專利名稱：油田竄流通道的檢測方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種對水驅油田的竄流通道類型進行檢測的方法，尤其是以高含水油田生產(chǎn)動態(tài)特征變化為基礎的不同竄流通道的類型檢測方法，為油田控水穩(wěn)油提供技術支持。
背景技術：
油藏(油田)是以油井的方式進行開采的，目前大多數(shù)油井的附近都開發(fā)建有水井(注水井)，借助由水井向油井注水，以水驅替來頂出原油(也稱為水驅油)，以該法采油的油田也逐漸成為含水油田，其中油井中竄流通道主要受注入水長期對油層中高滲條帶(裂縫、孔道)的沖刷作用而形成。油層中竄流通道主要表現(xiàn)為裂縫型、孔道型及其混合型。雖然竄流通道所在層的厚度很小，有的僅幾厘米，但其吸水量所占注水量的比例很大。因此，竄流通道的存在將導致低效注水加劇，導致噸油耗水量大幅度增加，造成嚴重的注水浪費，水驅油效率降低。要高效開發(fā)這類油田或進行控水穩(wěn)油，首先必須解決的關鍵問題是認識油藏中的竄流通道及其診斷。
目前，對竄流通道的關注和研究在各油公司已引起廣泛重視，但各油公司在該領域所開展的研究工作一方面集中在井筒中的測試，其測試的精度、分辨率以及檢測的地層深度都有限，沒有突破性的進展；另一方面對靜態(tài)地質參數(shù)進行模糊評判，定性地判斷大孔道地存在，其定性成分和主觀性較強，可操作性弱。
綜上所述，隨著油田的開發(fā)，含水油田也逐步進入高含水期，但對形成的竄流通道的檢測與診斷還沒有建立一個有效的方法，竄流通道的存在導致大量的注入水沿竄流通道部位低效循環(huán)。要解決注入水的低效循環(huán)，提高注入水的驅替效率，就必須對竄流通道進行封堵，因此竄流通道的檢測顯得更加重要。

發(fā)明內容
確保竄流通道封堵成功的關鍵技術是如何確定油層是否存在竄流通道、以及竄流通道的模式。本發(fā)明以解決高含水期油田封堵竄流通道的核心技術為目標，以動態(tài)特征變化為基礎，建立了一套不同竄流通道的類型檢測技術，為油田控水穩(wěn)油提供技術支持。
本發(fā)明提供油田竄流通道的檢測方法，其利用含水指數(shù)特征曲線對油田進行測定，具體為(1)按等時間間隔收集油井的產(chǎn)油量、產(chǎn)液量，時間從該井投產(chǎn)到測試；(2)按等時間間隔計算油井的水油比或含水率；(3)求水油比或含水率的常用對數(shù)對時間常用對數(shù)的一階導數(shù)，即為含水指數(shù)；(4)將含水指數(shù)為縱坐標、生產(chǎn)時間為橫坐標(即，對數(shù)坐標)，作其半對數(shù)關系曲線，得到含水指數(shù)特征曲線；根據(jù)所述含水指數(shù)特征曲線的形態(tài)來檢測和確定竄流通道的類型。
若曲線形態(tài)主要為凸形，則竄流通道為孔道型；若曲線形態(tài)主要為凹形，則竄流通道為裂縫型。
眾所周知，收集油井的產(chǎn)油(液)量是油田日常工作中的常規(guī)操作，每天一次，理論上起關鍵作用的時間段是含水率大于30％的階段內的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，但油田有其特殊性，它的含水率上升的速度不同，即使同一油田的不同位置，含水率上升的速度也不同，所以該方法對時間的限制是不確定的，優(yōu)選從該井投產(chǎn)到測試，因此，上述的“等時間間隔”優(yōu)選為24小時。
上述的“計算油井的水油比或含水率”其以水油比為主(也稱為累計水油比CWOR)，累計水油比是指累產(chǎn)水與累產(chǎn)油的比值，含水率是指累產(chǎn)水與累產(chǎn)油+水的比值。根據(jù)式log(CWORi+1/CWORi)/log(Ti+1/Ti)即可求得含水指數(shù)，將含水指數(shù)和生產(chǎn)時間繪在半對數(shù)坐標圖上即得含水指數(shù)特征曲線。
