PI 決策技術

PI決策技術是指通過測定注水井井口壓降曲線, 計算注水壓力指數( PI 值) , 根據PI 值和IPI 值(平均壓力指數) , 來確定調剖的必要性、選擇調剖井和調剖劑、計算調剖劑用量、評價調剖效果、判斷重複調剖的時間等。

基本介紹

• 中文名：PI 決策技術
• 外文名：PI decision making technique
• 學科：石油工程
• 目的：提高採收率
• 套用：效果評價、調剖判斷
• 依據：實測PI值

關井測定井口壓降曲線

區塊注水井井口壓降曲線, 是PI 決策技術的基礎。其測定步驟為: 將注水井的日注量調至指定的數值, 穩定注水一天; 測定記錄注水時的油壓、套壓、泵壓和實注量; 迅速關井並記下關井開始的時間, 從這一時間起讀井口壓力,直至壓力變化很小時止; 在讀數期間, 若壓力下降快, 則加密讀數, 反之則延長時間讀數。以時間(min) 為橫坐標, 以壓力(MPa ) 為縱坐標, 畫出注水井井口壓降曲線。

關井後測得的注水井井口壓力隨時間的變化曲線叫注水井井口壓降曲線。右圖為三種類型注水井井口壓降曲線，它們有不同的特點：其中I型是迅速下降；II型是先迅速下降然後緩慢下降；III型是緩慢下降。

為了綜合分析, 除注水井井口壓降曲線外, 還應測定注水井指示曲線和吸水剖面。

注水井PI值的計算

測定注水井井口壓降曲線後, 即可按下式計算注水井的PI值:

式中:

q———注水井日注量, m·d ;

μ———流體動力粘度, mPa·s;

k———地層滲透率; μm ;

h———地層厚度, m;

t———關井測試時間, s;

c———綜合壓縮係數, Pa - 1 ;

r_e———控水井控制半徑, m。

由上式可以看到: 注水井的PI 值與地層滲透率、地層厚度成反比、與日注量、注入流體粘度成正比。這也就是PI 可作為區塊整體調剖決策參數的原理所在。為使注水井的PI 值可與區塊中其他注水井的PI 值相比較, 應先將各注水井的PI 值改正至區塊相同的q/ h 值條件下———由區塊的q/ h 平均值規整, 再求取PI 改正值, 然後將區塊各注水井按PI 改正值的大小排列, 用於PI 決策。PI 改正值按下式計算:

如果區塊各注水井厚度相差不大時, PI 值也可按區塊q 的平均值的歸整值進行改正,也可得到大體相同的順序, 用於PI 決策。

PI 決策技術的套用

區塊調剖必要性的判斷

區塊調剖必要性的判斷有兩種標準。一是按區塊的平均PI 值進行判斷, 區塊平均PI 值越小越需要調剖; 二是按區塊注水井的PI 值極差(區塊注水井的最大PI 值與最小PI 值之差) 進行判斷, PI 值極差越大越需要調剖。一般說來, 平均PI 值低於10 MPa 的區塊需要調剖, PI 值極差大於5 MPa 的區塊需要調剖。

調剖井的選定: 調剖井按區塊平均PI 值和注水井的PI 值選定。通常選低於區塊平均PI 值的注水井為調剖井, 高於區塊平均PI 值的注水井為增注井, 在區塊平均PI 值附近的注水井為不處理井。

調剖劑的選擇: 按地層溫度、地層水礦化度、注水井的PI 值、成本4 個標準選擇調剖劑。調剖劑用量計算:

W = βh_fΔPI

式中:

W———調剖劑用量, t 或m3 ;

β———用量係數, t·MPa·m 或m·MPa·m ;

h_f———注水層厚度, m;

ΔPI———調剖前後注水井PI 值預定提高值, MPa。

調剖效果評價

調剖效果一般通過注水井井口壓降曲線、注水井指示曲線、注水井吸水剖面、水驅曲線、調剖前後示蹤劑的產出曲線、油井和區塊的採油曲線等6 種曲線進行評價。

重複施工時間的確定

調剖井轉正常注水15 天后, 測定注水井井口壓降曲線, 爾後則每月測定一次。由不同時間測得的注水井井口壓降曲線計算出相應的PI 值, 作出調剖井PI 值隨時間的變化曲線。由PI 值曲線的變化趨勢判斷調剖劑在地層中的移動情況: 若曲線下降, 則說明調剖劑進入地層, 對近井地帶的封堵作用減小, 當下降至調剖前的PI值或某一合理指定值時, 即為重複施工時間。

油井堵水的決策

①堵水油井的選擇: 堵水油井按有產能、高含水、處於低PI 值區域(從區塊PI 值等值圖確定) 等條件選擇;

②堵水劑的選擇: 堵水劑按地層溫度、地層水礦化度、油井所處PI 值的區域、成本等條件選擇;

③堵水劑用量的確定: 由W = β′h_f計算。式中的β′為堵劑用量係數, 其值一般在2～20 m3/ m (地層) 的範圍。具體的β′值應參照已施工的同條件油井選定;

④堵水效果評價: 可由堵水前後油井的產液剖面和採油曲線的變化評價;

⑤重複施工時間: 由採油曲線的變化決定。