注水指示曲線

注水指示曲線

注水指示曲線是表示在穩定流動的條件下,注入壓力與注入量的關係曲線。在分層注水情況下,小層指示曲線表示各小層注入壓力與小層注水量的關係曲線。

基本介紹

  • 中文名:注水指示曲線
  • 外文名:Waterflood index curve
  • 繪製:注水量橫坐標、注入壓力縱坐標
  • 計算吸水能力:吸水指數、視吸水指數等
  • 判斷工具狀況:封隔器失效、配水嘴故障燈
  • 表示:注入壓力與注入量的關係曲線
繪製方法,形狀分析,計算能力,分析變化,分析狀況,

繪製方法

根據測試結果,以注水量為橫坐標,以注入壓力為縱坐標,將注入壓力與注水量的對應關係在坐標中進行描點連線,即得到注水指示曲線。一般採用降壓法:每降低0.5MPa壓力對應測量 一個水量數值,將測(五個)點連線所繪製出來的圖形即為注水指示曲線。

形狀分析

右圖為為分層測試時可能遇到的幾種指示曲線的形狀。
注水指示曲線
1、直線型的指示曲線
第一種為直線遞增示,它表示油層吸水量與注入壓力成正比關係。
第二種為垂直示指示曲線,出現這種指示曲線的原因有:油層滲透性較差,雖然泵壓增加,但吸水量並沒有增加;儀表不靈或測試有誤差;井下管柱有問題,如水嘴堵死等。
第三種為遞減式指示曲線,出現的原因是儀表設備等有問題。因此,這種曲線是不正確的,不能用。
2、折線型的指示曲線
第四種為曲拐式,是因為儀器設備出現了問題,不能套用。
第五種為上翹式,出現上翹的原因,除了與儀表、設備有關外,還與油層性質有關,即當油層條件差、連通性不好或不連通時,注入水不易擴散,使油層壓力逐漸升高時,注入量的增值逐漸減小,造成指示曲線上翹。
第六種為折線式,表示在注入壓力高到一定程度時,有新油層開始吸水,或是油層產生微小裂縫,致使油層吸水量增大。因此,這種曲線為正常指示曲線。
綜上所述,直線式和折線式是常見的,它反映了井下和油層的客觀情況。而垂直式、曲拐式、遞減式則主要受儀表、設備的影響。因此,不能反映注入時井下及油層的客觀情況。

計算能力

1、根據注水指示曲線計算地層的吸水指數
1)吸水指數: 單位注入壓差下地層的吸水量稱為地層吸水指數。一般用“K”來表示,其表達式為式
式中
K——吸水指數,m3/d.MPa;
Q——日注水量,m3/d;
Pf——注水井井底流壓,MPa;
Ps——油層靜壓,MPa;
Δp——注水壓差,MPa。
2)視吸水指數:單位注入壓力下的日注水量稱為視吸水指數,表達式為。
式中
K——視吸水指數, m3/d.MPa;
Q——日注水量,m3/d;
P——井口注水壓力,MPa
3)地層吸水指數的求法:
式中
Q1,Q2——分別為注水指示曲線上壓力,P1,P2所對應的注水量,m3/d;
P1,P2——井口注水壓力,MPa; 其餘符號同前。
習慣上人們將視地層吸水指數稱為地層的吸水指數。
2、計算各層段吸水百分數
在分層指示曲線上,查出該井配注壓力所對應的小層吸水量及全井注水量,計算各層段吸水百分數。各層段吸水百分數用下式計算。 各層段吸水百分數=某層段吸水量/全井注水量×100%或
式中
α——各層段吸水百分數,%;
Qi——第i小層吸水量,m3/d。
3.判斷小層注水情況
根據目前的注入壓力及注水指示曲線計算實注量與配注量的差值,如公式 ΔQ=Q-Q
若ΔQ=0,說明正好完成配注任務若ΔQ<0說明該油層欠注,要加強注水;
若ΔQ>0,說明該油層超注,要控制注水。

分析變化

正確的指示曲線可以看出油層吸水能力的大小,因而通過對比不同時間內所測得的指示曲線,就可以了解油層吸水能力的變化。
注水指示曲線
在下面各圖中,Ⅰ代表先測的曲線,Ⅱ代表過一段時間所測得的曲線。
1、指示曲線右移右轉,斜率變小
這種變化說明油層吸水能力增強,吸水指數增大,如圖所示。
產生原因:可能是油井見水後,阻力減小,引起吸水能力增大;也可能是採取了增產措施導致吸水指數增大。
2、指示曲線左移左轉,斜率變大 這種變化說明油層吸水能力下降,吸水指數變小,如圖所示。
產生原因:可能是地層深部吸水能力變差,注入水不能向深部擴散,或是地層堵塞等等。
3、曲線平行上移
注水指示曲線
如圖所示,由於曲線平行上移,斜率未變,故吸水指數未變化,但同一注入量所需的注入壓力卻增加了;曲線平行上移是油層壓力增高所導致的。產生原因:可能是注水見效(注入水使地層壓力升高),或是注采比偏大等。
4、曲線平行下移
如圖所示,由於曲線平行下移,斜率未變,故吸水指數未變化,但同一注入量所需的注入壓力卻下降了;說明油層壓力下降了。 產生原因:可能是地層虧空,即注采比偏小,注入量小於采出的液量,從而導致地層壓力下降。 以上是四種典型曲線的變化情況及產生的原因分析。

分析狀況

分層配注時,井下配水工具可能發生各種故障,所測指示曲線也相應發生各種變化,因此,根據指示曲線的變化,就可對井下配水工具的工作狀況進行分析判斷。以下僅就封隔器失效及配水嘴發生的故障進行分析。
1、封隔器失效
造成封隔器失效的主要原因是:封隔器膠皮筒變形或破裂無法密封;配水器彈簧失靈及管柱底部閥不嚴,使油管內外達不到封隔器膠皮筒張開所需的壓力差。
封隔器失效的判斷方法:
(1)一般下水力壓差式封隔器的注水井,油、套壓差需保持0.5—0.7MPa。正注井如果出現油、套管壓力平衡或套壓隨油壓變化,注入量增加,則可判斷為由於封隔器失效導致上下串通,使吸水能力高的控制層段注入量增加。
注水指示曲線
第一級封隔器失效後,控制層段吸水量將上升,導致全井吸水量上升,套壓上升,油壓下降,油、套壓接近平衡。
(2)第一級以下的各級封隔器失效的判斷。多級封隔器一級以下某級封隔器不密封,則表現為油壓下降(或穩定),套壓不變,注水量上升。若要確定是哪一級不密封,則需通過分層測試來判斷。在投球測試的分層指示曲線上,失效封隔器的上層段大幅度偏向壓力軸,下層段大幅度偏向流量軸,如圖所示。
2、配水嘴故障
(1)水嘴堵塞。表現為注水量下降或注不進水,指示曲線向壓力軸偏移。
(2)水嘴孔眼被滋大。孔眼被滋大的過程一般是逐漸變大的,所以短時間內指示曲線變化不明顯,經過較長的時間後,則歷次所測曲線有逐漸向流量軸偏移的趨勢。
(3)水嘴脫落。表現為全井注水量突然增加,層段指示曲線向注水兩軸偏移。

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