化学调剖堵水技术.ppt

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1、化学调剖堵水技术,2010年5月,提 纲,第一章 化学调剖堵水现状,第三章 油井堵水技术,第二章 注水井调剖技术,第四章 调剖数值模拟技术,第一章 化学调剖堵水现状,一.我国调剖堵水技术发展阶段,二.主要成果,三.发展方向,一.我国油田调剖堵水发展阶段,1.探索研究阶段,2.以油井堵水和机械堵水为主的阶段,3.以注水井调剖为主的阶段,4.区块整体调剖堵水阶段,5.油藏深部调剖技术阶段,二 主要成果,1.结合我国油田开发的特点发展配套了六套堵 水、调剖技术。,1)机械堵水、调剖技术,2)油井化学堵水技术,3)注水井调剖技术,4)油水井对应堵水、调剖技术,5)油田区块整体堵水调剂技术,6)深部调剖

2、技术,二 主要成果,2.研制开发了八大类近百种适用于我国各类油藏的堵水、调剖化学剂,1)沉淀无机盐类调剖剂,2)聚合物冻胶类堵水调剖剂,3)颗粒类堵水调剖剂,4)泡沫类堵水调剖剂,5)改变岩石润湿性的堵水剂,6)树脂类堵水剂,7)微生物类堵水剂,8)其它类堵水剂,二 主要成果,3.堵水、调剖的机理研究取得了新进展,4.以油田整体堵水调剖为目标，配套了施工工艺技术,1)高含水油藏的油藏描述技术(包括静态描述和动态描述);2)油田堵水、调剖，封堵大孔道的数值模拟技术;3)示踪剂注入和解释技术；4)优化施工设计技术，在方案优选、处理半径、堵剂用量、颗粒堵剂大小的适用范围等方面的研究都取的了进展；5)

3、施工工艺技术，对油井堵水和注水井调剖的施工工艺进行了总结；6)注入设备和流程，堵水调剖的注入设备经由水泥车、压裂车注入，逐步转化为固定或撬装泵组注入，并研究设计制造了成套的注入设备和流程。,二 主要成果,5.取得了改善注水开发的良好效果和显著的经济效益,1)形成了工业规模，取得了显著的经济效益；,2)注水井调剖后改善了注水井的吸水剖面；,3)油井堵水可增加产油厚度，减少高含水厚度；,4)区块整体堵水调剖从整体上改善注水开发效果。,三 发展方向,1)如何经济有效地扩大堵水调剖的工业规模，使之成为一项可行的、常规性的提高采收率的技术措施；,2)不断创新，以提高经济效益和有效率为目标，研发前沿技术；

4、,3)继续加强国内外技术交流，搞好技术协调，推动技术发展；,第二章 注水井调剖,1、注水井调剖的概念2、注水井调剖的重要性3、注水井调剖的决策技术4、注水井调剖的调剖剂技术5、注水井调剖的矿场试验例6、注水井调剖的发展趋势7、结论,1、注水井调剖的概念2、注水井调剖的重要性3、注水井调剖的决策技术4、注水井调剖的调剖剂技术5、注水井调剖的矿场试验例6、注水井调剖的发展趋势7、结论,1、注水井调剖的概念,注水井调剖是指从注水井调整注水地层的吸水剖 面。,注水地层的吸水剖面是不均匀的。,一口注水井的吸水剖面,注水地层的吸水剖面说明，地层存在高渗透层。注入的水必然首先沿高渗透层突入油井，引起油井产水

5、率的提高和油井产量的降低。,1、注水井调剖的概念2、注水井调剖的重要性3、注水井调剖的决策技术4、注水井调剖的调剖剂技术5、注水井调剖的矿场试验例6、注水井调剖的发展趋势7、结论,2、注水井调剖的重要性,调剖的目的是提高原油采收率。采收率=波及系数洗油效率 波及系数驱油剂波及到的油层容积与整个 含油容积的比值；洗油效率驱油剂波及到的地层所采出的油 量与这个地层储量的比值。,调剖是通过封堵高渗透层，提高注入水的波及系数，达到提高采收率的目的。,注入水沿高渗透层突入油井,注水井调剖,k2,k1,k3,k2k1，k2k3,堵 剂,由于区块整体处于一个压力系统，所以要改变液流方向，达到提高采收率的目的

