注水油田的PI值及其应用

注水井的PI值及其应用中国石油大学（华东）赵福麟二○○九年十一月提纲前言一、注水井井口压降曲线二、PI值的概念三、PI值的应用结束语附件1.注水井井口压降曲线测定方法2.注水井井口压降曲线测定的记录表格3.由注水井井口压降曲线计算PI值的软件提纲前言一、注水井井口压降曲线二、PI值的概念三、PI值的应用结束语附件1.注水井井口压降曲线测定方法2.注水井井口压降曲线测定的记录表格3.由注水井井口压降曲线计算PI值的软件前言•注水井PI值由注水井井口压降曲线算得，其值与地层渗透率反相关，因此是表征地层渗透性的重要参数。•注水井PI值有广泛而重要的应用（其中包括调剖区块的选定、调剖井的选择、调剖剂的选择、调剖剂用量计算、调剖效果的评价、重复调剖时间的决定、油井堵水决策等）。提纲前言一、注水井井口压降曲线二、PI值的概念三、PI值的应用结束语附件1.注水井井口压降曲线测定方法2.注水井井口压降曲线测定的记录表格3.由注水井井口压降曲线计算PI值的软件注水井井口压降曲线注水井井口压降曲线是指由注水井关井后测得的井口压力随时间变化的曲线。注水井井口压降曲线的测定方法和记录要求参看附件。注水井井口压降曲线注水井井口压降曲线I—高渗地层；II—中渗地层；III—低渗地层提纲前言一、注水井井口压降曲线二、PI值的概念三、PI值的应用结束语附件1.注水井井口压降曲线测定方法2.注水井井口压降曲线测定的记录表格3.由注水井井口压降曲线计算PI值的软件PI值的概念PI值的概念PI值按下式定义：式中，PI——注水井的压力指数(MPa)；p(t)——注水井关井时间t后井口的油管压力(MPa)；t——关井时间(min)。tttpPIt0d)(＝PI值的理论导出公式式中，q——注水井日注量（m3·d-1）；——流体动力粘度（mPa·s）；k——地层渗透率（m2）；h——地层厚度（m）；——孔隙度（％）；c——综合压缩系数（Pa-1）；re——注水井控制半径（m）；t——关井测试时间（s）。ktcrkhqPI2e5.12ln15提纲前言一、注水井井口压降曲线二、PI值的概念三、PI值的应用结束语附件1.注水井井口压降曲线测定方法2.注水井井口压降曲线测定的记录表格3.由注水井井口压降曲线计算PI值的软件PI值应用之一——判断区块调剖的必要性方法：1.计算注水井的PI值改正值；2.将区块注水井PI值改正值排序；3.计算区块注水井PI值改正值的极差（即区块注水井PI值改正值的最大值与最小值之差）；4.由区块PI值改正值的极差判断区块调剖的必要性（区块PI值改正值的极差越大越需要调剖，从统计得到，其值超过5MPa的区块均需要调剖）。一个区块注水井的井口压降曲线1—798井；2—2605井；3—606井；4—6320井；5—7-7井；6—703井；7—607井；8—6010井；9—707井；10—504井区块注水井按PI改正值的排列平均值的归整值值改正值hqhqPIPI/)/(一个区块的注水井按PI改正值大小的排列序号井号q(m3·d-1)h(m)q/h(m3·d-1·m-1)PI90(MPa)PI901(MPa)说明179825.070.60.350.030.092260546.099.00.460.310.67360692.099.60.920.650.714632055.0121.80.451.112.4757-7276.090.03.0710.093.29调剖井660745.061.00.744.986.73770383.076.01.098.197.51不处理井870752.075.00.697.3210.61950468.079.80.8513.1615.4810601030.0116.40.264.2116.19增注井平均77.288.90.895.016.38PI值应用之二——选择调剖井方法：1.由PI值改正值排序表计算区块平均PI值改正值；2.