注水井指示曲線分析和應用 一 吸水指數的概念 1 吸水指數 注水井在單位壓差下的日注水量 日注水量 注水井的流壓 注水井的靜壓 1 視吸水指數 用測出的注水指示曲線計算出在不同流壓下的日注下的日注水量 不同工作制度下的日注水量之差 不同工作制度下的流壓之差 注水井指示曲線分析和應用 一 注水井指示曲線的形狀 直線型 1 2 3 注入壓力 注入壓力 1 為直線遞增示 它表示油層吸水量與注入壓力成正比關系 2 為垂直示指示曲線 出現這種指示曲線的原因有 油層滲透性較差 雖然泵壓增加 但吸水量并沒有增加 儀表不靈或測試有誤差 井下管柱有問題 如水嘴堵死等 3 為遞減式指示曲線 出現的原因是儀表設備等有問題 因此 這種曲線是不正確 注水井指示曲線分析和應用 一 注水井指示曲線的形狀 折線型 4 6 5 注入壓力 注入壓力 4 為曲拐式 是因為儀器設備出現了問題 不能應用 5 為上翹式 出現上翹的原因 除了與儀表 設備有關外 還與油層性質有關 即當油層條件差 連通性不好或不連通時 注入水不易擴散 使油層壓力逐漸升高時 注入量的增值逐漸減小 造成指示曲線上翹 6 為折線式 表示在注入壓力高到一定程度時 有新油層開始吸水 或是油層產生微小裂縫 致使油層吸水量增大 因此 這種曲線為正常指示曲線 分析注水井指示曲線 二 根據注水井的測試資料及生產數據繪制注水井指示曲線 各項資料數據要保證準確 1 指示曲線右移 斜率變小 吸水指數變大 說明吸水能力增強 P原檢Q 三 用注水指示曲線分析油層吸水指數的變化情況和地層吸水能力 2 指示曲線左移 斜率變大 吸水指數變小 說明吸水能力下降 P檢原Q 分析注水井指示曲線 3 指示曲線平行上移 斜率未變 說明地層吸水指數未變 地層壓力提高 P檢原Q 分析注水井指示曲線 4 指示曲線平行上移 斜率未變 說明地層吸水指數未變 地層壓力下降 P原檢Q 分析注水井指示曲線 分析注水井指示曲線 三 用指示曲線檢查井下配水工具的工作狀況 1 封隔器失效 造成封隔器失效的主要原因是 封隔器膠皮筒變形或破裂無法密封 配水器彈簧失靈及管柱底部閥不嚴 使油管內外達不到封隔器膠皮筒張開所需的壓力差 封隔器失效的判斷方法 1 一般下水力壓差式封隔器的注水井 油 套壓差需保持0 5 0 7MPa 正注井如果出現油 套管壓力平衡或套壓隨油壓變化 注入量增加 則可判斷為由于封隔器失效導致上下串通 使吸水能力高的控制層段注入量增加 導致全井吸水量上升 指示曲線靠近水量軸 分析注水井指示曲線 三 用指示曲線檢查井下配水工具的工作狀況 封隔器失效的判斷方法 2 第一級以下的各級封隔器失效的判斷 多級封隔器一級以下某級封隔器不密封 則表現為油壓下降 或穩定 套壓不變 注水量上升 若要確定是哪一級不密封 則需通過分層測試來判斷 在投球測試的分層指示曲線上 失效封隔器的上層段大幅度偏向壓力軸 下層段大幅度偏向流量軸 原 檢 原 檢 分析注水井指示曲線 三 用指示曲線井下配水工具的工作狀況 2 水嘴故障 1 水嘴堵塞 表現為注水量下降或注不進水 指示曲線向壓力軸偏移 原 檢 P Q 分析注水井指示曲線 三 用指示曲線井下配水工具的工作狀況 2 配水嘴故障 2 水嘴孔眼被刺大 孔眼被刺大的過程一般是逐漸變大的 所以短時間內指示曲線變化不明顯 經過較長的時間后 則歷次所測曲線有逐漸向流量軸偏移的趨勢 原 檢2 P Q 檢1 分析注水井指示曲線 三 用指示曲線井下配水工具的工作狀況 2 配水嘴故障 3 水嘴脫落 表現為全井注水量突然增加 層段指示曲線向水量軸偏移 原 檢 P Q 分析注水井指示曲線 三 用指示曲線井下配水工具的工作狀況 