注水井合理配注优化设计系统研究及应用

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1、注水井合理配注优化设计系统研究及应用孙白羽作者简介：孙白羽（1980-今），女，辽宁鞍山人，助理工程师，2003年毕业于辽宁石油化工石油学院石化系，现在辽河辽河油田石化分公司。电话：13942729636；E-mail：starmq@163.com。中油辽河油田石化分公司辽宁盘锦124010；摘要:应用Delphi高级语言编写，基于Oracle数据库，采用模块化结构设计，建立注水井合理配注优化设计系统。利用该系统合理配置单井注水量,可以有效地缓解平面、层间、层内矛盾，有效控制含水上升，提高水驱开发效果和水驱采收率，同时大幅度提高开发人员动态配水工作效率。关键词：数据库；应用；

2、合理配注；海外河油田；水驱采收率前言：油田开发实际上是能量消耗的过程，随着开发时间的延长地层能量逐渐下降，这时常采用一些补充能量的措施确保油田高产、稳产，注水方式是最重要的措施之一[1]。为解决海外河油田注水开发过程中，由于油稠、储层非均质性严重，注水矛盾突出[2]，表现为注水井部分层超注、部分层欠注，油井含水上升。针对海外河油田油藏特征研制的注水井合理配注优化系统（WIDOS），使单井的配注量趋于合理，从而有效地缓解海外河油田注水开发矛盾，保持了地层压力，增加水驱波及体积，提高了水驱开发效果和水驱采收率,具有推广应用价值。1．系统的研制思路与关键技术尽管人们在注水开发油田提

3、高水驱开发效果方面做了大量的工作，但是，在针对某一具体油藏的注水开发过程中，对各注水井注水量的定量化配置至今仍无一种通用性较强的方法。为研究出一种通用性较强的注水井注水量合理配置的定量优化方法，缩短调配水的时间、减轻动态人员的工作量、加强注水井配注量的准确性，编制时考虑注水井的井筒参数、地质特征等各种因素，最大限度考虑注水井所控制的储层区域的合理配注优化设计系统，以指导注水开发油田生产。（1）根据单位体积注水成本建立优化目标函数。要求在目前注水设施基础上，注水投资成本最少即注水量最小。（2）描述优化变量之间的对应关系，分别建立注水量、产液量、含水率、地层压力、注水波及系数的关

4、系方程，把最大产液量、最小含水上升率、最大保持地层压力、最大注水波及体积这些优化目标与其它约束条件转化为约束条件。（3）建立其它一些配注约束条件，主要包括：产量约束条件、含水率约束条件、地层压力变化、油井即将实施的改造措施等约束条件。（4）建立总的注水优化配注数学模型，应用最优化理论借助现代计算工具-计算机求解。（5）在Windows系统下，应用Delphi语言[3]，基于Oracle数据库[4]，采用模块化结构设计，在微机上研制出了一套能支持Windows95、Windows98、Windows2000、Windows3NT环境以及在这些系统下能支持各种计算机和打印机的应用

5、系统。2．系统结构及功能简介2．1系统结构该系统主要由系统设置、工区管理、数据准备、数据处理、打印输出、系统帮助6个模块组成（图1）。适用于注水开发油田注水井单井合理配注。可生成井间关系、劈分系数、方向产液比例、注采情况等图形，进行配注量分析、井组分析等。图1系统结构图2．2功能特点（1）以注水井为研究中心，完善了注水井向周围各生产井流动的方向液体流量的“劈分系数”，建立了注水井的各储层向周围各生产井流动的方向液体流量计算数学模型。（2）以采油井为研究中心，首次引入了周围各注水井向该生产井流动的方向液体流量的“比例系数”，建立了周围各注水井的各储层向该生产井流动的方向液体流量

6、计算数学模型。（3）以一个油藏为研究对象（或以注水井中心建立一个“扩大井组”为研究对象），应用某一注水井向周围各生产井流动的方向液体流量的“劈分系数”，周围各注水井向某一生产井流动的方向液体流量的“比例系数”，在规划的各采油井产液量和保持储层压力水平条件下（即以它们作为约束条件），以注水量最小为优化目标，其它优化目标与约束条件结合转化为综合约束条件，应用最优化理论建立了注水井合理优化数学模型。（4）对注水井合理优化配注模型进行了求解，实现了对各注水井的合理配注，提高了水驱油的开发效果。3．应用实例3对海外河油田近一年多的应用，共调整47井次，增油3770t（表1）。特别在海3

7、1块配注调整平时需要一周时间，应用该系统之后仅用了一天半时间就调配完成。如海13-37C注水井组的实施，该井组对应油井有4口（海13-36、海12-37、海13-38、海13-39），其中有3口油井见效，日产油由应用前6.4t上升到13.5t，综合含水由85.1%下降到80.9%。表1海外河油田调水效果统计表（1）通过在海外河油田近一年多的应用，解决了多年来依据生产动态变化，根据经验人为调整注水量，不能达到最优配注的矛盾。（2）该系统应用可以及时发现问题（注入量对应油井的含水变化），并通过井间关系显示、