一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法及裝置與流程
2023-05-17 04:31:11
本發明涉及採油技術領域，特別涉及一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法及裝置。
背景技術：
油田投入生產後，隨著開採時間的增長，油層本身能量將不斷地被消耗，這會使油層壓力不斷地下降，油層壓力下降會導致地下原油大量脫氣，粘度增加，使得油田產量大大減少。為了保持或提高油層壓力，實現油田高產穩產，必須對油層進行注水。其中，油田生產過程中，可以通過注水井向油層注水，具體地，每個注水井可以與至少一個採油井相通，注水井注入的水可以流向與該注水井連通的採油井中。但是，由於油層具有非均質性，導致注水井注入的水流向不同油井的體積不同，長此以往，某些油井就會出現產量下降的問題，而另一些採油井因為地層壓力過大甚至會出現井噴的危險。為了指導技術人員向注水井合理注水，需要計算向注水井注入的水流向各採油井的比例，然而，目前還沒有出現相關的計算方法。
技術實現要素：
為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法及裝置。所述技術方案如下：
第一方面，提供了一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法，所述方法包括：
根據第一公式、第二公式、第三公式和第四公式迭代計算注水井與地層供給邊緣的距離，所述地層供給邊緣位於所述注水井和與所述注水井相通的採油井之間，所述第一公式為：
所述第二公式為：
<![CDATA[ P = P w i ( π 0.618 - 1 ) - μ B × 10 3 ( e u - 1 + 1 ) 1.842 K × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 l n r e r w - q w ( e πe - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d - r e d ]]>
所述第三公式為：
<![CDATA[ K = μ B × 10 3 ( e μ - 1 + 1 ) 1.842 × ( P w i - P w f ) × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 + q w ( e π e - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d r w ]]>
所述第四公式為：
其中，re為所述注水井與地層供給邊緣的距離，μ為地層水黏度，e約等於2.718281828，qi為所述注水井單日注水體積，qw為所述採油井單日產水體積，krw(fo)為任一含水率時地層原油的相對滲透率，krw(fw)為任一含水率時地層水的相對滲透率，H1為所述注水井對應層的有效厚度，H2所述採油井對應層的有效厚度，d為所述注水井與所述採油井之間的距離，rw為所述注水井的注入半徑，P為所述注水井與所述採油井之間的地層壓力，Pwi為所述注水井的井底流壓，B為地層水的體積係數，K為所述注水井與所述採油井之間的滲透率，Pwf為所述採油井的井底流壓，μw為所述注水井的注入水的黏度，Bw為所述注入水的體積係數；
根據第五公式和所述注水井與地層供給邊緣的距離計算所述採油井的劈分係數，所述劈分係數用於指示向所述注水井注入的水流向所述採油井的比例，所述第五公式為：
其中，Cwi為所述劈分係數。
第二方面，提供了一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分裝置，所述裝置包括：
計算模塊，用於根據第一公式、第二公式、第三公式和第四公式迭代計算注水井與地層供給邊緣的距離，所述地層供給邊緣位於所述注水井和與所述注水井相通的採油井之間，所述第一公式為：
所述第二公式為：
<![CDATA[ P = P w i ( π 0.618 - 1 ) - μ B × 10 3 ( e u - 1 + 1 ) 1.842 K × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 l n r e r w - q w ( e πe - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d - r e d ]]>
所述第三公式為：
<![CDATA[ K = μ B × 10 3 ( e μ - 1 + 1 ) 1.842 × ( P w i - P w f ) × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 + q w ( e π e - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d r w ]]>
所述第四公式為：
其中，re為所述注水井與地層供給邊緣的距離，μ為地層水黏度，e約等於2.718281828，qi為所述注水井單日注水體積，qw為所述採油井單日產水體積，krw(fo)為任一含水率時地層原油的相對滲透率，krw(fw)為任一含水率時地層水的相對滲透率，H1為所述注水井對應層的有效厚度，H2所述採油井對應層的有效厚度，d為所述注水井與所述採油井之間的距離，rw為所述注水井的注入半徑，P為所述注水井與所述採油井之間的地層壓力，Pwi為所述注水井的井底流壓，B為地層水的體積係數，K為所述注水井與所述採油井之間的滲透率，Pwf為所述採油井的井底流壓，μw為所述注水井的注入水的黏度，Bw為所述注入水的體積係數；
