一种基于新型压力指数的调剖选井决策方法

付 强

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江 524057）

压力指数（PI）决策技术自1992 年提出以来，广泛应用于各大油田调剖井筛选[1-4]。近年来，PI 决策技术在识别优势渗流通道、调剖选井等方面取得进展，积累一定矿场实践经验，同时也暴露出一定不足，国内学者针对部分问题提出相应改进方法[5-7]。1997 年李宜坤等根据注水井试井公式演化推导出PI 计算公式，并通过室内岩心实验进行了验证[8]。郝金克认为PI 法无法体现优势通道形成前后储层渗透率变化，只表征储层目前渗流能力，在PI 决策基础上提出无因次压力指数（DPI）决策技术[9-11]。陈存良等认为PI 决策技术存在易误判等问题，在PI 决策基础上，引入压降速度，提出新型IPI 决策技术[12]。

PI 法和IPI 法均无法体现优势通道形成前后储层流体渗流能力变化，计算值仅能表征目前情况下的渗流能力，可为储层目前渗透率级差计算提供依据，评价储层非均质性。DPI 法可以表征长期水驱后储层流体渗流能力变化，可为调剖选井提供一定依据。IPI 和DPI 法均是基于PI 法推导而来。

从文献[8]中PI 公式推导过程可知：

式中：q-关井前注水井的注入量，m3/d；μ-注入液的黏度，mPa·s；k-储层目前渗透率，μm2；h-储层有效厚度，m；re-注水井控制半径，m；Φ-储层孔隙度；C-综合压缩系数，MPa-1；pm-启注压力，MPa。

式（1）中若pm与PI 相比可以忽略，则式（1）可以改写为：

生产实践表明，涠西南注水开发油田注水井启注压力4～11 MPa，井口最大允许注入压力20 MPa 左右，pm不可忽略。

1 新型压力指数决策方法

由文献[8]中岩心PI 值与流量关系可知，PI 值与流量成正比，实验岩心横截面积一致，认为PI 值与注入强度为正比例关系，pm为截距。

定义BPI 表达式：

将式（4）代入式（1）得：

由式（4）可知：BPI 值与注入液流度成正比。如果流体在储层中流度越大，则流动能力越强，储层吸水能力越强，BPI 值越大；反之，储层的吸水能力越弱，BPI值越小。因此，BPI 值大小可以反映当前状态下储层流体流动能力强弱。不同注水井同一阶段的BPI 值可反映目前储层的平面非均质性，BPImax与BPImin比值代表目前储层有效渗透率级差。

BPI 值代表地层总体泄压快慢，为目前储层物性反映。若注水井J1 原始渗透率高，注水井J2 原始渗透率低，计算J1 井BPI 值大于J2 井BPI 值，但无法说明J1 井形成高渗通道需要调剖。面对上述问题，定义CPI表达式：

将式（4）代入式（6）得：

由式（7）可知，CPI 为原始流度λi与当前流度λ 的比值乘以一个常数，数值大小可综合反映目前相对于原始状态储层流体流动能力的相对变化幅度。CPI 值越小，反映储层流体流动能力相对于原始流动能力变化越大，存在优势通道可能性越大。

将式（6）代入式（5）得：

PI 定义式：

根据图1，将式（9）变形得：

图1 关井压降曲线示意图

一般情况下认为pm近似等于pa，结合式（8）和式（12）得：

利用实测压降曲线，利用式（13）可快速计算CPI值，该方法计算简单，便于应用。

2 现场应用

南海西部W 油田处于北部湾盆地涠西南凹陷中西部，为一断层复杂化的断块构造油藏。2003 年投产，采用注水开发方式，定向井多层合采，目前开发已有17 年，处于高含水开发阶段，油井经过多轮控水治理，近井地带纵向小层水淹强度接近，注采井间优势通道普遍发育。为挖掘井间剩余油，扩大注水平面波及系数，提出注水井调剖治理措施。

为提高调剖井选取的准确性，W 油田对4 口注水井开展压降测试，地质油藏参数和注入参数（见表1）。根据注水井井口压降测试结果（见图2），选用PI 决策方法、DPI 决策方法、IPI 决策方法和CPI 决策方法进行计算对比，结果（见表2）。从表2 可以看出，四种决策方法结果有所差别，PI 决策结果表明，B5 和B13 井需要调剖，修正PI 值只代表目前储层渗流能力强弱，而B5 井井点原始渗透率高于其他3 口井，无法直接判断储层是否存在高渗通道。DPI 法计算结果表明B15S1 和B13 井需要调剖，该方法可反映储层渗流能力的相对变化，具有一定参考价值。IPI 法结论与PI 法相同，IPI 法为在PI 修正值基础上除以本次压降测试的压降速度，二者计算值相对大小差异不大，且均为表征目前储层情况。CPI 决策结果表明B15S1 井需要调剖，B15S1 井原始渗透率低，关井前注入量小，井口压力低，但关井后前4 min 压力下降值占关井压力总下降值的88%，从图3 各注水井关井后压降占比与时间关系曲线可以看出，B15S1 井关井后压力消耗最快，说明该井注采井间储层存在优势通道，判别结果与DPI决策法有一定吻合度。

图2 注水井井口压降曲线

表1 调剖井参数表

表2 调剖选井决策对比

图3 压降占比与时间关系曲线图

B15S1 井于2019 年3 月20 日至2019 年5 月19日开展调剖作业，B10 井为B15S1 注水井受效井，两井平面距离330 m，井间对比性好。注入调驱剂前B10 井含水率为99%，调驱后含水率稳步下降，2020 年10 月底测试含水65%，且有进一步下降趋势。调剖后高峰日增油43 m3，目前累增油0.8×104m3，预测累增油1.4×104m3，生产曲线（见图4）。

图4 B10 井生产曲线图

3 结论

（1）基于油藏工程方法，在PI 决策方法基础上，提出了一种新型压力指数CPI 决策法，CPI 值越小，越应该进行调剖，该方法简单易用，便于推广。

（2）利用CPI 法对南海西部W 油田调剖井选取进行决策，筛选出B15S1 井开展调剖措施。矿场实践表明，B15S1 井调剖措施效果好，含水率下降34%，措施高峰日增油43 m3，预测累增油1.4×104m3，该方法具有一定推广应用价值。