2 配水嘴故障 4 底部閥不密封 油套管無壓差 全井注水量明顯增加 指示曲線向水量軸偏移 原 檢 P Q 四 注水指示曲線繪制與應用 2 注水指示曲線應用在那些方面 1 反映地層吸水能力的變化 為分層配水提供依據 2 反映地層壓力的回升情況 3 檢驗封隔器的密封情況 4 反映注水井井底干凈程度 5 能夠發現套管外串槽現象 四 注水指示曲線繪制與應用 3 注水指示曲線的分析注水指示曲線常見的有 直線式 折線式 非正常的有垂線式 上翹式 1 直線式 直線遞增式 指示曲線特點 油層吸水量與注水量成正比 即隨著壓力增加 注水量均勻增加 產生原因 地層及滲透率比較均勻 在某一壓力范圍內只有一個吸水指數 反映地層吸水能力不變 測試時壓力范圍小 只反映某一壓力的吸水能力變化 在測試時要測出最大注水壓差 這條直線斜率的倒數即吸水指數 這條直線斜率即是與水平夾角的正切 對邊 鄰邊 四 注水指示曲線繪制與應用 2 垂直式指示曲線指示曲線中垂直式指示曲線占10 20 影響因素有人為和地層兩方面 特點 當注入壓力不斷增大 而注水量保持不變 指示曲線垂直于橫坐標 產生原因 地層滲透率差或粘度高 雖然泵壓增加 只是用來克服油層阻力 注水量并沒有增加 有較好的吸水能力 因為水嘴直徑過小或水嘴堵 由于測試儀表故障引起的 四 注水指示曲線繪制與應用 3 折線式指示曲線特點 當隨著注入壓力的增加 注水量也增加 只是當注入壓力增加到某一點時 吸水指數突然增大 出現拐點 使曲線呈折線型 有兩個以上吸水指數 即吸水指數是變化的 產生原因 各層段滲透率差變化較大 當注入壓力增加到某一值時 又有新的小層開始吸水 注入壓力超過了地層破裂壓力 巖石結構被破壞 出現新的裂縫 或使原裂縫增大 滲透率增高 而造成吸水能力增高 注水量增加 四 注水指示曲線繪制與應用 4 折線式指示曲線特點 注水壓力與注水量開始呈正比例關系 當注注入壓力增加到某一值時 吸水量突然下降 呈一反折線 產生原因 油層非均質嚴重 油層條件差 連通性不好或不連通 注入水不易擴散 使油層壓力升高 注水量逐漸減少 造成指數曲線上翹 測試儀表故障 四 注水指示曲線繪制與應用 4 用注水指示曲線分析吸水能力變化 1 指示曲線平行上移斜率不變 吸水指數不變 說明地層吸水能力沒變 在相同的注入量下注入壓力升高 注水層段地層壓力升高 舉例說明 1 注入壓力20 油層壓力15 注水量100 K吸為202 注水量100和K吸 20不變 注入壓力由20上升到22 油層壓力升高至17 長期注水水使地層壓力升高 井組內油井停產 四 注水指示曲線繪制與應用 4 用注水指示曲線分析吸水能力變化 2 指示曲線平行下移斜率不變 吸水指數不變 說明地層吸水能力沒變 在相同的注入量下注入壓力下降 注水層段地層壓力下降 長期欠注使地層壓力下降 四 注水指示曲線繪制與應用 4 用注水指示曲線分析吸水能力變化 3 指示曲線平行左移 斜率變大 吸水指數減小 說明地層吸水能力下降 在同一注水壓差下 注水量下降 注入水質不合格及水敏引起的地層堵塞 四 注水指示曲線繪制與應用 4 利用注水指示曲線分析吸水能力變化 4 指示曲線平行右移 斜率變小 吸水指數增加 說明地層吸水能力增強了 在同一注水壓差下 注水量上升 新的小層吸水 作業使油層形成裂縫或解除了地層堵塞 四 注水指示曲線繪制與應用 以上四種曲線是最基本的變化情況 一般掌握了這四種曲線 再結合現場測試情況就可以進行分析 注意事項 1 嚴格地講 分析地層吸水能力的變化 必須用有效壓力繪制的真實的指示曲線 若用井口實測注入壓力繪制的指示曲線 兩次必須是同一管柱結構的情況下所測得的指示曲線 