6、，注水井调剖应在区块整体上进行。,为使注水井调剖能体现出整体观念，必须有决定调剖重大问题的一套办法。这套办法通常叫注水井调剖的决策技术。,3、注水井调剖的决策技术,1、注水井调剖的概念2、注水井调剖的重要性3、注水井调剖的决策技术4、注水井调剖的调剖剂技术5、注水井调剖的矿场试验例6、注水井调剖的发展趋势7、结论,这里提供一种决策技术，主要使用由注水井井口压降曲线计算所得的压力指数（Pressure Index，PI）进行决策，因此这种决策技术称为PI决策技术。,PI决策技术可解决区块整体调剖的5个问题：1）判别区块调剖的必要性；2）决定区块上需调剖的井；3）选择适当的调剖剂用于调剖；4）计算

7、调剖剂用量；5）决定重复施工时间。,注水井井口压降曲线与PI值,由注水井井口压降曲线计算,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)。,PI 值按下式定义：,式中，q注水井日注量（m3d-1）；流体动力粘度（mPas）；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）。,PI值的理论基础:,一个区块注水井的井口压降曲线1798井；22605井；3606井；46320井；57-7井；6703井；7607井；86010井；9707井；10504井,

8、区块注水井按PI改正值的排列,区块调剖必要性的判断:,按两个标准判断：（1）区块的平均PI值 区块平均PI值越小越需要调剖。（2）区块注水井的PI值极差 PI值极差是指区块注水井PI值的最大值与最小值之差，其值越大越需要调剖。,调剖井的选定,按区块平均PI值和注水井的PI值选定。通常是低于区块平均PI值的注水井为调剖井，高于区块平均PI值的注水井为增注井，在区块平均PI值附近，略高或略低于平均PI值的注水井为不处理井。,调剖剂的选择,注水井的调剖剂按3个标准选择：1）地层温度；2）地层水矿化度；3）注水井的PI值。,调剖剂的选择,调剖剂用量由下式计算：式中，W调剖剂用量（m3）；用量系数(m3

9、MPa-1m-1）；h注水层厚度（m）；PI调剖后注水井PI值的预定提高值（MPa）。,调剖剂用量的计算,重复施工时间的决定:,重复施工时间由注水井PI值随时间的变化曲线决定。,1、注水井调剖的概念2、注水井调剖的重要性3、注水井调剖的决策技术4、注水井调剖的调剖剂技术5、注水井调剖的矿场试验例6、注水井调剖的发展趋势7、结论,4、注水井调剖的调剖剂技术,1）调剖剂的分类可按不同的标准对调剖剂进行分类：若按注入工艺，可分为单液法调剖剂（如铬冻胶）和双液法调剖剂（如水玻璃氯化钙双液法调剖剂）。前者是指调剖时只需向地层注入一种工作液；后者是指调剖时需向地层注入两种工作液。,若按调剖剂封堵的距离，可

10、分为渗滤面调剖剂（如水膨体）、近井地带调剖剂（如硅酸凝胶）和远井地带调剖剂（如冻胶的胶态分散体，colloidal dispersion gel，CDG）。,若按使用的条件，可分为高渗透层调剖剂（如粘土/水泥固化体系）、低渗透层调剖剂（如硫酸亚铁）、高温高矿化度地层调剖剂（如各种无机调剖剂）。,若按配调剖剂时所用的溶剂或分散介质，可分为水基调剖剂（如铬冻胶）、油基调剖剂（如油基水泥）和醇基调剖剂（如松香二聚物醇溶液）。,若按选择性，可分为选择性调剖剂（如泡沫）和非选择性调剖剂（如粘土/水泥固化体系）。但是由于地层中的高含水层是高渗透层，因而是低注入阻力层，所以注入的非选择性调剖剂，主要进入高含

11、水层，起选择性封堵作用。,2）重要的调剖剂有下列几种重要的调剖剂：(1)铬冻胶（成冻体系）在0.40%HPAM溶液中加入重铬酸钠和亚硫酸钠，直至质量百分数为0.09%Na2Cr2O7和0.16%Na2SO3 配成。,(2)硅酸凝胶（胶凝体系）在10%HCl溶液中加入15%Na2O mSiO2 溶液，直至PH为2配成。(3)粘土/水泥体系（固化体系）在8%粘土悬浮体中加入水泥，直至质量百分数为8%水泥配成。,(4)水玻璃-氯化钙双液法调剖剂（沉淀体系）交替注入10%Na2O mSiO2溶液和 8%CaCl2溶液，中以隔离液（如水）隔开。(5)水玻璃-盐酸双液法调剖剂（增注调剖体系）交替注入10%

