第二章 油水井动态管理1

第一章 油水井动态管理

(6)确定油井含水率变化的原因后，应提出相应的调整意见。

此外，油井井筒本身或井下作业施工等都有可能引起含水率发生突然的变化，如原堵水层失效、化堵层冲开、井筒有堵塞等。

7、产油量变化分析

油井日产量的变化一般有以下三种情况。 1)产量平稳

油井在较长时间内，日产油量波动幅度不大，基本稳定在一个水平上，称为产量平稳。产量变化总趋势为一水平线（如图2一12所示），表明油井产量稳定。其稳定的原因一般是工作制度合理；地层能量稳定、或注采平衡；油井措施得当。如果这种油井的日产量达到了产能水平，应及时总结合理压差，注采比及管井经验，尽力延长其稳产期。

图2一12

图2一13产量递减曲

2)产量正常递减或较大幅度下降

产油量正常递减是指油井在生产过程中由于地层能量的不断消耗，产量也相应地跟着下降，这种下降趋势称为递减。

通常，油井递减规律近似一条斜率相同的倾斜线，如图2一13所示。油井产量递减反映地层能量的下降。油井递减率的变化规律与油田的注采平衡有着极为密切的关系。油田注采关系合理，油井可能不能递减或递减很小，故在一定程度上可用递减率衡量油田开发水平的高低。

产油量大幅度下降是指由于各种原因使得产油量偏离倾斜线而突然下降，油井较大幅度的变化既可能是地面的原因，也可能是地层的原因，通过分析弄清原因，采取措施后可以使其回升。

3)产量递增

在未改变工作制度、未射开新层位。未进行增产措施的情况下，油井产量逐渐上升称为

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第一章 油水井动态管理

递增。

油井产量递增多发生在注水开发的油田上，油井产量上升是好现象，说明油井已见到注水效果。但从另一方面看，也说明注入水已向油井推进，如果控制不当，就会造成油井过早含水。过早水淹或过早暴性水淹。

（1)影响产油量的主要因素

在分析油井产油量的变化时，通常采用流体从油层内部流到井底的关系式——径向平面渗流公式，这一公式最通用的形式如下；

(2-12)

式中 q——井的产油量，t／d；

2

k——油层有效渗透率，μm;

h——生产层有效厚度，m; v——地层原油粘度，mPa·S; d——地面原油相对密度； β——地层原油体积系数；

p——地层静压近似值，MPa；

Pf—--井底流压，MPa;

R——井的供油面积半径，m; r——完井半径，m S——井壁阻力系数；

kh?——流动系数μm·m／(mPa·S)。

2

从上式中可以看出，影响一口油井日产量的因素很多，除把原油日产量的质量单位换算为地层体积单位外，在公式中还有7个因素，都会影响油井产量的变化。

①油层的有效渗透率(K)。

它是油井所处位置油层的一种物理性质，决定了原油通过的难易程度。当油层内部未出现游离状态的气和水时，K值基本上保持不变；当油层中出现了游离的气体和水以后，油层里就开始了多相流动，这时K值就会逐渐变小，从而引起产量下降。

②油层有效厚度(h)。

对一口井来说，油层有效厚度指的是这口井供油面积范围内所开采油层的平均厚度。在开采过程中，由于种种原因，一部分油层由于未射开，或被钻井液、砂、蜡等杂物堵塞，而使有效厚度变小，造成油井产量下降。在正常生产中，由于层间压力的差异，也会有一部分油层的有效厚度不出油。

③地层原油粘度(μ)。

地层原油粘度在采油过程中一般不会突然的变化，只有当油井供油面积范围内的压力降

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第一章 油水井动态管理

到油藏饱和压力以下时，由于原油中所溶解的天然气开始游离出来，μ值会增高，使原油流动性能变差，降低井的产量。这说明采用注水或注气的方法保持油藏压力，会起到使油井稳产的作用。

④供油面积半径(R)。

供油面积半径是假定的供油圆形面积的半径，在均匀布井的情况下，R的数值常常可以认为它等于井距之半。但在不规则的井网条件下或地质情况比较复杂时，R值只能有一个大致相当的数值。从公式中可以看出，当其他参数不变时，井距愈小，R值就愈小，而采油指数就愈大，这是由于造成原油流动的压力梯度随井距减小而增大的关系。这说明小井距有利于提高单井产油能力。而在一般单井动态分析时常不考虑R值的变化。

⑤井的完井半径(rw)。

井径愈大，采油指数愈大。但由于不经济，一般不采用这种办法提高产量。一般计算时可以用钻穿油层的钻头半径或油层套管半径来代表rw的具体值。

⑥井壁阻力系数(S)。

在井壁油层部分，存在一圈附加的渗透层，当这一圈的渗透率基本上与油层渗透率相同时，井底可看作是完善的。S值是这一概念的定量表现，它对完善井来说是零，而对不完善井和超完善井则分别为正值和负值。

