一种基于四轮检配的饱和注水注入端调整方法与流程

本技术涉及油气开发，具体涉及一种基于四轮检配的饱和注水注入端调整方法。

背景技术：

1、随着油田开发的不断深入，储层非均质性强、层间矛盾突出、渗透率差异大等问题日趋显现，注水井调整与水井测试难度不断加大。饱和注水、控液采油技术通过明确注入端吸水能力、按需配水来提高油层动用，但其前提是真实可靠地掌握各层吸水情况。传统的逐层检配方法需反复调整水嘴开度、多次“测吸水、调配水、再验证”，层段越多工作量越大，且存在测试误差大、效率低、合格率低等问题，难以满足特高含水阶段精准注水的要求。为此，四轮检配方案被提出：第一轮原管柱注水检配，第二轮拔空水嘴按原水量注水并稳压12小时检配，第三轮按原压力注水并稳压24小时检配，第四轮提量至上限压力检配，通过监测有无水嘴、由低压到高压各工况下的吸水能力，观测地层真实吸水能力，并据此动态调整饱和注水方式。

2、然而，四轮检配在实际应用中仍存在以下问题：其一，对各层段吸水能力的判断依赖人为经验，缺乏明确的判定方式，且忽略了水嘴节流压降，将节流压降混入地层渗流压降中，导致对地层真实吸水能力的评估出现偏差；其二，各层段启动压力因渗透率、污染程度等差异而各不相同，是层间矛盾的主要来源，但测试曲线通常只测零散的几个压力点，导致各层段启动压力不明确、易随井筒压力波动而漂移，使层段划分与注水调整策略缺乏准确的量化依据。上述问题降低了层段吸水能力量化的准确度与层段性质划分的可靠性，最终降低了特高含水阶段注水调整的精准度。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供一种基于四轮检配的饱和注水注入端调整方法，以解决现有的问题。

2、本技术的一种基于四轮检配的饱和注水注入端调整方法采用如下技术方案：

3、本技术一个实施例提供了一种基于四轮检配的饱和注水注入端调整方法，该方法包括以下步骤：

4、在四轮检配注水过程中部署传感器，获取每轮检配下的井口注入压力、注入井内的总注入量及各层段的流量数据；

5、基于每轮检配获取的井口注入压力及各层段的流量数据，确定考虑水嘴节流压降的流动压力，并联立第一轮检配与第二轮检配的地层吸水方程解耦得到各层段的吸水指数；

6、基于第二轮与第三轮检配下的井口注入压力及各层段的流量数据，对各层段的启动压力进行确定；

7、基于第二轮与第三轮检配中各层段的流量数据占总注入量的份额，构建吸水强度判断因子，并结合吸水指数与启动压力，以对层段性质进行划分；

8、基于层段性质划分结果，对饱和注水的注入端进行调整。

9、可选的，所述四轮检配包括：

10、第一轮，保持原注水管柱及井下水嘴，按原配注方案水量注水并稳压预设时间后检配；

11、第二轮，拔空水嘴并洗井后，按原配注方案水量注水并稳压预设时间后检配；

12、第三轮，按原注入压力注水并稳压预设时间后检配；

13、第四轮，逐步提高注入量至注入压力达到破裂压力以下预设范围后检配。

14、可选的，所述在四轮检配注水过程中部署传感器，获取每轮检配下的井口注入压力、注入井内的总注入量及各层段的流量数据包括：在井口注水管道阀门后安装井口压力变送器以获取井口注入压力；在井口注水管道的管线上部署超声波流量计以获取注入井内的总注入量；在各个层段注水位置的偏心配水器部署井下存储式电磁流量计以获取各层段的流量数据。

15、可选的，所述流动压力的确定过程为：

16、第k轮检配下层段i的流动压力的表达式为：

17、；式中，表示第k轮检配下的井口注入压力；表示注入水的密度；表示重力加速度；表示层段i的注水口到井口的垂直距离；表示第k轮检配下从井口至层段i的油管摩阻压降；表示第k轮检配下层段i的水嘴节流压降；表示第k轮检配下的水嘴状态，第一轮检配时，第二轮、第三轮、第四轮检配时。

18、可选的，所述第k轮检配下层段i的水嘴节流压降的表达式为：；式中，表示层段i的水嘴阻流系数；表示第k轮检配下层段i的流量数据。

19、可选的，层段i地层吸水方程的表达式为：；式中，表示层段i的吸水指数，为未知待求解量；表示第k轮检配下层段i的启动压力，为未知待求解量；max( )表示最大值函数。

20、可选的，层段i的吸水指数的表达式为：；式中，、分别表示第一轮、第二轮检配下层段i的流量数据；、分别表示第一轮、第二轮检配下层段i的流动压力。

21、可选的，所述对各层段的启动压力进行确定：

22、基于第二轮及第三轮检配下的总注入量修正第三轮检配下层段i的油管摩阻压降，进而修正第三轮检配下层段i的流动压力；

23、当层段i在第二轮与第三轮检配下的流量数据均大于0时，基于层段i在第二轮检配下的流动压力与注入流量的差异，并结合吸水指数，确定层段i的启动压力；

24、当层段i在第二轮检配下的流量数据等于0且在第三轮检配下的流量数据大于0时，将层段i在第二轮检配下的流动压力与第三轮检配下的流动压力修正值的均值，作为层段i的启动压力；

