一种用于水平井判别来水方向的压力监测方法技术

本发明专利技术提供了一种用于水平井判别来水方向的压力监测方法，包括以下步骤：监测水平井井底压力变化数据；考虑周围注水井工作制度的变化，设计注水井与水平井之间的干扰试井；建立注水井干扰下的水平井井底压力分析图版；对测得的井底压力数据进行拟合分析，得到不同注水井改变注水量下的储层参数，通过分析比较不同注水井工作制度下拟合得到的参数，确定井间连通情况，判别来水方向。本发明专利技术的方法简单易懂易于操作，由于考虑了注水井注水量的变化，因此能够准确地判别水平井来水方向，同时利用该方法进行水平井监测压力解释更符合实际情况，提高了压力监测解释的精准度。

A pressure monitoring method for determining the direction of water in horizontal wells

The present invention provides a method for monitoring the pressure of horizontal well water direction discrimination, which comprises the following steps: monitoring the level of Ii pressure data; considering the variation of injection well around the work system, interference test design between injection wells and horizontal wells; the establishment of water injection well under the interference of horizontal wells analysis chart; fitting analysis the pressure data measured by different injection wells, water injection rate under change of reservoir parameters, through the analysis and comparison of different parameters obtained under the working system of water injection well fitting, determine the inter well connectivity, determine the direction of water. The method of the invention is simple and easy to operate, due to the change of water injection wells, it can accurately determine the horizontal direction of water, at the same time using the method of horizontal well pressure monitoring interpretation more in line with the actual situation, to improve the interpretation accuracy of pressure monitoring.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水平井判别来水方向的压力监测方法
本专利技术涉及油气开采领域，尤其涉及低渗油藏的水平井采油领域。
技术介绍
直井注水、水平井采油的联合注采方式在低渗油藏的开发中成为一种普遍现象，一般情况下水平井产量递减很快，一旦见水，含水率迅速上升。通过水平井井地电位法、水平井试井分析方法等可以有效地确定水平井的出水量。在一个注采单元中，一口水平井对应多口注水井，虽然可以确定水平井的出水量，但是现有的压力分析方法不能准确地判别这些水来源于哪一口注水井。例如申请号为CN201621039603.3的中国专利，提供了一种判断水平井出水位置与来水方向的工艺管柱，包括油管和套管，油管末端设有导向堵丝，油管上对应各层段均从前至后依次设有水平封隔器、扶正器和压力计，其中，最后一个层段的扶正器和压力计之间设有智能开关器，油管内设有和各层段压力计连接的电缆，所述电缆与地面的上位机连接传输各层段压力计数据。该专利根据油井段数，利用封隔器将各层段卡封，各卡封段下入压力计，井下分段实时采集，判断油井出水位置；通过改变周围注水井工作制度，测试各层段压力变化情况，识别来水方向。但是上述专利只提供了工艺管柱，未提供判别来水方向的具体方法，而运用常规方法，现有的关于水平井的模型和方法没有考虑注水井的干扰影响，对于生产后期实测压力导数曲线下降的特征拟合效果不好。
技术实现思路