12、Na2O mSiO2溶液和 5%HCl溶液，中以隔离液（如水）隔开。(6)粘土-碳酸钠双液法调剖剂（活化体系）交替注入20%粘土悬浮体和 8%Na2CO3 溶液，中以隔离液(如水）隔开。,(7)粘土-聚丙烯酰胺双液法调剖剂（絮凝体系）交替注入20%粘土悬浮体和 0.1%HPAM 溶液，中以隔离液（如水）隔开。(8)粘土-水玻璃双液法调剖剂（固化体系）交替注入20%粘土悬浮体和20%Na2O mSiO2溶液，中以隔离液隔开。,这些调剖剂包括了单液法调剖剂和双液法调剖剂，也包括了近井地带调剖剂和远井地带调剖剂，可用于一般地层、高渗透地层、低渗透地层和高温高矿化度地层的调剖。,1、注水井调剖的概念2

13、、注水井调剖的重要性3、注水井调剖的决策技术4、注水井调剖的调剖剂技术5、注水井调剖的矿场试验例6、注水井调剖的发展趋势7、结论,5、注水井调剖的矿场试验例,1）濮城油田西、南区沙二上2+3层系试验区,时间：1996年投入调剖剂：3.86104 m3年增产油：2.249104 t,濮城油田试验区的开发状况,西区,南区,西区,濮城油田试验区(南区)产量变化曲线,濮城油田试验区(西区)产量变化曲线,2）蒙古林油田试验区,时间：1995年 1996年投入调剖剂：6.93104 m3年增产油：6.50104 m3自然递减率：试验前为15.41%试验后为8.13%,3）广利油田莱38块试验区,时间：19

14、95年4月 12月 投入调剖剂：6439 m3 年增产油：1.117104 t 含水上升率：试验前为0.87%试验后为0.38%自然递减率：试验前为15.6%试验后为5.2%,广利油田莱38块产量变化曲线,4）喇嘛甸油田中部东块试验区,时间：1994年 1995年 投入调剖剂：5822 m3 年增产油：1.04104 t 含水上升率：试验前为1.87%试验后为0.23%,喇嘛甸油田中部东块试验区产量变化曲线,5）乐安油田草13块试验区,时间：1995年 1996年 投入调剖剂：4516 m3 年增产油：9394 t 综合含水率：试验前为81.7%试验后为79.4%,乐安油田草13块产量变化曲线

15、,1、注水井调剖的概念2、注水井调剖的重要性3、注水井调剖的决策技术4、注水井调剖的调剖剂技术5、注水井调剖的矿场试验例6、注水井调剖的发展趋势7、结论,6、注水井调剖的发展趋势,1）降低调剖剂成本其中包括降低调剖剂原料成本和降低调剖剂的使用浓度。前者如用水体改造后剩下的残渣（石灰泥）、造纸厂的废液（黑液）和热电厂产出的粉煤灰作调剖剂原料，配成调剖剂，用于调剖堵水；后者如用低浓度的聚合物与低浓度的交联剂配成的CDG调剖剂。CDG调剖剂是通过冻胶束的形成对压差小的深部地层进行封堵。由于CDG调剖剂的原料浓度低，所以成本低，因此可大量使用。,2）合理组合调剖剂可将调剖剂按地层压降漏斗的特点进行组合

16、。在组合调剖剂中有不同强度的调剖剂，其中强度较大的调剖剂用于封堵近井地带，强度较小的调剖剂用于封堵远井地带。调剖剂的合理组合，可以减少调剖剂用量，也即降低调剖剂费用。,3）把握调剖剂注入时机调剖剂不同注入时机，有不同的增油效果。对油藏开发阶段，有调剖堵水的最佳时机。有些研究认为最佳的时机是在区块油产量开始下降的时候。调剖堵水后的重复施工中也有最佳时机。有些研究认为应在投入产出比合理的条件下，及时重复施工，使地层渗透率尽快趋向均质化。,4）由近井调剖过渡至远井调剖（深部调剖）调剖剂放置离井眼的位置是先近后远，而注水井调剖的发展趋势是由近井调剖过渡至远井调剖。近井调剖投入少，施工时间短，但波及系数