所述計算模塊，還用於根據第五公式和所述注水井與地層供給邊緣的距離計算所述採油井的劈分係數，所述劈分係數用於指示向所述注水井注入的水流向所述採油井的比例，所述第五公式為：
其中，Cwi為所述劈分係數。
本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
通過利用第一計算公式至第五計算公式計算得到劈分係數，使得技術人員可以根據該劈分係數向注水井合理注水，避免出現採油井產量下降或者井噴事故。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據一示例性實施例示出的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法的流程圖。
圖2是根據一示例性實施例示出的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分裝置200的框圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
圖1是根據一示例性實施例示出的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法的流程圖，如圖1所示，該一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法包括以下步驟：
步驟101、根據第一公式、第二公式、第三公式和第四公式迭代計算注水井與地層供給邊緣的距離，該地層供給邊緣位於該注水井和與該注水井相通的採油井之間，該第一公式為：
該第二公式為：
<![CDATA[ P = P w i ( π 0.618 - 1 ) - μ B × 10 3 ( e u - 1 + 1 ) 1.842 K × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 l n r e r w - q w ( e πe - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d - r e d ]]>
該第三公式為：
<![CDATA[ K = μ B × 10 3 ( e μ - 1 + 1 ) 1.842 × ( P w i - P w f ) × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 + q w ( e π e - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d r w ]]>
該第四公式為：
其中，re為該注水井與地層供給邊緣的距離，μ為地層水黏度，e約等於2.718281828，qi為該注水井單日注水體積，qw為該採油井單日產水體積，krw(fo)為任一含水率時地層原油的相對滲透率，krw(fw)為任一含水率時地層水的相對滲透率，H1為該注水井對應層的有效厚度，H2該採油井對應層的有效厚度，d為該注水井與該採油井之間的距離，rw為該注水井的注入半徑，P為該注水井與該採油井之間的地層壓力，Pwi為該注水井的井底流壓，B為地層水的體積係數，K為該注水井與該採油井之間的滲透率，Pwf為該採油井的井底流壓，μw為該注水井的注入水的黏度，Bw為該注入水的體積係數。
步驟102、根據第五公式和該注水井與地層供給邊緣的距離計算該採油井的劈分係數，該劈分係數用於指示向該注水井注入的水流向該採油井的比例，該第五公式為：
其中，Cwi為該劈分係數。
綜上所述，本實施例提供的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法，通過利用第一計算公式至第五計算公式計算得到劈分係數，使得技術人員可以根據該劈分係數向注水井合理注水，避免出現採油井產量下降或者井噴事故。
請繼續參考圖1，圖1是根據一示例性實施例示出的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法的流程圖，該一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法包括以下步驟：
步驟101、根據第一公式、第二公式、第三公式和第四公式迭代計算注水井與地層供給邊緣的距離，該地層供給邊緣位於該注水井和與該注水井相通的採油井之間，該第一公式為：
該第二公式為：
<![CDATA[ P = P w i ( π 0.618 - 1 ) - μ B × 10 3 ( e u - 1 + 1 ) 1.842 K × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 l n r e r w - q w ( e πe - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d - r e d ]]>
該第三公式為：
<![CDATA[ K = μ B × 10 3 ( e μ - 1 + 1 ) 1.842 × ( P w i - P w f ) × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 + q w ( e π e - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d r w ]]>
