井口壓力表必須經過校正。（3）測定時，記下注水壓力（油壓、套壓、泵壓）和日注量，迅速關井.記下關井開始和終了時間，記下關井終了時的壓力，并從這一時間開始，每隔5分鐘讀一次壓力，一直至壓力變化很小為止。在讀數期間，若壓力下降快則加密讀數，若壓力下降慢則延長時間讀數。根據所測資料做出壓降曲線。

我們對吸水性差，地面管理難度大的高溫高壓注水井（日注水量小于20立方米、注水壓力在25Mpa以上）利用井口壓降測試裝置將測試儀器安裝于高壓注水井的測試井口進行壓降資料錄取。其缺點是：（1）由于水井管理工作人員操作失誤，誤關測試閘門而擠壓儀器，造成測試儀器報廢。（2）測試井偏遠，容易發生測試儀器被盜事故。測試儀器掉井造成該井作業或大修，儀器報廢，嚴重的導致水井報廢。這種測試方法成功率不足20%。

2、高壓水井測壓降裝置改進及應用

高壓低滲油藏開發形勢給錄取壓力資料帶來了新的挑戰，高溫高壓測試能力，我們結合油田開發需要，攻堅克難，不斷研究，不斷發展，以滿足廠應用要求，針對以上存在的問題，我們改進了新型高壓水井壓降測試裝置，增加放空和安全保護功能。新型測試裝置由防噴主體、放空閘門、阻流閘門、放噴短節四部分組成。防噴主體為一外徑32mm，內徑10mm，高112mm，兩端為四分錐形螺紋的管狀體。下端與注水管線上的四分高壓閘門配合，上端與阻流閘門配合，其主體中間加工一放噴短節，長度為40mm，與四分高壓放空閘門配合，測試時將測試儀器與阻流閘門連接。

我們通過不斷論證、對比分析、實驗，總結出一套安全又行之有效的高壓注水井壓力降落測試方法。在關井之前測試該井配水間的注水壓力，井口的注水油壓，然后計算出管損壓差。首先測量其精確的穩定注水15分鐘，記下注水壓力（油壓、套壓、泵壓）和日注量。將上述裝置連接于配水間內測試井注水管線的放空閘門上，打開放空閘門，然后關上流注水閘門72小時，錄取該井的壓力降落過程。我們在可操作井上進行了20口井試驗，對資料進行分析對比都達到了標準要求。

3、水井壓降試井資料在油藏中的應用

利用圖版擬合解釋法進行分析、計算，即可推算地層能量：表皮系數（井底儲層污染評價）；估算測試井的控制儲量、確定地下流體的流動能力等參數。

壓力指數曲線（PI曲線）以注水井壓降曲線為基礎，由注水井壓降曲線得出。PI值反映的是壓力隨時間的變化情況，計算方法是注水井關井時間（t）后的壓力P（t）隨時間t的變化的積分與時間t的比值。公式：PI=∫p（t）dt/t式中：PI——注水井的壓力指數，MPa；p（t）——關井后注水井壓力隨時間的變化值，MPa；t——關井時間，min。PI值越小，地層系數越大。若地層有大孔道或高滲透層存在，即滲透性很好，則PI值很小。

區塊調剖井的必要性的兩種判斷方法：（1）按區塊平均PI值和注水井的PI值選定調剖井，通常是低于區塊平均PI值的注水井為調剖井。區塊平均PI值越小越需要調剖。由專家決策系統統計得出，平均值低于10MPa的區塊均需要調剖。（2）區塊注水井的PI值極差：PI值極差是指注水井PI值的最大值與最小值之差，其差值越大越需要調剖。統計得知，PI值極差超過5Mpa的區塊需要調剖。

應用注水井壓力指數曲線評價調剖效果：由于油層縱向平面的非均質性，裂縫、微裂縫的存在等原因，使注入水不能均勻推進，能量供應不足，造成部分油井含水突然上升，產量下降。

例現河莊油田一油井在該區塊轉注初期含水65%，注水生產一年之后，油井含水突然上升到80%，然后含水一直居高不下。經過地質動態分析，對應水井存在裂縫，對水井進行堵水調剖。在進一步驗證調剖效果時，對水井進行了壓降測試，前后壓降資料對比，證明封堵效果有效。調剖后對應油井含水上升得到有效的控制，生產形勢逐步好轉，月產油平均以0.15噸的速度遞增，油井半年后含水下降到66%。堵水調剖效果顯著。

4、結論及認識

（1）改進之后的高壓測壓降裝置輕便、靈活、實用、安全性能強，杜絕了在高壓下拆卸測試儀器及裝置，避免了儀器損壞及人身傷害，避免了帶壓拆卸的安全隱患，也避免了因關井時間延長，導致降低采油廠水井注水量，徹底消除了測試儀器在井內遇卡致使儀器落入井內及儀器被擠壓報廢、被盜的事故，安全性能得到大幅提高，同時降低了員工的勞動強度。至今已測試70余井次，資料合格率94%，有效解決了錄取高壓注水井地層資料的難題，為油藏的合理開發提供有力的保障。測試儀器不用下入井底，因此不受測試井內在因素影響，提高了測試成功率，由原來的不足20%提高到96%。有效解決了高壓低滲區塊吸水性差的水井測壓力資料錄取難的問題。有利于采油廠及時作出下步注水工藝措施，間接經濟效益可觀。

（2）技術要求：掌握測試井的基本情況，計量儀表準確，在測試過程中要求系統泵壓穩定，同層系的水井不能停注或調配水量，注水量穩定，對應油井正常生產，不能改變工作制度，不能停抽或間開。對測試人員要求工作認真負責，要求采油隊及水井班組人員密切配合，有異常情況及時準確地跟測試人員反映。收集全資料，以便在分析資料時盡量排除一切干擾因素。

（3）利用水井壓降資料能準確判斷是否對設計井進行調剖，可以進行措施后效果評價，提高措施的有效率，可以經濟有效地開展堵水調剖技術，解決了部分區塊由于平面、層間非均質性嚴重而不敢進行高強度注水問題，通過堵水調剖后加強注水，使地層能量得到及時補充，為井組區塊的穩產提供了保證。應用壓力指數曲線決策技術，可以減少措施的盲目性，有效降低油田中后期水驅采油的風險，對中后期注水開發的油藏穩產具有指導意義。