一種井口壓力監測方法及控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種油氣田勘探開發的測壓監測領域，特別是關于一種用于多層油藏 聚驅剖面返轉識別的井口壓力監測方法及控制系統。
【背景技術】
[0002] 目前，聚合物驅油技術在國內油田已經得到了廣泛應用，為提高原油采收率做出 了巨大貢獻。在聚驅過程中，注聚井的吸液剖面變化能直觀地表現儲層的進一步動用情況， 同時，聚驅對中低滲透率層位的吸液剖面改善程度將會直接影響聚驅的效果。在聚合物注 入初期，滲透率較高層吸液很多，甚至產生單層突進，低滲層卻不吸液的狀況。但聚合物溶 液進入高滲透層后，會在其中吸附滯留，導致流動阻力增加，這將引起全井注入壓力升高。 隨著注入壓力的升高，中低滲透層吸液壓差隨之增加，吸液量增大。但聚合物進入中低滲透 層后，同樣會在其中發生吸附滯留，導致流動阻力增加，而且增加幅度要比高滲透層大得 多。因此，在聚合物注入初期和中期，非均質油藏吸液剖面會得到改善;但當聚合物驅進入 中后期后，隨著中低滲透層吸液量的不斷增多，吸液壓差不斷減少，甚至小于注聚開始時的 壓差值，造成"吸液剖面返轉"。對于非均質油藏的開發，聚合物驅的后期并沒有取得很好的 效果。隨著聚驅的不斷進行，高低滲層相對吸液量呈現周期性變化的特征，吸液剖面是評價 聚驅效果最直觀的現場數據，因此，研究聚驅過程中吸液剖面的變化規律可以幫助提高聚 驅的整體開發效果。
[0003] 在實際生產中，由于海上油田儲層縱向非均質性強，注采井距大，隨著聚合物驅進 入中后期，油藏非均質性比較嚴重的區塊出現高滲透層吸液量增大、中低滲透層吸液量減 少即所謂"吸液剖面返轉"現象，這嚴重影響聚合物驅增油效果，使海上聚合物驅有著更多 的挑戰性。目前還沒有一種行之有效的判斷吸液剖面返轉的系統及方法。
【發明內容】
[0004] 針對上述問題，本發明的目的是提供一種井口壓力監測方法及控制系統，其研究 吸液剖面變化規律以及返轉時機便于及時提出治理措施，使聚合物驅提高采收率的作用得 到更充分的發揮。
[0005] 為實現上述目的，本發明采取以下技術方案:一種井口壓力監測方法，該方法用于 多層油藏聚驅剖面返轉識別，其特征在于，所述監測方法具有以下步驟:1)采用變流量試井 原理，設計并實施注聚井變流量測試，分階段監測井口壓力變化，取得測試期間準確的壓力 與流量資料，變流量試井能在開井的條件下進行;2)根據井筒摩阻、聚合物流變性利用折算 模型將井口壓力折算成井底壓力;3)多次監測井口壓力，并結合實際壓力監測資料，采用非 均質多層油藏聚驅模型對所述步驟2)折算的井底壓力數據進行試井解釋，得到高低滲透層 的地層系數;4)根據所述步驟3)得到的各層地層系數，轉化為低滲透層分流率的變化情況 進而識別剖面返轉，并根據剖面變化情況實時反映井口變流量，進而實時監測井口壓力變 化。
[0006]基于上述實施例，所述步驟2)中，折算井底壓力值與對應的井口壓力值滿足下列 關系式：
[0008] 式中，Pwf為井底壓力，單位為Pa; pwh為井口壓力，單位為Pa; vwh為聚合物井口流速， 單位為m/s; vwf為聚合物井底流速，單位為m/s; P為密度，單位為kg/m3; g為重力加速度，單位 為m/s2 ;H為管柱高度，單位為m為沿程摩阻損失，單位為m;hj為局部水頭損失，單位為m。
[0009] 基于上述實施例，所述步驟4)中，低滲透層滲透率與對應的分流率滿足下列關系 式：
[0011] 式中，λρ = kP/yP，kP為滲透率，單位為D，μΡ為地層油黏度，單位為cp; Qi為低滲透層 的吸液量，單位為m3; Q為總的注入量，單位為m3; ρ為地層壓力，單位為MPa; pwf為井底壓力， 單位為MPa; fi為低滲層的分流率，小數。
[0012] 基于上述實施例，所述步驟4)中，進行剖面返轉識別，至少在連續時間^山山內 進行3次監測井口壓力，得到3次地層系數參數值，并求得3個不同時間低滲透層的分流率； 當出現低滲層分流率在ti~t 3時間內呈現先上升后下降變化時，則判斷ti~t3時間段內發 生了返轉。
