班久慶，賀 欣（東北石油大學，黑龍江大慶 163318）

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化學驅分注工具優(yōu)選軟件開發(fā)

班久慶，賀 欣
（東北石油大學，黑龍江大慶 163318）

摘 要：分層注采技術主要應用于非均質多油層油田，分注工具參數的選擇是影響油層注入能力的重要因素。通過對歷史經驗圖版數據的反向編制，建立相應優(yōu)選模型，開發(fā)可以通過一鍵單擊方式實現對分注工具各項參數選擇功能的分注工具參數自動計算軟件，并將結果運用EXCLE導出。大大降低工具選擇時間、提高工作效率同時避免人為選擇造成失誤及損失，與傳統(tǒng)經驗方法相比軟件選擇方法更利于長期推廣及應用。

關鍵詞：分層注采；分注工具；計算軟件

由于大慶油田開采基本脫離了籠統(tǒng)注入階段，隨著油田開發(fā)進度逐漸深入，分層注入方式不斷普及，油田一線技術人員針對分層注采技術的使用例如：分注工具（環(huán)形降壓槽或噴嘴）的選擇也有一定的心得和現場數據積累。但由于分層注采技術應用時間相較于籠統(tǒng)注入技術應用時間較短，在達到注采目的的同時缺乏統(tǒng)一尺度，目前在一線現場工作的油田工作者通常按照經驗、慣例投放分注工具，這樣既無法形成一定準確的標準保證相應采收率，也缺乏人性化考慮導致一線技術人員工作量較大，同時也易出現失誤［1-2］。

針對目前油田注采現狀，結合大慶油田驅替情況，開發(fā)一套化學驅全過程分注工具優(yōu)選系統(tǒng)，該系統(tǒng)對原有注入井分注工具選擇方式及經驗進行歸納，為分注工具的選擇提供更準確、直接、便捷、全面的方法［3-4］。

1 系統(tǒng)開發(fā)需求

基于目前大慶油田三次采油趨勢，并照顧部分未采用三元復合驅的區(qū)塊及區(qū)塊所含注入井，化學驅全過程分注工具優(yōu)選系統(tǒng)在研發(fā)過程中應包括以下三大主要內容：

1）聚合物驅分注工具優(yōu)選功能軟件開發(fā)；

2）弱堿三元復合驅分注工具優(yōu)選功能軟件開發(fā)；3）強堿三元復合驅分注工具優(yōu)選功能軟件開發(fā)。其余開發(fā)內容如下表1所示：

表1 化學驅全過程分注工具優(yōu)選系統(tǒng)開發(fā)內容

化學驅全過程分注工具優(yōu)選系統(tǒng)基于Visual Basic 6.0基礎上進行相應開發(fā)和研制。Visual Basic屬于一種非常常見的編程軟件，本次系統(tǒng)開發(fā)也會利用Visual Basic眾多項編譯功能，將油田開采經驗與計算機編程公式結合在一起，利用軟件窗口可視化及結果量化的優(yōu)點為技術人員選取油田分層注采工具時提供更加完善依據［5］。

2 系統(tǒng)設計

2.1 軟件功能設計

2.1.1 基本信息采集

針對區(qū)塊名稱、分子量、井口注入壓力、層段數、不同層段滲透率、初始注入量、設計注入量、分子濃度等信息進行人工手動輸入采集。

2.1.2 工具參數計算

基于油田注入歷史經驗圖版所提供的信息，運用計算方法對分注工具優(yōu)選進行建模，分別建立聚合物、強堿和弱堿的分壓工具和分質工具優(yōu)選模型。

2.1.3 數據導出

為方便油田工作者后續(xù)使用，將輸入的計算結果與各項參數，利用Office 軟件中的Excel軟件將結果輸出。

2.2 軟件結構設計

考慮現場應用實際需要求，將分注工具優(yōu)選系統(tǒng)軟件在結構上分為數據層、模型層和表示層三個層。例如：數據層應包括保存區(qū)塊名稱、井號、井口壓力、驅替液黏度、地層性質、不同地層滲透率、配注量、設計配注量、層系滲透率等工具優(yōu)選所需的數據。模型層應包括關于優(yōu)選系統(tǒng)的計算部分，主要負責針對聚合物、強堿三元和弱堿三元對分壓和分質工具優(yōu)選的需求，編寫相應模型。表示層功能為針對終端用戶，將結果展示于分注工具優(yōu)選系統(tǒng)軟件中，并根據實際需求導出結果。