17、提高小；远井调剖虽然投入多，施工时间长，但波及系数提高大。,5）将调剖技术与驱油技术结合起来调剖技术与驱油技术有各种结合，例如（1）调剖技术与化学驱技术结合；（2）调剖技术与气驱技术结合；（3）调剖技术与热驱（热力采油）技术结合；（4）调剖技术与微生物驱技术结合。,1、注水井调剖的概念2、注水井调剖的重要性3、注水井调剖的决策技术4、注水井调剖的调剖剂技术5、注水井调剖的矿场试验例6、注水井调剖的发展趋势7、结论,7、结论,（1）注水井调剖技术是通过提高波及系数提高原油采收率的重 要技术。（2）注水井调剖必须在区块整体中进行。（3）区块整体调剖技术主要包括决策技术和调剖剂技术。,（4）注水井调

18、剖技术成功的矿场试验例说明该技术有广阔的应用前景。（5）注水井调剖技术是其他提高采收率技术的基础技术，应该特别重视发展这项技术。,一、油井堵水的概念二、油井堵水的重要性三、油井堵水的方法四、油井堵水的存在问题五、油井堵水的发展趋势六、结论,第三章:油井堵水技术,一、油井堵水的概念二、油井堵水的重要性三、油井堵水的方法四、油井堵水的存在问题五、油井堵水的发展趋势六、结论,一、油井堵水的概念 油井堵水是指从油井控制水的产出。油井堵水的目的是提高水驱采收率。,一、油井堵水的概念二、油井堵水的重要性三、油井堵水的方法四、油井堵水的存在问题五、油井堵水的发展趋势六、结论,二、油井堵水的重要性,油水井间压

19、力分布曲线调剖空间：曲线拐点至注水井这一侧。堵水空间：曲线拐点至油井这一侧。,在调剖空间和堵水空间任何位置放置堵剂，引起高渗透层封堵，都可改变注入水的液流方向，提高水驱波及系数从而提高水驱采收率。,堵水空间与调剖空间大小相当，说明油井堵水与注水井调剖在提高水驱采收率中占同等重要的地位。,一、油井堵水的概念二、油井堵水的重要性三、油井堵水的方法四、油井堵水的存在问题五、油井堵水的发展趋势六、结论,三、油井堵水的方法,1.找水堵水法2.不找水堵水法,找水堵水法,1.找水如用测井组合图、产液剖面、井温、碳氧比、抽汲等方法找水。2.卡层如用下封隔器、填砂等方法卡层。3.注入堵水剂主要为非选择性堵水剂，

20、如粘土-水泥等。,不找水堵水法,用选择性堵剂和选择性注入法堵水。,一、油井堵水的概念二、油井堵水的重要性三、油井堵水的方法四、油井堵水的存在问题五、油井堵水的发展趋势六、结论,四、油井堵水的存在问题,1.成功率低；2.增产效果差；3.有效期短。,油井堵水存在问题的产生原因,1）油井堵水单井进行；2）油井堵剂主要设置在近井地带；3）堵水剂选择性注入工艺不配套；4）油井堵水未与其他措施有机地结合起来。,对存在问题的克服，将促使油井堵水形成5个发展趋势。,一、油井堵水的概念二、油井堵水的重要性三、油井堵水的方法四、油井堵水的存在问题五、油井堵水的发展趋势六、结论,五、油井堵水的发展趋势,1.油井区块

21、整体堵水；2.深部堵水；3.选择性堵水；4.能控制不同来水的堵水；5.与其他措施有机结合的堵水。,1.油井区块整体堵水,油井区块整体堵水存在整体效应。整体效应是指通过区块整体堵水，将水从高渗透层的出水口全部控制后所产生的效应。油井单井堵水必将向油井整体堵水的方向发展。,油井产液中含水率随时间的变化,油井区块整体堵水可用WI决策技术,WI值对油井堵水的指导意义,1）WI值越大，油井水侵速度越快，该井越需要堵水；2）WI值越大，油井堵水需要堵水剂的强度越大，可为油井堵水选择堵水剂提供依据；3）WI值越大，油井堵水需要堵水剂量越多，可为油井堵水计算堵水剂用量建立新的方法。,五、油井堵水的发展趋势,1