[0013] -種實現上述井口壓力監測方法的監測控制系統，其特征在于:所述控制系統包 括井口變流量壓力測量單元、井底壓力折算單元、試井解釋參數處理單元和剖面返轉識別 單元;所述井口變流量壓力測量單元用于測量注聚井變流量并分階段監測井口壓力變化， 并將測量到的井口壓力傳輸至所述井底壓力折算單元內；所述井底壓力折算單元用于將井 口壓力折算成井底壓力，并傳輸至所述試井解釋參數處理單元;所述試井解釋參數處理單 元用于根據接收到的折算結果對預設關系值對應的試井解釋參數進行處理，得到高低滲透 層的地層系數并傳輸至所述坡面返轉識別單元;所述剖面返轉識別單元用于根據接收到的 各層地層系數，轉化為用低滲透層分流率的變化情況識別剖面返轉。
[0014] 本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明的井口測壓監測方法 克服了因管柱結構壓力計無法下入井下的局限性，提高了操作的可行性，同時降低了測壓 成本，對減緩聚合物驅"吸液剖面返轉"現象、對改善聚合物驅增油效果及指導聚合物驅開 發調整有重要的意義。2、本發明可以通過井口測壓監測控制系統直觀有效的識別剖面返 轉，從而提出有針對性的增產措施，方便實用，更易推廣。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明用于多層油藏聚驅剖面返轉識別的井口測壓監測方法流程示意圖；
[0016] 圖2是本發明用于多層油藏聚驅剖面返轉識別的井口測壓監測控制系統結構示意 圖；
[0017] 圖3是本發明的監測控制系統使用時的應用示意圖；
[0018] 圖4是本發明的監測控制系統在圖3所示實施例中多層油藏各層分流率與聚合物 注入體積關系示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。
[0020] 如圖1所示，本發明提供一種用于多層油藏聚驅剖面返轉識別的井口壓力監測方 法，該方法考慮了井筒摩阻、聚合物流變性的影響，其具有以下步驟：
[0021] 1)采用變流量試井原理，設計并實施注聚井變流量測試，分階段監測井口壓力變 化，取得測試期間準確的壓力與流量資料，變流量試井可以在開井的條件下進行：
[0022] 第一次測試由于開井瞬間流體的流動受到旁通閥的影響，應先打開閥門，在注聚 井井口安裝內置壓力計的短節，待注入聚合物溶液穩定后再連續實時測量井口壓力，進行 變流量測壓。第一個流量測試若干小時，之后改變注入量，將注入量降低20%-50%，再測試 若干小時，最后關井，關井時間是兩段流量測試時間的1-3倍。
[0023] 當相隔若干天井口壓力與注入量發生變化時，進行第二次井口變流量測試，操作 流程同第一次變流量測試。以此類推進行第三次、第四次……第η次井口變流量測試。在本 實施例中，要求至少分三次監測井口壓力，得到三次地層系數參數值。
[0024]只要取得了測試期間準確的壓力與流量資料，變流量試井可以在開井的條件下進 行，井筒效應常數在測試期間變化很小，比恢復試井得到的資料干擾小，既可以滿足參數計 算要求，同時又不因過長時間的關井而影響產量，有效地縮短了測試周期，提高了操作的可 行性，因此變流量試井成為一個有潛力的發展方向。
[0025] 2)根據井筒摩阻、聚合物流變性利用折算模型將井口壓力折算成井底壓力，其中， 折算井底壓力值與對應的井口壓力值滿足下列關系式：
[0027] 式中，pwf為井底壓力，單位為Pa; pwh為井口壓力，單位為Pa; vwh為聚合物井口流速， 單位為m/s; vwf為聚合物井底流速，單位為m/s; P為密度，單位為kg/m3; g為重力加速度，單位 為m/s2 ;H為管柱高度，單位為m為沿程摩阻損失，單位為m;hj為局部水頭損失，單位為m。
[0028] 在該步驟中，在油管注入和油套環空注入兩種情況下的摩阻損失M計算公式如 下：
[0029] I)聚合物在油管內的摩阻損失M為：
[0031] 式中，摩阻系數λ為：
[0033]在液流斷面急劇變小或變大的地方會產生局部阻力，引起局部水頭損失;變徑局 部阻力損失計算式為：
[0035] 由于流體從大容器流入銳緣進口的管道時的進口局部損失系