2.3 軟件功能實現路徑

針對不同化學驅分層注采開發(fā)方式，基于油田開發(fā)所選擇驅替液種類，為實現軟件開發(fā)對應的基本功能，制定以下路徑如表2所示：

該表格中由一級界面逐步向下延伸最終完成對軟件功能的實現。

2.4 軟件功能算法設計

以強堿算法為例：

對井口注入壓力p、液體粘度u、初始注入量為Q1、Q2、Q3…Qn、設計注入量為Q1、Q2、Q3…Qn、地層滲透率為k1、k2、k3…kn，有效厚度h1、h2、h3…h(huán)n進行賦值定義。目標輸出結果為直徑d1、d2、d3…dn、槽數n1、n2、n3…nn、槽間距g1、g2、g3…gn，利用如下公式進行計算：

表2 分注工具優(yōu)選軟件功能實現路徑

式中：A為臨時變量，p為壓力。

式中：Q 不同于Q，為設計注入量。

進行循環(huán)最后求出n層輸入壓力的最大值pmax并計算壓力差值

式中：pmax=壓力最大值，p=壓力值。

針對第i層，i初始值為1進行計算，如果可以滿足：

則計算下一步，否則重新計算該步，計算下一層，直到層數達到n+1層為止。

根據式（2-4）算出實數N，取整數部分N1，N2=N1+1，根據式（2-5）當N=N1和N=N2時，計算出結果pN1，pN2：

計算pN1，pN2和Δpi差的絕對值ΔpN1，ΔpN2，如果ΔpN1＜ΔpN2，那么ni=N1，否則ni=N2，同時都執(zhí)行式（2-4），弱堿及聚合物驅均可在此基礎上進行下一步編程。

3 軟件功能實現

根據預先編寫算法，對數據進行計算，通過錄入分層注采相應的參數，實現功能如圖1-圖5所示：

圖1 軟件一級選擇界面

圖2 軟件基本參數輸入界面

圖3 軟件結果輸出界面

圖4 軟件結果導出界面

4 軟件開發(fā)總結

供油田使用，化學驅全過程分注工具優(yōu)選系統(tǒng)經過開發(fā)需求、結構設計、內容設計，功能設計、系統(tǒng)實現以及系統(tǒng)測試多個研發(fā)環(huán)節(jié)完成軟件開發(fā)初衷，達到研發(fā)編制意義。

目前僅僅依靠經驗去完成當下油田注采任務，隨著分層注采的普及與推廣，已經失去一定可靠性。油田開發(fā)雖然屬于工科范疇，但與計算機編程相結合可以大大提高工作效率，在油田建設中應大力倡導跨學科、多領域合作。

參考文獻

［1］ 姜常坤.聚驅小直徑分注管柱及配套工具的設計和應用［D］.大慶石油大學，2006.

［2］ 張林默.三元復合驅分注管柱參數優(yōu)化設計［D］.大慶石油學院，2010.

［3］ 郭鵬，葉學勤，徐磊，等.注水井分注工具打撈技術優(yōu)化［J］.內蒙古石油化工，2014，（11）：115-116.

［4］ 黃斌，徐德奎，蔡萌，等.基于正交試驗法和數值仿真的環(huán)形降壓槽結構優(yōu)化［J］.數學的實踐與認識，2014，（22）：96-102.

［5］ 高德潔.強堿三元復合驅小尺寸壓力調節(jié)器的結構優(yōu)化研究［D］.東北石油大學，2013.

The Development of Chemical Flooding Optimization Software

Ban Jiu-qing，He Xin

Abstract：Stratified injection production technology is mainly applied to heterogeneous multi oil reservoir，and the selection of injection parameters is an important factor to affect the injection capacity of the reservoir.Through reverse compilation of the historical experience of chart data，establish the corresponding optimization model，development can by one click way to achieve binary injection parameters selection of injection parameters of tool automatic calculation software，and the results are derived using EXCLE. Greatly reduce tool selection time，improve work efficiency and avoid human error and loss，compared with the traditional experience and methods of software selection method is more conducive to long-term promotion and application.

Key words：stratified injection production；separate injection tool；computing software

中圖分類號：TE357.46

文獻標志碼：A

文章編號：1003–6490（2016）02–0038–02

收稿日期：2016–02–10

作者簡介：班久慶（1992—），男，黑龍江大慶人，在讀碩士研究生，主要研究方向為油氣集輸及提高采收率技術。