由于測量過程中存在著各種不確定因素的影響，測量得到的數(shù)據(jù)不可避免地混入噪音數(shù)據(jù)，所以需要進行除噪，本發(fā)明優(yōu)選通過小波變換除噪，即用數(shù)學方法中的小波變換方法對上述數(shù)據(jù)進行光滑處理。數(shù)學上的小波除噪在不同領域都有廣泛的應用，該方法具體可參見附錄中參考文獻(《Matlab小波分析工具箱原理與應用》董長虹主編.2004年國防工業(yè)出版社)。因此，本發(fā)明的上述方法優(yōu)選還包括將(2)中得到的含水率或水油比與時間的關系進行光滑處理以除噪的步驟。
一般而言，竄流通道形成后生產(chǎn)動態(tài)特征將發(fā)生顯著變化，這些動態(tài)特征變化在開發(fā)指標上將主要反映為產(chǎn)水(或水竄)速度的變化?？梢酝普摚诰哂懈Z流通道的油層中，其含水上升規(guī)律有其自身的特點；不同竄流通道類型，其含水上升規(guī)律有所不同。
本發(fā)明在油田生產(chǎn)動態(tài)特征的基礎上，以制作含水指數(shù)曲線特征為主要檢測方法，并以常規(guī)技術進行驗證，建立了一套準確診斷竄流通道的類型檢測方法，其定性具有客觀性，可操作性強，為油田控水穩(wěn)油提供良好的技術支持。


圖11-8.4油井的含水指數(shù)特征曲線；圖2+1-8.4油井的含水指數(shù)特征曲線；圖33-9.2油井的含水指數(shù)特征曲線；圖4+3-9.4油井的含水指數(shù)特征曲線；圖5+7-0.2油井的含水指數(shù)特征曲線；圖62-056油井的含水指數(shù)特征曲線。
具體實施例方式
以下結合具體實施例詳細說明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的實施范圍。
以吉林扶余油田的竄流通道檢測方法為例。吉林扶余油田是一個非均質性很強油田，地層條件很復雜，既有天然裂縫和高滲透條帶，也存在人工裂縫以及長期水驅后形成的次生大孔道，導致注入水無效循環(huán)，形成嚴重水竄。
本發(fā)明在扶余油田5-8試驗區(qū)塊選擇了兩個井組來說明竄流通道類型檢測方法的實際應用情況。
實施例1A.+3-9.2井組下面以1-8.4油井為例說明油井含水特征曲線的繪制過程。
從1-8.4油井的月度生產(chǎn)報表中選取累產(chǎn)水和累產(chǎn)油，從油井投產(chǎn)開始計算生產(chǎn)時間T，每個時間點(i表示時間點，i+1表示下一時間點)的累產(chǎn)水除以累產(chǎn)油得到累計水油比CWOR，然后根據(jù)式log(CWORi+1/CWORi)/log(Ti+1/Ti)，『也可表示為(logCWORi+1-logCWORi)/(logTi+1-logTi)』求得含水指數(shù)，將含水指數(shù)和生產(chǎn)時間繪在半對數(shù)坐標圖上即得含水指數(shù)特征曲線(見圖1)。
+1-8.4油井(見圖2)和3-9.2油井(見圖3)的含水指數(shù)特征曲線的制作步驟與1-8.4油井相同。
以上三口油井的含水指數(shù)特征曲線整體上均呈現(xiàn)明顯的凸型形。按照本發(fā)明的方法(竄流通道為孔道型的油井其含水指數(shù)特征曲線變化形態(tài)為凸型)，說明該井組三口油井存在的竄流通道均為孔道型。
驗證2004年8月通過注入不同堵劑(顆粒型、凝膠型)對竄流通道檢驗(需要說明的是顆粒型堵劑能進入裂縫，而不能進入孔道；凝膠型堵劑能進入裂縫，也可進入孔道)。
該井正常注水時泵壓為3.5Mpa，當試注中小顆?；旌系捏w膨液(約200.0公斤)時，壓力迅速上升至8.0Mpa，最高時達到10.0Mpa(即出現(xiàn)注不進現(xiàn)象)。經(jīng)由統(tǒng)計結果顯示注顆粒型體膨液封堵裂縫時，平均注入壓力為5.9Mpa，且此時注入體膨液用量將超過1000.0公斤；后改注凝膠型堵劑，注入壓力正常。根據(jù)堵劑注入時的水井動態(tài)，現(xiàn)場認識為該井組存在孔道型竄流通道，與解釋結果相符。驗證的結果說明本發(fā)明的檢測方法是可信的。