22、.油井区块整体堵水；2.深部堵水；3.选择性堵水；4.能控制不同来水的堵水；5.与其他措施有机结合的堵水。,2.深部堵水,近井堵水的发展趋势是远井堵水，即深部堵水。,油井深部堵水用的堵水剂 1.双液法堵水剂 如水玻璃-氯化钙 2.不同成冻时间的铬冻胶,五、油井堵水的发展趋势,1.油井区块整体堵水；2.深部堵水；3.选择性堵水；4.能控制不同来水的堵水；5.与其他措施有机结合的堵水。,3.选择性堵水,选择性堵水是油井堵水的重要发展趋势。选择性堵水是不找水堵水的技术依据。选择性堵水的技术关键：1.使用选择性堵水剂；2.建立选择性注入方法。,选择性堵水剂,选择性堵水剂是指对水和油有不同流动阻力的化学

23、剂。重要的选择性堵水剂包括聚丙烯酰胺及其凝胶、泡沫、松香皂、活性稠油、水包稠油和偶合稠油等。聚丙烯酰胺及其凝胶选择性堵水机理由堵水剂对油水有不同渗透率产生。,聚丙烯酰胺选择性堵水机理,选择性注入方法,1）由地层渗透率差异产生的选择性注入方法；2）由相渗透率差异产生的选择性注入方法；3）由高压注水产生的选择性注入方法；4）由对应注水井关井泄压产生的选择性注入方法；5）由低注入速度产生的选择性注入方法。,由地层渗透率差异产生的选择性注入方法,因高含水层一般为高渗透层，堵水剂必然优先进入高渗透层。,由相渗透率差异产生的选择性注入方法,油井堵水剂通常为水基堵水剂，水基堵水剂将优先进入含水饱和度高的高渗

24、透层。,Kro油（非润湿相）的相对渗透率；Krw水（润湿相）的相对渗透率；Sor剩余油饱和度；Swr束缚水饱和度,相对渗透率曲线,由高压注水产生的选择性注入方法,堵水前，高压向油层注入一定量的水，使中低渗透层升压，从而使堵水剂优先进入低压的高渗透层。,由对应注水井关井泄压产生的选择性注入方法,对应注水井关井后，高渗透层压力比中低渗透层压力下降快，堵水剂将优先进入低压的高渗透层。,由低注入速度产生的选择性注入方法,以低注入速度注入的堵水剂将优先进入流动阻力最小的高渗透层。,五、油井堵水的发展趋势,1.油井区块整体堵水；2.深部堵水；3.选择性堵水；4.能控制不同来水的堵水；5.与其他措施有机结合

25、的堵水。,4.建立不同来水的控制技术,底水、边水和注入水是油田开发的能量来源，但它们都不可避免地要从油井产出，因此建立不同来水的控制技术是油井堵水发展的一个必然趋势。,底水控制技术,1）沿底水入侵通道注入水基堵水剂；2）将水基堵水剂顶替至油水界面附近；3）水基堵水剂的作用控制了底水的入侵。,边水控制技术,1）按WI值判断边水入侵方向；2）在边水入侵方向上布井，注入堵水剂，封堵高渗透层，控制边水入侵。,注入水的控制技术,1.对应注水井关井泄压；2.高压注水,使用低渗透层升压；3.低注入速度下注水基堵水剂；4.用低流度过顶替液将堵剂过顶替至离井眼 3 m以外；5.关井；6.恢复生产。,五、油井堵水

26、的发展趋势,1.油井区块整体堵水；2.深部堵水；3.选择性堵水；4.能控制不同来水的堵水；5.与其他措施有机结合的堵水。,油井堵水与其他措施的结合,油井堵水与其他措施在作用上的互补，产生了它们的有机结合，这是油井堵水发展的另一个必然趋势。,油井堵水与其他措施的结合技术,1）油井堵水与酸化的结合技术2）油井深部堵水与注水井深部调剖的结合技术3）油井堵水与化学剂吞吐的结合技术,油井堵水与酸化的结合技术,1）先酸化后堵水恢复地层原有渗透率。2）先堵水后酸化解除中低渗透层的污染。,油井深部堵水与注水井深部调剖的结合技术,深部堵水与深部调剖都有较高的采收率，这两项技术的结合有协同效应。,油井堵水与化学剂