該第四公式為：
其中，re為該注水井與地層供給邊緣的距離，μ為地層水黏度，e約等於2.718281828，qi為該注水井單日注水體積，qw為該採油井單日產水體積，krw(fo)為任一含水率時地層原油的相對滲透率，krw(fw)為任一含水率時地層水的相對滲透率，H1為該注水井對應層的有效厚度，H2該採油井對應層的有效厚度，d為該注水井與該採油井之間的距離，rw為該注水井的注入半徑，P為該注水井與該採油井之間的地層壓力，Pwi為該注水井的井底流壓，B為地層水的體積係數，K為該注水井與該採油井之間的滲透率，Pwf為該採油井的井底流壓，μw為該注水井的注入水的黏度，Bw為該注入水的體積係數。
通常情況下，可以認為注水井與連通的採油井之間有一個平衡位置，該平衡位置就是上文所述的地層供給邊緣，為了得到該地層供給邊緣距該採油井的位置，本發明首先迭代上述第一公式、第二公式、第三公式和第四公式，通過迭代計算，最終可以確定第一公式中未知量krw(fo)和krw(fw)，從而最終確定注水井與地層供給邊緣的距離re。
由以上4個計算公式可知，該注水井與連通的採油井之間在相同的注水壓差下，流向某一採油井的水的體積越大，該地層供給邊緣距注水井的距離就越小，因此可以根據地層供給邊緣距注水井的距離確定注水井與採油井的劈分係數，也即是下述步驟102。
步驟102、根據第五公式和該注水井與地層供給邊緣的距離計算該採油井的劈分係數，該劈分係數用於指示向該注水井注入的水流向該採油井的比例，該第五公式為：
其中，Cwi為該劈分係數。
需要說明的是，上述μ可通過室內實驗得到；上述B可通過室內實驗得到；上述qi和qw可以依據地質開發方案得到；上述Pwf可通過測試得到；H1,H2可以依據地質開發方案得到；上述d可以依據地質開發方案中的鑽井數據得到；上述rw可以依據地質開發方案得到；上述μw可通過室內實驗得到；上述Bw可通過室內實驗得到。
綜上所述，本實施例提供的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法，通過利用第一計算公式至第五計算公式計算得到劈分係數，使得技術人員可以根據該劈分係數向注水井合理注水，避免出現採油井產量下降或者井噴事故。
圖2是根據一示例性實施例示出的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分裝置200的框圖。參照圖2，該裝置包括計算模塊201。
該計算模塊201，用於根據第一公式、第二公式、第三公式和第四公式迭代計算注水井與地層供給邊緣的距離，該地層供給邊緣位於該注水井和與該注水井相通的採油井之間，該第一公式為：
該第二公式為：
<![CDATA[ P = P w i ( π 0.618 - 1 ) - μ B × 10 3 ( e u - 1 + 1 ) 1.842 K × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 l n r e r w - q w ( e πe - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d - r e d ]]>
該第三公式為：
<![CDATA[ K = μ B × 10 3 ( e μ - 1 + 1 ) 1.842 × ( P w i - P w f ) × q i ( e 0.618 - 1 ) k r w ( f o ) H 1 + q w ( e π e - 0.382 - 1 ) k r w ( f w ) H 2 l n d r w ]]>
該第四公式為：
其中，re為該注水井與地層供給邊緣的距離，μ為地層水黏度，e約等於2.718281828，qi為該注水井單日注水體積，qw為該採油井單日產水體積，krw(fo)為任一含水率時地層原油的相對滲透率，krw(fw)為任一含水率時地層水的相對滲透率，H1為該注水井對應層的有效厚度，H2該採油井對應層的有效厚度，d為該注水井與該採油井之間的距離，rw為該注水井的注入半徑，P為該注水井與該採油井之間的地層壓力，Pwi為該注水井的井底流壓，B為地層水的體積係數，K為該注水井與該採油井之間的滲透率，Pwf為該採油井的井底流壓，μw為該注水井的注入水的黏度，Bw為該注入水的體積係數。
該計算模塊201，還用於根據第五公式和該注水井與地層供給邊緣的距離計算該採油井的劈分係數，該劈分係數用於指示向該注水井注入的水流向該採油井的比例，該第五公式為：
其中，Cwi為該劈分係數。
綜上所述，本實施例提供的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分裝置，通過利用第一計算公式至第五計算公式計算得到劈分係數，使得技術人員可以根據該劈分係數向注水井合理注水，避免出現採油井產量下降或者井噴事故。
需要說明的是：上述實施例提供的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分裝置在計算劈分係數時，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分裝置與一種井組同步分注分採的注水井注水量劈分方法實施例屬於同一構思，其具體實現過程詳見方法實施例，這裡不再贅述。
本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬體來完成，也可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。