注水指示曲線用指示曲線分析井下配水工具的工作狀況

分層配注時，井下配水工具可能發(fā)生各種故障，所測指示曲線也相應(yīng)發(fā)生各種變化，因此，根據(jù)指示曲線的變化，就可對井下配水工具的工作狀況進(jìn)行分析判斷。以下僅就封隔器失效及配水嘴發(fā)生的故障進(jìn)行分析。

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(yán)，使油管內(nèi)外達(dá)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(xiàn)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(dǎo)致上下串通，使吸水能力高的控制層段注入量增加。

第一級封隔器失效后，控制層段吸水量將上升，導(dǎo)致全井吸水量上升，套壓上升，油壓下降，油、套壓接近平衡。

(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(xiàn)為油壓下降(或穩(wěn)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，如圖所示。

2、配水嘴故障

(1)水嘴堵塞。表現(xiàn)為注水量下降或注不進(jìn)水，指示曲線向壓力軸偏移。

(2)水嘴孔眼被滋大。孔眼被滋大的過程一般是逐漸變大的，所以短時間內(nèi)指示曲線變化不明顯，經(jīng)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。

(3)水嘴脫落。表現(xiàn)為全井注水量突然增加，層段指示曲線向注水兩軸偏移。

正確的指示曲線可以看出油層吸水能力的大小，因而通過對比不同時間內(nèi)所測得的指示曲線，就可以了解油層吸水能力的變化。

在下面各圖中，Ⅰ代表先測的曲線，Ⅱ代表過一段時間所測得的曲線。

1、指示曲線右移右轉(zhuǎn)，斜率變小

這種變化說明油層吸水能力增強(qiáng)，吸水指數(shù)增大，如圖所示。

產(chǎn)生原因:可能是油井見水后，阻力減小，引起吸水能力增大;也可能是采取了增產(chǎn)措施導(dǎo)致吸水指數(shù)增大。

2、指示曲線左移左轉(zhuǎn)，斜率變大 這種變化說明油層吸水能力下降，吸水指數(shù)變小，如圖所示。

產(chǎn)生原因:可能是地層深部吸水能力變差，注入水不能向深部擴(kuò)散，或是地層堵塞等等。

3、曲線平行上移

如圖所示，由于曲線平行上移，斜率未變，故吸水指數(shù)未變化，但同一注入量所需的注入壓力卻增加了;曲線平行上移是油層壓力增高所導(dǎo)致的。產(chǎn)生原因:可能是注水見效(注入水使地層壓力升高)，或是注采比偏大等。

4、曲線平行下移

如圖所示，由于曲線平行下移，斜率未變，故吸水指數(shù)未變化，但同一注入量所需的注入壓力卻下降了;說明油層壓力下降了。 產(chǎn)生原因:可能是地層虧空，即注采比偏小，注入量小于采出的液量，從而導(dǎo)致地層壓力下降。 以上是四種典型曲線的變化情況及產(chǎn)生的原因分析。

1、根據(jù)注水指示曲線計算地層的吸水指數(shù)

1)吸水指數(shù): 單位注入壓差下地層的吸水量稱為地層吸水指數(shù)。一般用"K"來表示，其表達(dá)式為式

式中

K--吸水指數(shù)，m/d.MPa;

Q--日注水量，m/d;

Pf--注水井井底流壓，MPa;

Ps--油層靜壓，MPa;

Δp--注水壓差，MPa。

2)視吸水指數(shù):單位注入壓力下的日注水量稱為視吸水指數(shù)，表達(dá)式為。

式中

K--視吸水指數(shù)， m/d.MPa;

Q--日注水量，m/d;

P--井口注水壓力，MPa

3)地層吸水指數(shù)的求法:

式中

Q1，Q2--分別為注水指示曲線上壓力，P1，P2所對應(yīng)的注水量，m/d;

P1，P2--井口注水壓力，MPa; 其余符號同前。

習(xí)慣上人們將視地層吸水指數(shù)稱為地層的吸水指數(shù)。

2、計算各層段吸水百分?jǐn)?shù)

在分層指示曲線上，查出該井配注壓力所對應(yīng)的小層吸水量及全井注水量，計算各層段吸水百分?jǐn)?shù)。各層段吸水百分?jǐn)?shù)用下式計算。 各層段吸水百分?jǐn)?shù)=某層段吸水量/全井注水量×100%或

式中

α--各層段吸水百分?jǐn)?shù)，%;

Qi--第i小層吸水量，m/d。

3.判斷小層注水情況

根據(jù)目前的注入壓力及注水指示曲線計算實注量與配注量的差值，如公式 ΔQ=Q實-Q配

若ΔQ=0，說明正好完成配注任務(wù)若ΔQ<0說明該油層欠注，要加強(qiáng)注水;

若ΔQ>0，說明該油層超注，要控制注水。

右圖為為分層測試時可能遇到的幾種指示曲線的形狀。

1、直線型的指示曲線

第一種為直線遞增示，它表示油層吸水量與注入壓力成正比關(guān)系。

第二種為垂直示指示曲線，出現(xiàn)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。

第三種為遞減式指示曲線，出現(xiàn)的原因是儀表設(shè)備等有問題。因此，這種曲線是不正確的，不能用。

2、折線型的指示曲線

第四種為曲拐式，是因為儀器設(shè)備出現(xiàn)了問題，不能應(yīng)用。

第五種為上翹式，出現(xiàn)上翹的原因，除了與儀表、設(shè)備有關(guān)外，還與油層性質(zhì)有關(guān)，即當(dāng)油層條件差、連通性不好或不連通時，注入水不易擴(kuò)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。

第六種為折線式，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(chǎn)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。

綜上所述，直線式和折線式是常見的，它反映了井下和油層的客觀情況。而垂直式、曲拐式、遞減式則主要受儀表、設(shè)備的影響。因此，不能反映注入時井下及油層的客觀情況。

根據(jù)測試結(jié)果，以注水量為橫坐標(biāo)，以注入壓力為縱坐標(biāo)，將注入壓力與注水量的對應(yīng)關(guān)系在坐標(biāo)中進(jìn)行描點連線，即得到注水指示曲線。一般采用降壓法:每降低0.5MPa壓力對應(yīng)測量 一個水量數(shù)值，將測(五個)點連線所繪制出來的圖形即為注水指示曲線。