27、吞吐的结合技术,1）注高效洗油剂；2）注油井堵水剂；3）将化学剂过顶替入地层。,一、油井堵水的概念二、油井堵水的重要性三、油井堵水的方法四、油井堵水的存在问题五、油井堵水的发展趋势六、结论,六、结论,1油井堵水与注水井调剖在提高水驱采收率中占有同等重要的地位。2油井堵水存在的问题使它的作用至今未得到充分发挥。,3油井堵水将向着油井区块整体堵水、深部堵水、选择性堵水、能控制不同来水的堵水和与其他措施结合的堵水等方向发展。4一些成功的油井堵水矿场试验例说明油井堵水对水驱采收率提高具有巨大潜力，我们应在油井堵水的领域上做更多的探索。,第四章 调剖数值模拟技术,一、调剖数值模拟技术现状,二、调剖数值模

28、拟技术,三、调剖数值模拟的必要性,四、认识,一、调剖数值模拟技术现状,二、调剖数值模拟技术,三、调剖数值模拟的必要性,四、认识,一、调剖数值模拟技术现状,国外,哈里伯顿石油公司的KTROL程序；Kansas大学研制出了HPAM在氧化还原条 件下地下交联化学反应的数学模型；英国AEA技术公司研制出聚合物地下交联反应进行调剖的模拟软件SCORPIO。,北京石油勘探开发科学研究院的WSPMNS数模软件和RS数模决策技术；石油大学研制了PI和RE数模决策技术。,国内,二、调剖数值模拟技术,数值模拟内容,建立数学模型,建立数值模型,建立计算机模型,离散化,编程,二、调剖数值模拟技术,步骤,历史拟合,二、

29、调剖数值模拟技术 WSPMNS数值模拟技术,WSPMNS数值模拟技术该软件可预测描述油田化学调剖的复杂过程，预测油田区块、单井进行调剖措施的措施效果和经济效果，评价措施的可行性，优化施工参数，指导优化施工设计。功能：可优选调剖井和层位；可单独模拟计算和预测单井或区块水驱、聚合物驱、堵水调剖措施的开发效果;评价单井、区块进行堵水调剖措施的经济效果;评估单井、区块调剖措施的可行性；优化施工参数。,二、调剖数值模拟技术 WSPMNS数值模拟技术,系统流程图,三、调剖数值模拟技术 RE数模决策技术,RE决策技术这套技术基于油藏工程研究，包括静态地质研究和注水动态研究。静态研究主要是指渗透率分布；动态研

30、究主要是指吸水剖面状况和注水井的注入动态，以及示踪剂产出曲线与井口压降曲线分析等。通过油藏工程研究选择调剖的井点，达到改善开发效果的目的。,三、调剖数值模拟技术 RE数模决策技术,RE技术系统框图,三、调剖数值模拟技术RE数模决策技术,选井决策选择调剖井的主要依据是渗透率、吸水剖面、注入动态及井口压降曲线等因素，从定性的角度利用这些因素可以选择调剖井，但是当因素与因素之间出现矛盾时，这就必须将定性因素利用定量的概念进行取舍，达到选择最佳调剖井的目的。因此，运用专家系统知识的不确定性表示方法，将这些选井依据表示成决策推理的决策因子,然后综合形成多因素模糊决策因子，选择因子比较大的井进行调剖。,三

31、、调剖数值模拟技术RE数模决策技术,调剖剂决策调剖剂决策主要包括调剖剂类型的选择和用量的计算。根据示踪剂研究结果，总结出高渗透层孔径大小的计算公式：式中：K渗透率；孔隙度。由孔径大小决定调剖剂类型。计算用量：式中：K吸水指数；W剂用量；n需调剖井总数；用量系数（可用试注法确定，也可用已调剖区块的用量倒推计算）。,三、调剖数值模拟技术RE数模决策技术,施工参数决策确定施工参数主要是确定压力和排量。,三、调剖数值模拟技术PI数模决策技术,PI数模决策技术PI决策技术是一种以注水井PI值为主要依据的调剖决策技术。该技术主要使用由注水井井口压降曲线计算所得的压力指数PI并结合其它测试数据进行决策。,三

32、、调剖数值模拟技术PI数模决策技术,注水井的PI值 注水井停井后测得的井口压力随时间的变化曲线叫注水井井口压降曲线。注水井的PI值可由下式求得：式中：PI注水井的压力指数，MPa；p(t)注水井关井时间t后井口的压力，MPa；t关井时间，min。,在上式中。若指定关井时间，根据注水井的压降曲线计算出压力指数值：即右图中的阴影部分的面积。,三、调剖数值模拟技术PI数模决策技术,PI决策方法在区块整体调剖时，为使注水井的PI值可与区块中其它注水井的PI值相比较，应将各注水井PI值改正至相同q/h值情况下，为确定区块相同的q/h值，可以先计算区块的q/h平均值，然后就近取整归整，再按下式计算PI改正

