[发明专利]一种考虑渗流压降的回注井极限回注空间确定方法

说明书

本发明公开了一种考虑渗流压降的回注井极限回注空间确定方法，属于油气田开发技术领域；为解决现今回注井极限回注空间定难度较大，计算方法存在局限性、误差大等问题；其技术方案是：收集回注井生产资料、井身结构资料及回注层物性资料；计算回注层的破裂压力及最大回注压差；计算回注井非平衡阶段压差和回注井非平衡阶段压差；根据回注井的最大回注压差、启动压力梯度计算回注层的压力分布以及确定回注井的极限泄流半径；分阶段计算回注井回注空间，确定回注井极限回注空间。本发明所需数据较少，计算精度高，操作简单，可推广性强。

技术领域

本发明涉及一种考虑渗流压降的回注井极限回注空间确定方法，属于油气田开发技术领域。

背景技术

天然气开采生产往往伴随着地层水的产出，目前，社会、经济高速发展，人们对天然气能源需求的日益增加，因此全球范围内天然气的产量也在逐年提升，并且现如今大部分气藏已经进入了开采开发的中后期，气藏出水也日趋严重。众所周知，地层水因含有有机物、悬浮固体、盐类等成份，直接排放会对环境造成极其严重的影响，甚至影响人民的日常生活。绿色发展概念深入人心，环保意识逐渐增强，地层水回注成为目前处理气藏所产地层水的主要手段。回注井得回注空间直接关系到回注井的回注规模及回注制度，因此开展对回注井的极限回注空间确定的相关研究，对气田有计划组织生产具有巨大的意义。

经过广泛调研，目前单独针对回注井极限回注空间确定方法研究极少，文章《川中高压回注井单井极限注入量计算及增注机理研究》中推导了容积法极限法回注空间的计算公式，但容积法研究的回注空间为静态回注空间，回注泄流半径为仅依靠地质资料，没有考虑回注井注水动态对回注层的影响；文章《龙岗地区气田水回注井极限注入量计算》中推导了考虑启动压力梯度的回注空间计算模型，但实际储层中压力递减并非线性关系且回注井回注为间歇回注非一次性注入过程。

总的来说，目前关于回注井极限回注空间确定方法的研究很少且具有较大局限性和误差。因此，迫切需要一种操作性较强，准确性高的回注井极限回注空间的确定方法。

发明内容

本发明的目的是：为解决现今回注井极限回注空间确定难度大，确定方法存在局限性等问题，通过划分阶段计算，参数通过动静态方法计算取值，计算简便，结果较为准确，适用性强。

为实现上述目的，本发明提供了一种考虑渗流压降的回注井极限回注空间确定方法，该方法包括下列步骤：

第一、收集回注井生产资料、井身结构资料及回注层物性资料，回注井的生产资料为回注井回注泵压、回注井回注量，回注井井身结构资料为射孔厚度、井眼半径、回注层物性资料为回注层中部深度、孔隙度、含水饱和度、含气饱和度、岩石基质孔隙压缩系数、地层水压缩系数、天然气压缩系数、回注层原始地层压力；

第二、根据搜集的回注井生产资料、井身结构资料和回注层物性资料结合经验公式计算回注层的破裂圧力以及确定回注井的最大回注压差；

第三、计算回注井非平衡阶段压差；

第四、根据最大回注压差、回注井非平衡阶段压差，计算回注井平衡阶段压差；

第五、根据最大回注压差及井身结构资料计算回注层的压力分布，并结合启动压力梯度确定回注井的极限泄流半径；

第六、确定回注井极限回注空间。

上述的一种考虑渗流压降的回注井极限回注空间确定方法，计算回注层的破裂压力，其表达式为：

p_F＝p+η(p_s-p)+S_t

式中p_F为破裂压力,单位为MPa；p为原始地层压力，单位为MPa；η为地层系数，根据类比试验取0.76；p_s为上覆地层压力,单位为MPa；S_t为岩石抗张强度，单位为MPa。