计算超前注水中合理注水时间与极限注水时间的一种方法

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#!超前注水时间公式的推导
在超前注水开发低渗透及特低渗透油田中! 随 着 超 前 注 水 时 间 的 延 长 !累 积 注 入 体 积 增 大 !单 井产量呈一曲线 趋 势 上 升!但 由 于 受 地 面 注 入 设 备 以 及 地 层 条 件 %原 油 物 性 %井 网 方 式 %井 网 密 度 % 超前注水成本等 方 面 因 素 的 限 制!超 前 注 水 时 间 不可能无限延长&即存在合理超前注水时机和极 限超前注水时机&合理超前注水时机是指从经济 指标的角度讲!经 济 效 益 达 到 最 大 值 的 超 前 注 水 时间#极限超前 注 水 时 机 是 指 总 的 利 润 为 零 时 的 超前注水时间& #2&! 合 理 超 前 注 水 时 间 公 式 的 推 导
! ! ! ! ! ! ! ! ! 王 瑞 飞 等 2计 算 超 前 注 水 中 合 理 注 水 时 间 与 极 限 注 水 时 间 的 一 种 方 法
+ %# +
$&&&元!4时"计算合理超前注水 时 间 和极 限 超 前 注水时间#
$$%计 算 合 理 超 前 注 水 时 间 &
计 算 该 区 块 每 天 的 超 前 注 水 成 本T&
!
9I
Q
9006@3(B6 (B)S, 00
3(0W ,I
(#)
油田超前注水费用可近似看作与超前注水时
间 成 正 比 #即
!!!!! O QAT
(!)
式中’O $$$超前注水时间内的总投资#元%
! ! !T$$$ 超 前 注 水 投 资 #元!G&
由 (#)式 可 知 超 前 注 水 保 持 地 层 压 力 时 #累 计
!!压力保持水平与超前注水时间的 关系
!!通过对同步 注 水%不 同 时 间 的 超 前 注 水 " 个
方案的模拟研究"表$$可 拟合出超 前 注 水 中 地 层
压力保持水平与超前注水时间的关系式’
!!! BP Q7:-"AS$$B6
"$$
式中’7(((超前注水压力保持系数!对某 一具 体
储层为常数# ! ! !BP((( 超 前 注 水 的 地 层 保 持 压 力 !<J7# ! ! !B6((( 原 始 地 层 压 力 !<J7# ! ! !A((( 超 前 注 水 时 间 !G&
将各项参数 代 入 后#解($%)求 出A 即 为 合 理 的 超
前注水时间&
#2!! 极 限 超 前 注 水 时 间 公 式 推 导 随 超 前 注 水 时 间A 变 化 的 多 产 出 原 油 的 价 值
$#9I 和随超前 注 水 时 间A 变 化 的 超 前 注 水 投 资 额 < 相等时#为下述关系式’
由 已 知 可 知 "该 区 块 $* 口 注 水 井 每 天 的 超 前
注 水 成 本Tb)&&a$*b+&&& 元!G#
将 各 项 参 数 代 入 公 式 $$%%中 &
A Q&U#*R&U%"R$"U*R(*&$*%)R$&! R$U!#R
#U"*R$&(! S&U##%V ’+&&& $$U&*S$R&U*%(
来自百度文库
&!引言
超前注水技术是开发低渗透及特低渗透油田 的 一 种 行 之 有 效 的 方 法 !超 前 注 水 %先 注 后 采 的 注 水开发方式能合 理 地 补 充 地 层 能 量!提 高 地 层 压 力 !使 油 井 能 够 长 期 保 持 较 高 的 生 产 能 力 !产 量 递 减明显减小& 同 时!通 过 实 施 超 前 注 水 能 防 止 原 油 物 性 变 差 !有 效 地 保 证 原 油 渗 流 通 道 的 畅 通 !提 高注入水波及体积&确定超前注水中合理注水时 机和极限注水时 机!是 开 发 低 渗 透 及 特 低 渗 透 油 田 中 都 会 遇 到 的 !这 是 一 个 涉 及 面 很 广 的 问 题 !需 要考虑如下三个 因 素’’ 油 田 地 质 与 油 层 物 性 的 特 征 #( 经 济 合 理 性 #, 国 家 对 原 油 的 需 求 & 考 虑 油田的地质特征 与 经 济 因 素!由 现 场 实 验 数 据 拟 合出地层 压 力 保 持 水 平 与 超 前 注 水 时 间 的 关 系 式!应用未饱和油 藏 物 质 平 衡 方 程 导 出 物 质 平 衡 微 分 方 程 !结 合 经 济 指 标 !提 出 了 一 种 计 算 合 理 超 前注水时间与极限超前注水时间的方法&
原油产量为’
!