實施例2B.5-9.2井組吉林扶余油田5-9.2水井，其對應的油井+3-9.4的含水指數(shù)特征曲線整體上為明顯的凹形(見圖4)，按照本發(fā)明的檢測方法(竄流通道為裂縫型的油井其含水指數(shù)特征曲線變化形態(tài)為凹形)，結論是油井+3-9.4存在裂縫型竄流通道。
通過注入不同堵劑(顆粒型、凝膠型)再對竄流通道進行檢驗。
5-9.2井共注150.0方，使用了1960.0公斤體膨顆粒，注入壓力才由4.3Mpa上升到6.0Mpa，壓力上升幅度正?！，F(xiàn)場解釋該井存在裂縫型竄流通道。竄流通道類型與解釋結果相符。
實施例3C.+7-0.2井該井含水指數(shù)特征曲線見圖5。從圖5中可以看出，其特征曲線呈凹型，根據(jù)本發(fā)明所述的檢測方法，該井的竄流通道類型為裂縫型(見圖5)。
該井曾經(jīng)用示蹤劑進行監(jiān)測。監(jiān)測解釋結果為存在裂縫型竄流通道，與含水特征指數(shù)曲線解釋結果一致。
實施例4D.2-056井該井含水指數(shù)特征曲線見圖6。從圖6中可以看出，其特征曲線呈凹型，根據(jù)本發(fā)明所述的檢測方法，該井的竄流通道類型為裂縫型(見圖6)。
該井曾經(jīng)用示蹤劑進行監(jiān)測。監(jiān)測解釋結果為存在裂縫型竄流通道，與含水特征指數(shù)曲線解釋結果一致。
權利要求
1.油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，利用含水指數(shù)特征曲線對油田進行測定，包括(1)按等時間間隔收集油井的產(chǎn)油量、產(chǎn)液量，時間從該井投產(chǎn)到測試；(2)計算油井的水油比或含水率；(3)求水油比或者含水率的常用對數(shù)對時間常用對數(shù)的一階導數(shù)，即為含水指數(shù)；(4)將含水指數(shù)為縱坐標、生產(chǎn)時間為橫坐標，作其半對數(shù)關系曲線，得到含水指數(shù)特征曲線；根據(jù)所述含水指數(shù)特征曲線的形態(tài)來確定油田竄流通道的類型。
2.如權利要求1所述的油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，所述含水指數(shù)特征曲線形態(tài)若為凸形，則竄流通道為孔道型。
3.如權利要求1所述的油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，所述含水指數(shù)特征曲線形態(tài)若為凹形，則竄流通道為裂縫型。
4.如權利要求1所述的油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，還包括將(2)中得到的含水率或水油比與時間的關系進行數(shù)據(jù)光滑處理以除噪的步驟。
5.如權利要求1所述的油田竄流通道的檢測方法，其特征在于，所述水油比是累產(chǎn)水與累產(chǎn)油的比值，所述含水率是累產(chǎn)水與累產(chǎn)油+累產(chǎn)水之和的比值。
全文摘要
本發(fā)明提供了油田竄流通道的檢測方法，其利用含水指數(shù)特征曲線對油田生產(chǎn)井生產(chǎn)動態(tài)進行測定，具體為按等時間間隔收集油井的產(chǎn)油量、產(chǎn)液量，時間從該井投產(chǎn)到測試；按等時間間隔計算油井的水油比或含水率；求水油比或含水率的常用對數(shù)對時間常用對數(shù)的一階導數(shù)，即為含水指數(shù)；將含水指數(shù)為縱坐標、生產(chǎn)時間為橫坐標(對數(shù)坐標)，作其半對數(shù)關系曲線，得到含水指數(shù)特征曲線；根據(jù)所述含水指數(shù)特征曲線的形態(tài)來檢測竄流通道的類型，該方法具有客觀性，可操作性強，為油田控水穩(wěn)油提供良好的技術支持。
文檔編號E21B43/20GK1891978SQ20051008279
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權日2005年7月7日
發(fā)明者姜漢橋, 陳民鋒, 趙傳峰, 張賢松, 王佩華, 張志英 申請人:中國石油大學(北京)