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1、2002年第26卷石油大学学报(自然科学版)Vol.26No.2第2期JournaloftheUniversityofPetroleum,ChinaApr.2002文章编号:1000-5870(2002)02-0050-03层系间窜流的诊断分析123程林松,杨乃群,李忠兴(1.石油大学石油天然气工程学院,北京102249;2.辽河油田分公司钻采院,辽宁盘锦124010;3.长庆油田分公司开发处,陕西西安710021)摘要:系统地研究了检验报废井层系间窜流的试井方法,运用弹性不稳定渗流理论,建立了报废井层系间窜流的渗流数学模型。根据油田现场实际情况,对模型进行了适当的简化,运用杜
2、哈美原理得到模型的解析解,并首次提出了层系间窜流量的计算方法。为便于油田现场应用,在微机Windows环境下开发和编制了层系间窜流解释和分析软件,并对大庆油田杏2-3-23井(报废井)和对应的更新井杏2-3-更23井的现场测试结果进行了计算和解释分析。所得结果和结论在油田得到了较好的验证,说明该方法及其软件具有一定的实用性。关键词:报废井;窜流;层间干扰;干扰试井;渗流;数学模型中图分类号:TE353文献标识码:A1.2基本方程引言225p115p115p12++22+为了完善注采系统,常用更新井取代套损井,并5rr5rr5H将报废井进行工程报废处理,而报废质量的好坏将kvU1
3、LC5p1A(p3-p1)=,(1)k1h1h2e1k15t会直接影响到更新井分层注水和分层开采的效果。225p315p315p3对报废井的基本要求是井口无溢流、层间无窜流,但2++22-5rr5rr5H迄今为止,对层间窜流的研究还没有得出比较好的kvU3LC5p3[1~3]A(p3-p1)=,(2)结果。笔者通过在较近的更新井中进行的同k3h3h2e1k35t井干扰试井资料,来判断对应水泥浆或重泥浆报废其中的井中是否存在层间窜流以及分析窜流的严重程1,(r,H)ID,A=度。0,(r,H)
4、D,rw[r[re,0[H[2P.1数学模型的建立及求解方法2式中,kv为垂向渗透率,
5、Lm;k为油层的水平渗透2率,Lm;p为压力,MPa;U为孔隙度;h为油层有效1.1基本假设厚度,m;L为流体粘度,mPa#s;C为综合压缩系数,考虑到所要研究的问题是诊断层系间是否存在1/MPa;rw为油井半径,m;re为供给半径,m;e1为连通,如果层系间有连通,则要分析窜流量的大小。单位转换系数;下标1,2,3分别表示上油层、中间层[4]假设油藏模型由三层组成,上下两层为渗透层,和下油层。中间层为非渗透层,但其中可能有某一允许垂向窜定义无因次变量流的区域D存在。考虑地层均质、水平,不考虑重(k1h1+k3h3)p1D=2Pe2(p1i-p1),力作用的影响;油藏中为单相微
6、可压缩的牛顿流体;qBL(k1h1+k3h3)上下两层具有不同的物理特征参数(k1,k3,h1,h3,p3D=2Pe2(p3i-p3),qBLp1,p3,U1,U3),中间层只考虑在可能存在的区域De1(k1h1+k3h3)ttD=2,中的垂向窜流(kv)。(U1Ch1+U3Ch3)Lrw收稿日期:2001-04-10基金项目:中国石油天然气集团公司/九九0滚动项目(油气田开发应用基础研究)资助作者简介:程林松(1965-),男(汉族),湖北应城人,教授,博士,从事渗流力学、油藏工程和数值模拟研究。第26卷第2期程林松等:层系间窜流的诊断分析#51#rk1h1废井之间的井距;t
7、1为激动层开始发生窜流的时rD=,J=,rwk1h1+k3h3间;t2为报废井中垂向窜流时间。K=r2kv,由叠加原理,对于激动层,当t[t1时,其压力w(k1h1+k3h3)h2分布p(r,t)为U1h1X=,Q0L]exp(-u)U1h1+U3h3p(r,t)=p1i-2du=4Pk1h1Qr/(4Jt)ue13CD=2.Q22P(U0Lr1h1+U3h3)rwp1i-Ei-;(5)4Pk1h14J1t则基本方程可以写成当t>t1时,其压力分布p(r,t)为225p1D15p1D15p1D2J2++22+Q0Lr5rDrD5rDrD5Hp(r,t)=p1i-Ei-+4Pk1
8、h14J1t5p1DAK(p23D-p1D)=X5t,(3)L$q(S)-rDexpdS.4Pk1h1Q0(t-t1-S)4J1(t-t1-S)225p3D15p3D15p3D(1-J)2++22-(6)5rDrD5rDrD5H其中5p3DAK(p3D-p1D)=(1-X).(4)5tDk1J1=.式中,q为油井产量,cm3/s;B为液体体积系数;pU1LC1i3式中,$q为窜流量,cm/s;Q0为更新井注入流量,和p3i分别表示上油层和下油层的原始压力,MPa;K3为窜流系数;X为地层的存