而且只能對比其吸水能力的相對變化 若管柱結構不同 只能把它們校正后用真實指示曲線進行分析 2 由于井下工具的工作狀況的變化 也會影響指示曲線 因此 用指示曲線對比分析地層吸水能力時 應考慮井下工具工作狀況的改變對指示曲線的影響 以免得出錯誤的解釋 四 注水指示曲線繪制與應用 5 用注水指示曲線分析井下配水工具工作狀況 分層配水時 井下配水工具可能發生各種故障 所測得的曲線也會發生各種變化 因此 工具指示曲線的變化 可以對井下配水工具的工作狀況進行分析和判斷 1 封隔器失效造成封隔器失效的主要原因 封隔器膠皮筒變形或破裂無法實現密封 配水器彈簧失靈 管柱底部球座不嚴 封失效后達不到分層注水的目的 1 第一級封隔器失效的判斷正注時 出現油套壓平衡或套壓隨油壓的變化而變化 并且注水量增加 則可判斷為第一級封隔器失效 嚴重時打開套管閘門放溢流 溢流量隨注入量的變化而變化 說明第一級封隔不密封 四 注水指示曲線繪制與應用 5 用注水指示曲線分析井下配水工具工作狀況 1 第一級封隔器失效的判斷 當第一級封隔器以上有吸水層時 封隔器失效后 會導致全井吸水量上升 套壓上升 油壓下降 油套壓接近平衡 當第一級封隔器以上無吸水層時 封隔器失效 將導致套壓迅速上升 油壓不變 油套壓平衡 注水量不變 2 第一級以下各級封隔器失效的判斷注水井中下入多級封隔器 當第一級以下某一級封隔器不密封時 則表現為油壓下降 套壓不變 究竟是哪一級封隔器失效 必須通過分層測試來判斷 四 注水指示曲線繪制與應用 5 用注水指示曲線分析井下配水工具工作狀況 封隔器失效后 與之相鄰的上層段指示曲線大幅度偏向水量軸 吸水指數增大 下層段指示曲線則偏向壓力軸 吸水指數會有所降低 會出現壓力變化不大的趨勢 四 注水指示曲線繪制與應用 2 配水器故障 水嘴堵塞水嘴堵塞表現為注水量下降或注不進水 指示曲線向壓力軸偏移 水嘴堵可采取反洗井措施解除 四 注水指示曲線繪制與應用 2 配水器故障 水嘴孔眼被刺大孔眼被刺大一般是逐漸變化的 所以短時間內指示曲線變化不明顯 歷次所測曲線有逐漸向注水量軸偏移的趨勢 撈出堵塞器更換水嘴 四 注水指示曲線繪制與應用 2 配水器故障 水嘴脫落水嘴脫落后全井水量突然增加 層段指示曲線向注水量軸偏移 撈出堵塞器重裝水嘴 四 注水指示曲線繪制與應用 濾網堵 2 配水器故障 濾網堵濾網堵時全井注水量及該層段注水量下降 但它與水嘴堵有所不同 濾網堵時注水量是逐漸遞減 指示曲線逐漸向左偏移 水嘴堵可采取反洗井措施解除 濾網是用來防止水嘴被堵的 堵塞后應進行反洗井接觸堵塞 四 注水指示曲線繪制與應用 3 底部單流閥 洗井凡爾 不密封球與球座不密封 使注入水從油管末端進入油套環行空間 造成封隔器不密封 水量上升 油壓下降 指示曲線明顯右移 作業處理 四 注水指示曲線繪制與應用 4 管柱脫節或刺漏在配注井段處管柱脫節或刺漏時 使油套管沒有壓差 封隔器失效 全井注水量明顯增大 層段注水量等于全井注水量 立即作業檢修 四 注水指示曲線繪制與應用 5 管外水泥串槽套管外出現水泥串槽 全井注水量會逐漸上升 指示曲線和封隔器失效時相似 層段指示曲線集中平行排列 而兩相鄰指示曲線重合 還要用吸水剖面等資料進行綜合分析 確定后交作業隊先驗串 再封串 四 注水指示曲線繪制與應用 練習1 分析注水井指示曲線 四 注水指示曲線繪制與應用 1 繪制指示曲線 2 對比兩條曲線 分析地層吸水能力的變化對比兩條曲線 曲線左移 斜率變大 說明地層吸水能力下降 在同一注水壓差下 注水量下降 四 注水指示曲線繪制與應用 3 分析地層吸水能力 注水量變化原因 注入水質不合格 堵