为了克服现有技术中的问题，本专利技术通过在直井注水、水平井采油的注采井网中，设计水平井与周围注水井的干扰试井，建立了一种新型的用于水平井判别来水方向的压力监测方法，能够确定井间连通情况，判别来水方向，对于低渗油藏调整注水井工作制度，提高油井产量，具有重要的意义。本专利技术解决前述技术问题所采用的技术方案是：一种用于水平井判别来水方向的压力监测方法，包括以下步骤：①监测水平井井底压力变化数据；②考虑周围注水井工作制度的变化，设计注水井与水平井之间的干扰试井；③建立注水井干扰下的水平井井底压力分析图版；④对测得的井底压力数据进行拟合分析，得到不同注水井改变注水量下的储层参数，通过分析比较不同注水井工作制度下拟合得到的参数，确定井间连通情况，判别来水方向。优选的是，步骤①中，水平井井底压力变化数据由压力计测得，所述压力计下入位置为水平井造斜位置。上述任一方案优选的是，步骤②中，所述注水井工作制度的变化具体包括改变水平井周围注水井的注入量。上述任一方案优选的是，所述改变水平井周围注水井的注入量包括使水平井以某一产量生产，改变其周围某一口注水井的注入量，保持其他注水井的注入量不变，测取水平井的井底压力；依次改变该水平井周围其他注水井的注入量，同时保持其他注水井的注入量不变，测取水平井在注水井不同工作制度下的井底压力。注入量的变化理论上是任意的，范围不限，适用于实际生产中所有的变化情况，开始是多少和变化后是多少可根据实际情况而定。上述任一方案优选的是，步骤③中，进一步包括根据测井和完井地质资料，设置模型的初始参数，根据初始参数，计算出井底压力随生产时间的变化值，绘制典型图版。上述任一方案优选的是，所述初始参数通过在地质资料直接获取，包括产层厚度、孔隙度、地层流体粘度、综合压缩系数、体积系数、井半径、水平井产量、原始地层压力。初始参数的给定可根据油藏实际资料给出，也可先采用常规水平井模型拟合，将其结果作为初始参数。上述任一方案优选的是，井底压力随生产时间的变化值即水平井井底压力降，包括水平井生产时造成的井底压力降和由于周围注水井注水在水平井井底造成的压力恢复。上述任一方案优选的是，利用叠加原理建立数学模型，所述井底压力随生产时间的变化值满足下列关系式，其中，Δp——井底压力差，atm；pi——原始地层压力，atm；pwf——井底压力，atm；Kh——水平渗透率，D；Kv——垂直渗透率，D；φ——孔隙度，小数；μ——地层流体粘度，cP；Ct——综合压缩系数，atm-1；η——导压系数，D·atm/cP；B——体积系数，无因次；L——水平井半长，cm；h——油层厚度，cm；(xw,yw,zw)——水平井跟端坐标位置；qj——第j个注水井的注入量，cm3/s；(xj,yj,zj)——第j个注水井的井底坐标位置；t——时间，s；τ——时间变量，s。上述任一方案优选的是，所述关系式的推导过程为(1)求取水平井单独生产时的压力解引入则水平井三维渗流偏微分方程可化为如下标准形式：初始条件：p(x,y,z,t)|t＝0＝pi边界条件：利用Newman乘积法得到上述模型的瞬时点源表达式：(2)求取周围注水井注水时的压力解每一口注水井的渗流微分方程为：利用瞬时源解和叠加原理求得M口注水井地层压力为：.(3)求取注水井干扰下的水平井的井底压力解利用叠加原理，求得注水井干扰下的水平井的井底压力为：上述推导过程中，瞬时源解具体为：瞬时点源压力表达式：无限大平面直线源压力解：无限大平面条带源压力解：条带形地层中直线源压力解：Newman乘积法：该方法最初用于求解三维热传导问题，由于热传导问题与渗流问题在数学上具有某些共性，Newman乘积法也可被应用于多维渗流问题的瞬时源函数，即一个多维油藏可看做二至三个一维“油藏”的相交，或一维与二维油藏的相交，其多维源函数是多个一维源函数的乘积。相交以后，几个一维共有的流动区域构成一个多维流动区域；几个一维共有的源汇分布区构成一个多维的源汇分布区；边界条件则由一维边界条件的适当组合给出。上述任一方案优选的是，所述步骤④进一步包括，比较和判断实测井底压力随时间的变化与计算理论值是否相等，若实测井底压力差随时间的变化关系与计算理论值相等，则将初始参数作为水平井的实际拟合参数；若不等，则修正拟合参数，直至两者在一个可接受的误差范围之内，得到水平井实际储层参数，进而确定井间连通情况，判别来水方向。拟合得到的渗透率、流动系数和导压系数较大，说明井间连通情况较好，拟合得到的渗透率、流动系数和导压系数等参数比较小，说明井间连通情况较差。参数值的大小即可反映井间连通情况；通过比较不同注水井工作制度下拟合得到的参数大小来判别来水方向。例如当改变某口井的注水量时，通过拟合得到的渗透率、流动系数和导压系数等参数比改变其它井的注水量时拟合的结果大，则可判别该水平井的产水主要来自该注水井。上述任一方案优选的是，步骤④中，所述对测得的井底压力数据进行拟合分析包括利用步骤③得到的水平井井底压力分析图版对测得的井底压力数据进行手动拟合分析或者使用计算机编程进行自动拟合分析。上述任一方案优选的是，所述拟合得到的参数包括储层渗透率、导压系数、流动系数、出水量、表皮系数、井筒存储系数。本专利技术的方法简单易懂，易于操作，提高了生产效率。由于考虑了注水井注水量的变化，因此，采用该方法能够准确地判别水平井来水方向，同时利用该方法进行水平井监测压力解释更符合实际情况，提高了压力监测解释的精准度，为低渗油藏水平井及其周围注水井工作制度的调整提供了理论依据。具体体现在：(1)提出了一种用于水平井判别来水方向的压力监测方法；(2)考虑了周围注水井工作制度的变化，更符合实际；(3)解释了生产后期实测压力导数曲线下降的问题；现有的关于水平井随时间的压力变化模型和方法没有考虑注水井的干扰影响，对于生产后期实测压力导数曲线下降的特征拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水平井判别来水方向的压力监测方法，包括以下步骤：①监测水平井井底压力变化数据；②考虑周围注水井工作制度的变化，设计注水井与水平井之间的干扰试井；③建立注水井干扰下的水平井井底压力分析图版；④对测得的井底压力数据进行拟合分析，得到不同注水井改变注水量下的储层参数，通过分析比较不同注水井工作制度下拟合得到的参数，确定井间连通情况，判别来水方向。