注水井的PI值改正值在区块平均PI值改正值附近的注水井为不处理井，小于区块平均PI值改正值的井为调剖井，大于区块平均PI值改正值的井为增注井。一个区块的注水井按PI改正值大小的排列序号井号q(m3·d-1)h(m)q/h(m3·d-1·m-1)PI90(MPa)PI901(MPa)说明179825.070.60.350.030.092260546.099.00.460.310.67360692.099.60.920.650.714632055.0121.80.451.112.4757-7276.090.03.0710.093.29调剖井660745.061.00.744.986.73770383.076.01.098.197.51不处理井870752.075.00.697.3210.61950468.079.80.8513.1615.4810601030.0116.40.264.2116.19增注井平均77.288.90.895.016.38PI值应用之三——选择调剖剂选择标准：1.温度；2.矿化度；3.PI值；4.成本。调剖剂的选择1．单液法调剖剂序号调剖剂地层温度(℃)地层水矿化度(×104mg·L-1)注水井PI值(MPa)1酚醛树脂60～2400～300～32脲醛树脂60～2400～300～33石灰乳30～3600～300～44水膨体悬浮体30～1200～40～35粘土悬浮体30～3600～300～86水基水泥30～1200～300～37钙土/水泥悬浮体30～1200～300～68硼冻胶分散体30～1200～60～89铬冻胶分散体30～1200～60～810锆冻胶分散体30～1200～60～811榆树皮粉分散体30～1200～83～1412硅酸凝胶分散体30～3600～300～813硅酸凝胶30～900～61～1814铬冻胶30～1200～61～1815锆冻胶30～1200～61～1816间苯二酚／甲醛树脂冻胶30～1400～61～1817CDG30～1200～40～2418水玻璃30～3608～3012～2419硫酸亚铁30～1500～3012～2420硫酸30～1500～306～2221盐酸（及其缓速酸）30～1500～3014～3022土酸（及其缓速酸）30～1500～3014～302．双液法调剖剂序号调剖剂地层温度(℃)地层水矿化度(×104mg·L-1)注水井PI值(MPa)1阴离子型－阳离子型聚合物30～1200～66～182聚丙烯酰胺一柠檬酸铝30～1200～66～183黑液－阳离子型聚合物30～1200～64～164铬冻胶双液法调剖剂30～1200～63～205锆冻胶双液法调剖剂30～1200～63～206水玻璃－盐酸30～1500～308～207水玻璃－硫酸亚铁30～3600～303～168水玻璃－氧化钙30～3600～302～149铝土－水玻璃30～3600～300～810粘土－聚丙烯酰胺30～1500～300～811粘土－铬冻胶30～1200～60～4调剖剂的成本1．单液法调剖剂序号调剖剂成本(元·m3)序号调剖剂成本(元·m3)1酚醛树脂6000～1000012硅酸凝胶分散体60～1002脲醛树脂5000～800013硅酸凝胶100～1503石灰乳20～4014铬冻胶80～1604水膨体悬浮体150～20015锆冻胶100～2005粘土悬浮体20～6016间苯二酚/甲醛树脂冻胶300～5006水基水泥150～25017CDG15～307钙土/水泥悬浮体40～12018水玻璃150～2508硼冻胶分散体100～20019硫酸亚铁80～1609铬冻胶分散体80～16020硫酸180～24010锆冻胶分散体100～20021盐酸（及其缓速酸）150～30011榆树皮粉分散体80～15022土酸（及其缓速酸）200～4002．