9I
Q
9006@3(BP(B)S,3 00
(0W
,I
(*)
由 文 献 *$+知 #对 于 定 态 供 水 区 的 水 侵 ’
!!!! ,3 Q<(B6(B)
())
这里 B6用 BP 来代替
式 中 ’<$$$ 水 侵 系 数 #&2## H#!(G" <J7)&
若 平 均 水 油 比 为 /#则 有
!!!!$#9I $O Q&
($#)
分 别 将 (!),($&)代 入 式 ($#)中 作 微 分 变 换 即
可得到’
!!#$(9006@3 S<)*7:-(AS$)B6(B+
!! QT(0W"S00)A
($!)
式($!)即为 计 算 极 限 超 前 注 水 时 间 的 公 式#
将 各 项 参 数 代 入 后 #解 方 程 ($!)#求 出 的A 即 为 极
由 文 献 )$*未 饱 和 油 藏 开 发 的 物 质 平 衡 方 程 ’ ! 9006@3"B6(B$Q 9I00 (,3 S0W,I "%$ 式中’9 (((地层原始储量# !!!006((( 油藏的原始原油体积系数# ! ! !@3((( 油 藏 的 综 合 弹 性 压 缩 系 数 #
收 稿 日 期 !%&&#’&#’$)$改 回 日 期 !%&&#’&+’%% 作者简介!王瑞飞!$+"( 年 生!%&&& 年 毕 业 于 大 庆 石 油 学 院 石油工程系!现为资源与石油工程学院油气 田 开 发 专 业 在 读 研 究 生 & 电 话 ’&%+’(%++(&&
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$%*2"& $#$2!& $#"2*&
! ! !9I$$$ 累 计 原 油 产 量 % ! ! !00$$$ 地 层 油 体 积 系 数 % ! ! !,3$$$ 累 计 水 侵 入 量 % ! ! !0W $$$ 地 层 水 体 积 系 数 % ! ! !, I$$$ 累 计 产 水 量 % !!! B $$$目前地层压力& 可得累计原油产量为’
! ! b+&&&a$2**A 整理上式得计算该区块超前注水时极限超前
注水时间公式&
!!!!)&2%%’!2"%*:-$A c$%’$&(bA $$)% 方程$$)%的 求 解 可 用 两 种 方 法&迭 代 法 和 曲
线交会法#
解 方 程 $$)%得 &Ab$!"#$G% 即该区块采用 超 前 注 水 开 发"极 限 超 前 注 水
河!南!石!油 %&&#年$$月!!!!!!!!!!!!!!! D3-7-J3490:31H!!!!!!!!!!!!!!第$"卷!第)期
文 章 编 号 !$&&)’!&+*"%&&##&)’&&%$’&#
计算超前注水中合理注水时间 与极限注水时间的一种方法
王 瑞 飞$!李 小 罗%!李 彪%!王 永 宏#!康 立 明$!白 振 强$!
$#%采油速 度 对 计 算 合 理 超 前 注 水 时 间 与 极 限超前注水时间的影响可在计算超前注水费用T 中 予 以 考 虑 "对 采 油 速 度 较 高 的 油 田 "油 田 开 发 管 理费 用 可 计 算 $& 年"对 于 采 油 速 度 较 低 的 油 田" 油 田 开 发 管 理 费 用 计 算 可 延 长 至 $* 年 #
" %% "
河 ! 南 ! 石 ! 油 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !%&&# 年 ! 第 ) 期
注水时机
油 井 投 产 时 累 积 注 入 水 量!Jf‘ 单 井 产 量 增 幅!4"G’$ 平 均 地 层 压 力!<J7 地 层 压 力 保 持 水 平 #‘
表 &! 不 同 注 水 时 机 效 果 对 比
同步注水 &2&& &2&&
$%2&& $&&2&&
提 前 #&G &2$+ &2!"