【技术特征摘要】
1.一种用于水平井判别来水方向的压力监测方法，包括以下步骤：①监测水平井井底压力变化数据；②考虑周围注水井工作制度的变化，设计注水井与水平井之间的干扰试井；③建立注水井干扰下的水平井井底压力分析图版；④对测得的井底压力数据进行拟合分析，得到不同注水井改变注水量下的储层参数，通过分析比较不同注水井工作制度下拟合得到的参数，确定井间连通情况，判别来水方向。2.根据权利要求1所述的用于水平井判别来水方向的压力监测方法，其特征在于：步骤①中，水平井井底压力变化数据由压力计测得，所述压力计下入位置为水平井造斜位置。3.根据权利要求1所述的用于水平井判别来水方向的压力监测方法，其特征在于：步骤②中，所述注水井工作制度的变化具体包括改变水平井周围注水井的注入量。4.根据权利要求3所述的用于水平井判别来水方向的压力监测方法，其特征在于：所述改变水平井周围注水井的注入量包括使水平井以某一产量生产，改变其周围某一口注水井的注入量，保持其他注水井的注入量不变，测取水平井的井底压力；依次改变该水平井周围其他注水井的注入量，同时保持其他注水井的注入量不变，测取水平井在注水井不同工作制度下的井底压力。5.根据权利要求1所述的用于水平井判别来水方向的压力监测方法，其特征在于：步骤③中，进一步包括根据测井和完井地质资料，设置模型的初始参数，根据初始参数，计算出井底压力随生产时间的变化值，绘制典型图版。6.根据权利要求5所述的用于水平井判别来水方向的压力监测方法，其特征在于：所述初始参数通过在地质资料直接获取，包括产层厚度、孔隙度、地层流体粘度、综合压缩系数、体积系数、井半径、水平井产量、原始地层压力。7.根据权利要求5所述的用于水平井判别来水方向的压力监测方法，其特征在于：井底压力随生产时间的变化值即水平井井底压力降，包括水平井生产时造成的井底压力降和...

【专利技术属性】
技术研发人员：程时清，李猛，于海洋，王战国，邹雪峰，汪洋，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11