25、当层段i在第二轮与第三轮检配下的流量数据均等于0，但层段i在第四轮检配下的流量数据大于0时，则将层段i在第三轮检配下的流动压力修正值与第四轮检配下的流动压力的均值，作为层段i的启动压力；当层段i在第二轮、第三轮及第四轮检配下的流量数据均等于0时，则判定层段i为不可动用层，不进行启动压力确定。

26、可选的，所述构建吸水强度判断因子，包括：

27、同水量下层段i的吸水强度判断因子的表达式为：；式中，表示第二轮检配下层段i的流量数据；表示第二轮检配下的总注入量；表示层段总数；

28、同压力下层段i的吸水强度判断因子的表达式为：；式中，表示第三轮检配下层段i的流量数据；表示第三轮检配下的总注入量。

29、可选的，所述对层段性质进行划分，包括：

30、基于预设判定因子上、下限，将各层段按吸水强度判断因子划分为强吸水层、中吸水层与弱吸水层，并由同水量与同压力两种检配结果交叉判定层段性质。

31、可选的，所述将各层段按吸水强度判断因子划分为强吸水层、中吸水层与弱吸水层，包括：

32、若层段i的吸水强度判断因子大于预设判定因子上限，则将层段i划分为强吸水层；

33、若层段i的吸水强度判断因子位于预设判定因子下限至上限之间，则将层段i划分为中吸水层；

34、若层段i的吸水强度判断因子小于预设判定因子下限，则将层段i划分为弱吸水层。

35、可选的，进一步判定层段性质，包括：

36、若第二轮检配下层段i为强吸水层，且第三轮检配下层段i为强吸水层或中吸水层，则判定层段i为限制层；

37、若第二轮检配下层段i为中吸水层，且第三轮检配下层段i为中吸水层，则判定层段i为接替层；

38、若第二轮检配下层段i为弱吸水层，且第三轮检配下层段i为中等吸水层或强吸水层，则判定层段i为加强层；

39、对于上述三种组合情况之外的其他所有交叉情形，则判定层段i不参与性质划分。

40、可选的，所述对饱和注水的注入端进行调整，包括：

41、获取注入井的压力空间级别、注入强度以及陪停陪控占比，以将注入井划分为一类井、二类井和三类井；

42、针对一类井：采用全井笼统注水方式，按全井饱和注水；

43、对二类井和三类井：采用分层定量注水方式，按各层段的性质分别确定配注量。

44、可选的，所述按各层段的性质分别确定配注量，包括：

45、性质为限制层的层段，减小其配注量，或者将其关闭；

46、性质为加强层的层段，增大其配注量；

47、性质为接替层的层段，维持其当前吸水量对应的配注量；

48、未参与性质划分的层段，不分配注量。

49、可选的，所述对饱和注水的注入端进行调整，还满足以下约束：

50、调整后各轮检配下的井口注入压力均不超过注入地层的破裂压力；全井总注入量的提高幅度不超过上一检配周期全井总注入量的10%；同一口注入井相邻两次调整的间隔不小于一个完整检配周期。

51、本技术至少具有如下有益效果：

52、本技术针对单一工况下测得的层段流量是水嘴节流压降与地层渗流压降串联叠加的表观结果、无法直接反映地层真实吸水能力的问题，利用第一轮与第二轮检配“同水量、异水嘴”的控制变量关系，构建包含重力势能、油管摩阻与水嘴节流压降的完整层段流动压力表征，并联立两轮地层吸水方程，使启动压力、重力势能与摩阻等相同项在相减时相互抵消，从而解耦得到消除水嘴节流效应后的真实吸水指数。相比传统方式直接以层段深度估算层面压力、将节流压降混入地层吸水评估的做法，本技术在不破坏管柱工况、无需额外测试工艺的条件下，仅凭两轮实测的压力与流量数据即可完成对地层真实渗流能力的精确量化，显著提升了层段吸水能力表征的准确度，为后续启动压力提取与层段性质划分提供了可靠的数据基础；

53、本技术以层段流量占全井总注入量的份额经层段总数归一化后构建吸水强度判断因子，以1为均衡基准消除配注总量差异的影响，并利用同水量与同压力两种检配工况分别刻画层段的本征渗流能力与高压吸水潜力，再以预设判定因子上、下限将各层段分为强、中、弱吸水三档，通过双工况结果交叉判定出限制层、接替层与加强层。相比传统依赖人工经验、单一工况判识层段属性的方式，本技术以吸水强度判断因子实现了层段吸水能力的客观量化与可复现划分，使每类层段均对应明确的注水调整方向，为饱和注水注入端的配注量调整提供了直接、可靠的数据支撑；

54、本技术通过量化得到的吸水指数、启动压力及层段性质划分结果为数据基础，通过饱和注水前的四轮检配明确各层段真实吸水能力，按压力空间、注入强度与陪停陪控占比将注入井划分为三类井组并匹配全层饱和或定层饱和的调整方式，在破裂压力约束、单周期提水幅度限制、分步提水与月度检配四项原则的保障下实施调整。相比传统依赖人工经验直接调配注的方式，本技术使注入端调整的每一个决策均有量化数据支撑：层段配注量由吸水指数与启动压力确定，井组调整方式由分类指标确定，调整节奏由四项原则约束，避免了提水过快导致的压力失控与层间矛盾激化，实现了对陪停陪控层潜力的有效动用，从而提升注水调整与实际层段吸水能力的匹配程度，达到控含水、控递减的目的，提升了特高含水阶段注水调整的精准度。