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提 前 )&G &2#$ &2()
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限超前注水时间&
,!公式的应用
榆树林油田东 块 树 #%% 井 区 为 低 渗 透 油 藏# 预探地质储 量 *%)a$&!4#地 层 压 力 $"2* <J7# 井底流压为 $& <J7#油 藏 的 原 始 原 油 体 积 系 数 006b$2!##地层水体积系数 0Wb$#地层原油体 积 系 数 00 b$2&*#平 均 水 油 比 "b&2*#0 取 #*‘ #压 力 保 持 系 数 7b&2%"#油 藏 的 综 合 弹 性 压 缩系数 @3b#2"*a$&’$& J7’$#原 油 的 相 对 密 度 为&2(*#此区块有$*口注 水 井#每 口 注 水 井 每 日 超前 注 水 费 用 计 为 )&& 元!G#在 原 油 市 场 价 为
值与随超前注水时间A变化的油田投资 O 的差
值 达 到 最 大 值 时 #遵 循 以 下 微 分 公 式 ’
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G
($#9I ( GA
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将(!),($&)代 入 ($$)中 作 微 分 变 换 后 得’!
! ! !AQ#7$TB(60(9W"0S06@030S)<)($
($%)
($%)式即为 计 算 合 理 超 前 注 水 时 间 的 公 式#
时 间 为 $!"#G#
)!讨论
$$%本 方 法 可 用 于 新 油 田 的 开 发 设 计 "也 可 用 于老油田开发方案的调整)
$%%本 方 法 计 算 的 极 限 超 前 注 水 时 间 "由 于 其 总利润为零"在 生 产 中 是 不 允 许 的# 计 算 的 合 理 超 前 注 水 时 间 "其 经 济 效 益 最 佳 "应 作 为 选 择 超 前 注水时机的标准"但 有 时 不 能 满 足 采 油 速 度 的 要 求"因此实际采用 的 超 前 注 水 时 间 可 能 介 于 合 理 超前注水时间与 极 限 注 水 时 间 之 间 的 某 一 值"这 时的经济效益比最佳经济效益要差#
"$2西安石油大学!陕西西安 "$&&)*#%2辽河石油勘探局生产协调部##2长庆油田勘探开发研究院$
摘要!根据同步注水!超前注水"个方案进行 模 拟 研 究"拟 合 出 超 前 注 水 中 压 力 保 持 水 平 与 超 前 注 水 时 间 的关系式 "结合未饱和油藏开发的物质平衡方程和经济指标"导出超前注 水 开 发 低 渗 透 油 田 中 合 理 超 前 注 水时间和极限注水时间的计算公式#并应用这两个公式对榆林油田的合理超前注水时间和极超前注水时 间进行了计算#为超前注水技术中确定注水时机提供理论依据# 关 键 词 !超 前 注 水 $合 理 超 前 注 水 时 间 $极 限 超 前 注 水 时 间 $方 法 中 图 分 类 号 !./#&#! ! ! ! ! ! ! ! 文 献 标 识 码 !1
!!!!! ,I Q"9I
(")
将 式 ($),()),(")代 入 (*)中 可 得 超 前 注 水 时
累计原油产量公式’
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9I
Q
(9006@3 S<)*7:-(AS$)B6(B+ 00 S0W"
(()
若采用超前注水技术采出的原油是同步注水
采出原油的($c0)倍 (由 经 验 0的 取 值 范 围 一 般 为 #&‘ &!&‘ )&
Q %(#U*$G%
$$*%
即该区块采用 超 前 注 水 技 术 开 发 时"合 理 超
前 注 水 时 间 为 %(#2*G# $%%计 算 极 限 超 前 注 水 时 间 &
将 各 项 参 数 代 入 公 式 $$!%中 & ! !&2#*a(*&$*%)a$&! a$2!#a#2"*a$&’! c ! !&2##%a ’&2%":-$Ac$%a$"2*’$&(
超前注水较同步注水多采原油为’
! !#9I
Q#(9006@3
S<)*7:-(AS$)B6 (B+ 00 S0W"
(+)
若原油的价 格 为 1#相 应 多 采 出 原 油 的 价 值 为’
!$#9I
Q$#(9006@3
S<)*7:-(AS$)B6 00 S0W"
(B+
($&)
随超前注水 时 间A 的 延 长#多 采 出 原 油 的 产
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