點-面-點分析方法在機采動態一體化管理中的應用

尹莎莎

（中海油能源發展股份有限公司 工程技術分公司，天津 300452）

精細化管理單井不僅要求管理者熟悉單井基礎信息，而且要掌握反映區塊油藏特征的地層壓力分布情況，反映動態特征的產能、壓差分布情況，及反映井筒特征的乳化規律等。精確了解地層壓力分布情況，需要根據單井前期壓力測試資料預測目前地層壓力或根據相關資料推算無壓力測試資料井地層壓力；掌握產能分布情況，需要根據動態資料或油層資料計算單井采液指數；掌握乳化規律，需要根據原油粘度、含水率、電泵揚程系數間的關聯關系獲得乳化區間。單井管理工作需要油藏工程師與機采工程師以“籃球隊”式的默契配合[1]，通過結合分析，掌握精細化管理單井所需信息。

基于機理認識及經驗總結，形成“點-面-點”分析方法。

1 “點-面-點”分析方法

油井生產系統是由油藏、井筒和地面3個依次銜接，相互影響而又具有不同流動規律的子系統組成[2]。點-面-點分析方法以單井分析為基礎，挖掘區塊整體規律，依照規律特征指導單井分析決策。單井分析通過結合已有測試資料、動態數據等，獲得單井地層壓力、井底流壓、采液指數、揚程系數等數據[3]；按井位坐標空間分布繪制等值線圖，挖掘基準面靜壓、生產壓差、采液指數、揚程系數規律；根據規律對單井生產的影響，制定單井措施[4]。

單井是點，整體規律是面。“點-面-點”分析方法的主要特點是從單井分析出發，挖掘整體規律和特征，依照規律特征指導單井分析及措施制定，實現單井與區塊認識的結合統一。

2 “點-面-點”分析方法步驟

2.1 “點”的計算

油井穩定生產時，整個流動系統遵循混合物的質量和能量守恒原理，井筒中的流動和油層中的流動過程既相互銜接，又相互協調。對于“點”的計算，應用節點分析軟件，將井筒、油藏、動態相結合，通過建模分析計算，獲得單井較為準確的地層靜壓、采液指數、井底流壓、揚程系數4個參數，完成單點分析計算。對于不同類型的井，按照不同的計算流程，如圖1～圖3。

圖1 有壓力監測系統井計算流程Fig.1 Calculation flow of well with pressure monitoring system

圖3 無壓力監測系統井計算流程Fig.3 Calculation flow of well without pressure monitoring system

通過上述計算流程可以看出：有產液剖面測試、壓力恢復測試資料井和無壓力監測系統井計算過程中，需要參照有壓力監測系統井數據。因此，建議選取有壓力監測系統井為單點向多點擴散計算的起點。通過井井之間相互驗證，最終獲得較為準確的單點計算結果。用單井計算所得地層靜壓減去井底流壓，獲得單井生產壓差后將地層靜壓折算為基準面靜壓[5]。

2.2 “面”的整合

根據所得參數，利用PEOffice軟件的Wellmap模塊，通過加載自定義數據，實現基準面靜壓、采液指數、生產壓差、揚程系數等參數按照井位坐標實現空間分布，以等值線圖的形式集中顯示。這并非是“面”整合的全部，“面”的整合關鍵在于從“面”的展示中挖掘整體規律及特征。

根據靜壓等值線圖了解區塊整體地層壓力概況。對于邊底水不發育的油井，地層壓力的變化主要受注水影響，利用井間連通圖、油層砂體圖以及井組累產累注情況，分析區塊地層低、高壓原因，掌握區塊壓力分布特征；結合采液指數和生產壓差等值線圖，了解區塊油井供液能力與生產壓差的空間分布，掌握產能、壓差特征；根據原油粘度、含水率、電泵揚程系數間的關聯關系[6]，以區塊平均揚程系數值為衡量標準值，確定平臺乳化區間，掌握乳化規律。

圖2 有產液剖面測試、壓力恢復測試資料井計算流程Fig.2 Calculation flow of well with data of liquid production profile test and pressure build-up test

2.3 “點”的分析

通過挖掘掌握特征及規律是此方法的亮點，根據掌握的特征和規律指導單井分析決策是方法的重點。

根據整體地層壓力分布概況及低高壓原因，指導注水井措施和后期選泵設計[7]。如通過增加注水井配注量，向油層注水補充能量，保持油層壓力；通過降低注水井配注量，減緩注入水突破速度，減緩含水上升率；通過采用酸化措施，解除近井地帶堵塞，恢復欠注層注水能力。針對注水措施的可實施性和實施效果，指導后期選泵設計。如對于與水井連通性差、井網欠完善的油井，地層能量無法得到正常補充，后期選泵設計需要加深泵掛，保證滿足平均檢泵周期內的沉沒度要求；對于與水井連通較好的油井，若地層壓力保持較好，則設計泵掛深度滿足常規沉沒度要求即可。

根據區塊產液能力、生產壓差分布情況并結合油井完井方式，指導油田挖潛[8]和單井合理化生產，避免出砂[9]。單井采液指數高并不是油井挖潛的充分條件，油井的生產壓差大小才是決定油井能否挖潛的決定性因素，必須根據合理生產壓差指導單井生產和挖潛措施的制定[10]。