双液法调剖剂序号调剖剂成本(元·m3)序号调剖剂成本(元·m3)1阴离子型－阳离子型聚合物200～3007水玻璃－硫酸亚铁150～2002聚丙烯酰胺－柠檬酸铝100～2008水玻璃－氯化钙150～2503黑液－阳离子型聚合物100～1809钙土－水玻璃100～1504铬冻胶双液法调剖剂80～16010粘土－聚丙烯酰胺20～405锆冻胶双液法调剖剂100～20011粘土－铬冻胶80～1506水玻璃－盐酸150～200PI值应用之四——计算调剖剂用量方法：1.决定调剖剂的配方；2.由调剖剂试注或前一次调剖的调剖剂用量计算由下式定义的用量系数：式中—用量系数(t·MPa-1·m-1或m3·MPa-1·m-1)；W—调剖剂用量（t或m3）；h—注水层厚度（m）；△PI′—试注或前一次调剖注入调剖剂前后PI值变化（MPa）；'PIhW3.由用量系数计算调剖剂正式施工用量：式中，△PI—调剖后注水井PI值的预定提高值（MPa）。注水井PI值的预定提高值应考虑注水干线压力，区块平均PI值和注水井目前的PI值。PIhWPI值应用之四——计算调剖剂用量PI值应用之五——评价调剖效果02468100102030405060708090时间（min)压力(MPa)调剖后调剖前调剖前后注水井井口压降曲线的变化调剖效果由注水井注水压力和注水井井口压降曲线变化的斜率来决定。PI值应用之六——决定重复调剖时间由注水井的PI值改正值随时间的变化决定。56789100100200300时间（d）PI值改正值（MPa）调剖时PI值改正值注水井PI值改正值随时间的变化PI值应用之七——堵水油井选井的决策堵水油井选井条件：•油井处于高含油饱和度区（由剩余油饱和度图决定）；•油井处于低PI值区（由PI值等值图决定）；•油井含水率上升指数高。1221dtttfWIttw式中，WI—油井产液中的含水率上升指数；fw—油井产液中的含水率；t1—统计开始时间（按月或按季度）；t2—统计结束时间（按月或按季度）。PI值应用之七——堵水油井选井的决策乐安油田草13块PI等值图由油井产液中的含水率随时间的上升曲线计算21dttwtf提纲前言一、注水井井口压降曲线二、PI值的概念三、PI值的应用结束语附件1.注水井井口压降曲线测定方法2.注水井井口压降曲线测定的记录表格3.由注水井井口压降曲线计算PI值的软件1.PI值是目前可随时得到的与地层渗透率有关的参数。2.各种应用的PI值是经过相同q/h值改正后的PI值改正值。3.为了不错过测定时间，注水井应有PI值测定的时间表。4.PI值的应用正在不断的拓宽（如指导现场施工、评价堵剂的特殊性能和在油井堵水中选井的应用等）。结束语提纲前言一、注水井井口压降曲线二、PI值的概念三、PI值的应用结束语附件1.注水井井口压降曲线测定方法2.注水井井口压降曲线测定的记录表格3.由注水井井口压降曲线计算PI值的软件附件一注水井井口压降曲线测定方法一、目的注水井井口压降曲线可判断地层的渗透性，因而可判断油藏是否存在高渗透层，可为调剖选井提供依据。二、步骤1．将注水井的日注量调至指定的数值，稳定注水一天。2．测定前，井口压力表要经过校正。3．测定时，记下注水压力（油压、套压、泵压）和实注量，迅速关井，记下关井开始的时间，从这一时间起读井口压力。在读数期间，若压力下降快则加密读数（例如0.5min或1min）；若压力下降慢，则延长时间读数（例如5min或10min）。记录90min内压力随时间变化后，结束测试。三、数据处理1．以时间（min）为横坐标，以压力（MPa）为纵坐标，画出注水井井口压降曲线。2．计算相应于该井口压降曲线的压力指数值（PI值）。附件二注水井井口压降曲线测定的记录表格井口压降曲线测试记录表测试日期：年月日测试人：射开层厚度（m）注水层厚度（m）吸水层厚度（m）注水压力（MPa）日注量（m3·d-1）油压套压泵压配注量实注量（接下）时间*（min）压力(MPa)时间*（min）压力(MPa)时间*（min）压力(MPa)时间*（min）压力(MPa)*从关井开始时算起的时间绝对值。（接上）附件三由注水井井口压降曲线计算