形成S值的原因可能与完井工艺有较大的关系，如钻井液浸入井壁地带就有可能改变了它的渗透率，另外，射孔和酸化等作业也有可能影响到井壁地带。在一口井的生产过程中，S值可能发生渐变和突变，而它的变化都会对井的生产能力起到显著影响。因此，在油井分析中它是一项很重要的分析因素。

确定S值最有效的方法是应用压力恢复曲线求得。

（2）油井生产能力分析

油井生产能力一般用采油指数的大小和变化来表示。常用其建立油井的产量和油层压降的关系绘制表述产量和压降的指示曲线，如图2—14。

油井采油指数的高低与油层渗透率、厚度、地层压力等有关。一般来说，油层渗透率愈高，厚度愈大，油井产能愈高。含水上升，采油指数下降，多层开采情况下的层间干拢程度影响了出油厚度的增减，产能也会受影响。

8、分层动用状况分析

对于多油层非均质砂岩油田注水开发过程中，要搞清油井产量以及压力、含水的变化，必须进行分层动态分析，了解分层动用状况及其变化。

分层动用状况分析，反映在一口井上，主要是层间差异的分析。

1)层间差异产生的原因及表现的形式

①油层性质不同，一口井射开几个层，十几个层，甚至几十个层，层与层之间渗透率有的相差几十倍，甚至上百倍，这是造成层间差异的内因。层间差异的大小可以用单层突进系数来表达。所谓单层突进系数就是一口井内渗透率最高的油层渗透率与全井厚度权衡平均渗透率的比值。

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图2-14

第一章 油水井动态管理

②原油性质不同，尤其油水过渡带地区射开稠油段的井，原油粘度相差很大，也会造成出油不均匀，即稠油段出油很少，甚至根本不出油。

③油层注水强度不同，造成油层压力的差异，同一个流动压力条件下采油，生产压差大小不同，分层出油状况相差很大。

④油层含水不同，对水的相渗透率也不同。高含水层往往是高压层，干扰其他油层正常出油。层间干扰严重时将产生层间倒灌现象，即当高压含水层的流动压力高于低压层的地层压力时，高压高含水层的液量进入低压层。如有的分层测试资料发现低渗透层含水很高，单层试采以后，含水逐渐下降至不含水。

2)层间差异的调整措施

①加强低压低含水层的注水，通过注入剖面调整，减缓层间差异，使纵向上产出剖面趋于均匀。

②搞好分层堵水，分层采油，分层注水的注、堵、采关系调整。对高含水层堵水，同时对低压低产层进行改造，并加强其注水。

③通过其他层系注水井的补孔，发挥差油层作用。从研究油砂体形态入手，在分析油砂体开采状况和水淹状况的基础上，对动用差的油砂体采取其他层系注水井补孔，完善注采系统；或增加注水井点，提高差油层的压力，挖掘差油层的生产潜力。

④通过钻加密调整井，进行层系调整。

9、气油比的分析

气油比反映每采出一吨原油所消耗的气量。对于依靠天然能量开发的油田，它是油井管理和油井分析中很重要的指标，因为一个油藏中所含油、气的数量有一定的比例，这是原始气油比。油井投产后，当地层压力和流压都高于饱和压力时，产油量和生产气油比都比较稳定。随着压力的下降，气油比逐渐上升，当地层压力低于饱和压力时，气油比就会很快上升。

对于注水开发的油田，由于地层压力的稳定，气油比也比较稳定。当含水率达到60％～70%时，气油比上升。当含水率达到80％～90%时，气油比升到最高值，随后又下降，油井水淹。

此外，油层和井筒的工作状况也影响气油比的升降变化。如油层或井筒结蜡或井下砂堵等，改变了油流通道，使油的阻力增加，产油量下降，气油比上升。分析气油比，若其变化超过上述正常变化规律范围时，应分析原因，如属井筒内的问题，应予以排除；如属于工作制度问题时，应通过试井进行调整。

10、合理工作制度的确定

采油井合理的工作制度是根据不同开发条件来决定的。根据不同开发时期的开采方式指定合理工作制度，可以根据试井方法、重要参数变化确定

1）自喷采油

(1)在油田开发初期或非注水开发的油区，自喷井基本上靠天然能量生产，这种自喷井合理的工作制度，应根据系统试井资料来确定。应选择产量较高，气油比较低，井底流动压力较为合适(要考虑流饱压差等)，含水、含砂量较少，生产稳定的油嘴。 (2)注水开发的油田，自喷井合理的工作制度应考虑的原则是：

①在油田总的开发方针和技术政策的要求下，保证完成国家的原油生产计划；

②合理工作制度的确定，应能充分地利用地层能量又不破坏油层结构，含砂量不超过一

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