根據區塊乳化區間合理優化電泵設計參數[11]，根據產層一致、含水相近井的揚程系數差異篩選隱藏異常井。機采工程師依照“乳化區間”準確選擇潛油電泵的排量、揚程與電機功率，延長潛油電泵運行壽命，高效開發油田。具體措施如下：當含水率低于乳化區間下限時，電泵選型注意增大排量與揚程；當含水率位于乳化區間時，若油井油壓低于2MPa，電泵選型時維持現狀即可；若油壓高于2MPa，電泵選型時可適當降低揚程，避免破乳化后，油壓過高；當含水率高于乳化區間時，結合油藏認識，若后期進行大泵提液，則可在油壓安全可控范圍內適當增加揚程。對于產層一致、含水相近、排量一致的井，其揚程系數相對接近，通過對比，識別揚程系數偏低的隱藏異常井。

針對掌握的規律和特征，為實現油井生產壓差與產能最大化的平衡，保持油井穩定生產，提出適應的措施建議，最終完成“點-面-點”分析。

3 應用實例展示

以“點-面-點”分析方法在渤海某油田F平臺的應用為例，展示方法應用效果。

3.1 單井計算分析

根據方法建議，選取有壓力監測系統的井為計算起點，按照有壓力監測系統井計算流程，利用Wellflo軟件進行計算分析。井井相互驗證，最終獲得所有單井計算結果，見表1。

表1 單井計算結果匯總表Table 1 Summary of single well calculation results

3.2 發現特征并挖掘規律

應用PEoffice軟件的Wellmap模塊，繪制參數等值線圖。

由圖4中基準面靜壓等值線圖可以看出，F平臺地層壓力兩翼高，中間低；將地層壓力從小到大排序，結合其生產層位發現，壓力高的井多為投產初期即見水井，如等值線圖右側部分的F30、F31、F25、F22m受明化鎮Ⅳ油組8小層邊水影響，而左側的F10、F34h受明化鎮Ⅴ油組3小層邊水影響；壓力低的井，除F35h以外，其余井均主產明化鎮Ⅳ油組4.2小層，結合井間連通圖、油層砂體圖及井組累產累注信息發現，主產明化鎮Ⅳ油組4.2層井低壓的主要原因是注采欠平衡。而F35h所在位置，井網欠完善，使其地層能量無法得以補充。由此歸納得出F平臺的特征一：地層壓力兩翼較高，中間低；邊水、注入水影響造就高壓區；井網完善程度、注采欠平衡造就低壓區[11]。

結合圖4中采液指數等值線圖與生產壓差等值線圖發現，F11m、F01h、F22m是F平臺采液指數大、生產壓差小的最優潛力井，但它們均采用優質篩管防砂，不利于挖潛。F17m、F10、F12、F14、F18、F35h井是采液指數較大，生產壓差較小的二級潛力井，除F10、F17m采用優質篩管防砂外，其余井均采用礫石充填防砂，有一定的潛能。F29、F24m、F21、F15、F09m生產壓差較大，需要密切觀察。由此歸納得出F平臺的特征二：采液指數大且生產壓差小的最優潛力井由于均為篩管防砂，挖潛受限；采液指數較大、生產壓差較小的二級潛力井能夠挖潛。

圖4 參數等值線圖Fig.4 Parameter contour map

將特征一、二結合起來，清楚掌握平臺的低、高壓區、潛能區以及需密切關注的生產壓差較大區。

將電泵井揚程系數值結合其生產層位不難發現，主產明化鎮Ⅳ油組的井揚程系數值普遍高于主產明化鎮Ⅴ油組的井。根據單井揚程系數值及其含水率繪制得出揚程系數與含水關系曲線，并結合油田平均揚程系數值70%發現，含水在15%～45%區間的井，其揚程系數普遍低于70%。由此歸納得出F平臺的規律：含水15%～45%是F平臺電泵井的乳化區間。

3.3 提出措施建議

根據由上面所得的整體規律和特征，結合研究所得合理生產壓差值，針對單井所在區域類型分別制定措施建議，見表2。

表2 F平臺單井措施建議Table 2 Suggestions for single well measures of F platform

表2所列措施建議部分已實施，如：潛力區F12井建議提液，通過換大泵后，初期實現日增油26m3。結合當前情況分析，該井尚有潛力，預計日增油可達46m3；F18實施擴油嘴提液后，實現日增油12m3；F15井建議增加注水井F04a與F20a注水量或檢泵加深泵掛，增加揚程。采取增加F04a注入量30m3后，實現日增油6m3；F27根據含水15%～45%是F平臺乳化區間這一規律在選型設計時優化機組參數，將機組排量50m3/d、揚程1700m優化為排量80m3/d、揚程2000m，保證了該井在乳化期的正常運行和破乳化后井口壓力的安全可控。另外，根據規律篩選出隱藏異常井F16井。該井含水處于乳化區間，根據該井與含水相近、主產層一致井對比發現，該井揚程系數值偏低，經驗證確實存在異常。F平臺應用“點—面—點”方法建議措施后，共實現日增油75m3，尚未實施井預計可實現日增油62m3。

4 方法評價

針對該方法單井分析計算所得參數的準確性，對區塊認知以及建議措施實施后效果等方面進行對比評價發現，這種將油藏、井筒、動態相結合的方法不僅大大提升了分析計算參數的準確性、建議措施的有效性和工作的高效性，而且有利于增強員工對區塊的認知程度。

1）應用文中所述方法推算地層壓力與實測地層壓力的一致性大于85%，單井措施的有效性達92%，實現日增油75m3，方法準確性高，輔助制定措施可靠。

2）區塊主要參數實現空間展布，使區塊認知得到形象展示的同時，有利于根據參數分布情況挖掘相關特征和規律。

3）應用該方法后，能夠掌握全局采液指數、生產壓差分布，縮短潛力井篩選時間，提高工作效率。