33、值:将PI改正值作为压力指数决策技术中的决策参数，PI改正值越小，越需调剖。,三、调剖数值模拟技术PI数模决策技术,PI可解决的问题,区块平均PI值越小越需要调剖；PI值极值（区块注水井的最大值与最小值之差）越大越需要调剖。符合其中任一标准均有调剖的必要。,按区块平均PI值和注水井的PI值选定。通常低于区块平均PI值的注水井为调剖井。,确定调剖剂的配方，由W=hfPI计算施工用量。,通过以下曲线进行评价：注水井井口压降曲线；注水井指示曲线；注水井吸水剖面；水驱曲线；调剖前后示踪剂的产出曲线；油井和区块的采油曲线。,跟踪调剖井的PI值的变化曲线，来决重复调剖的时间。,调剖必要性的判断,调剖井的选

34、定,调剖剂用量计算,效果评价,调剖周期,三、调剖数值模拟技术RS数模决策技术,RS决策技术该软件根据油田区块整体调剖筛选而研制的。由于影响调剖井选择的因素很多，各种因素对选择结果的制约程度也不同，为定量描述这种关系，用模糊数学的综合评判技术建立了调剖井选择的最优化模型，根据多级决策结果判断调剖井优劣次序。,三、调剖数值模拟技术RS数模决策技术,选井流程图,三、调剖数值模拟技术RS数模决策技术,调剖层位的选择：对笼统注水井，根据吸水剖面测试结果，选择每米相对吸水指数较大的层位作为调剖目的层；对分层注水井，在除去水嘴损失的情况下，选择每米吸水指数较大的层位进行调剖。,三、调剖数值模拟技术RS数模决

35、策技术,调剖剂的选择,三、调剖数值模拟技术RS数模决策技术,调剖剂用量优化建立单井径向流模型，来进行调剖效果拟合和油水井历史拟合，预测不同用量下的增油降水量，确定调剖剂最佳用量。,三、调剖数值模拟技术 RS数模决策技术,该系统将油藏工程理论与数值模拟方法有机地结合为一体，既加快了计算速度又保持了数模计算在效果预测方面的精确性。具有选井、选层、效果预测、参数优化、经济评价等多项功能，可对区块整体调剖进行指导；将油水井视为有机整体，在选井时全面地考虑了注水井的动静态资料和周围油井生产动态，考虑因素全面；既可适用于单井措施，也可进行区块综合治理。,三、调剖数值模拟技术,WSPMNS软件考虑调剖过程中

36、涉及的许多物理现象,模拟水驱开发历史，预测单井、区块的开发效果和经济效果，优化施工参数。但历史拟合非常困难，可操作性差；PI数模决策软件直观简明，在生产中易于操作，应用较广；RE和RS考虑参数因素多，要求使用人员具有丰富的油藏工程、地质、计算机方面知识和实际生产经验，但有许多理论性知识可应用于区块整体调剖的研究。,四、数值模拟技术的必要性,油田已进入特高含水开发期，为提高开采效果，调剖已成为主要措施之一，这要求调剖工艺与油藏工程要很好地结合，在调剖前对地下的状况认识要清楚（如油层的非均质性，小层的动用程度等）；调剖施工参数（调剖剂用量、浓度及调剖时机等）的确定要精确；并能够准确地预测调剖后的产

37、量及含水。调剖数值模拟技术以最小的成本，模拟不同的注入条件对油藏开采效果的影响，以优选合适的调剖时机、调剖剂用量等施工参数，优选施工方案。总之，从提高经济效益的角度出发，为优选出合理的调剖施工设计方案，调剖前进行数值模拟技术的应用是很有必要的。,目前的数模软件在物理模型和数学模型的建立上，方法和原理相差无几，只是考虑的因素不一样，由于地下反应机理的复杂性，使得一些参数值的确定不一定准确，方程难以求解，所以很难推广应用于现场。在数值模型的解法上，目前的有限差分法（不太适宜于非均质油藏）、有限元法（不适于处理点源）和边界元法各有优缺点，应将这些解法结合使用，以适用于不同的油藏模型。开展施工参数及选井因素对调剖效果的敏感性分析，加快数模的效率。将数模技术与其它技术（如示踪剂技术、油藏数模技术等）结合起来，充分认识油藏特性，以更好地指导调剖。,