CN104879104B - 一种油藏注水方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油藏注水方法，涉及油藏注水开发技术领域，方法包括：以中心注水井配注量为因变量，各生产井的产液量为自变量，建立多元回归模型，进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量；通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数及油藏的水油流度比；根据所述重力分异影响系数和所述油藏的水油流度比，在一预先设置的重力分异图版上确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值；根据注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度；根据油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定射孔厚度，向注水井进行注水。

Description

一种油藏注水方法

技术领域

本发明涉及油藏注水开发技术领域，尤其涉及一种油藏注水方法。

背景技术

目前，油藏注水是油气田开发过程中常用的一种方式，通过注水可以稳定油藏压力，提高石油采收率。一般情况下，大型油藏采用一套井网进行开发，在井网中注水井与生产井按照一定的规则进行布置，并以一定的方法对注水井进行配注。而目前由于许多油田的可用水源有限，如何通过现有水源获得尽量高的采收率是注水开发过程中的难点之一，而合理的配注方法是目前决定油田注水开发效果的一大关键。

当前现有技术对注水量配注进行的研究通常是解决平面注水量的分配或针对多层油藏的注水量劈分的计算方法。随着注水开发进行到一定的时期，产油量和油藏压力均出现一定程度下降，这时要对油田注水井进行合理配注以保持油藏压力并提高采收率。然而，目前还没有针对单层厚度较大的油藏进行纵向上注水量分配的研究。如何针对单层厚度较大的油藏进行纵向上的注水量分配是目前亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明实施例提供一种油藏注水方法，以解决现有技术中难以针对单层厚度较大的油藏进行纵向上的注水量分配的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种油藏注水方法，包括：

获取油田目标井组注水井配注量和各生产井的产液量，并以所述中心注水井配注量为因变量，各生产井的产液量为自变量，建立多元回归模型；

根据所述多元回归模型进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量；

通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数及油藏的水油流度比；

根据所述重力分异影响系数和所述油藏的水油流度比，在一预先设置的重力分异图版上确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值；

获取注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力以及地层压力；

根据所述注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度；

获取油藏储层厚度，并根据所述油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定射孔厚度；

根据所述射孔厚度向所述注水井进行注水。

具体的，所述获取油田目标井组注水井配注量和各生产井的产液量，并以所述中心注水井配注量为因变量，各生产井的产液量为自变量，建立多元回归模型，包括：

建立第一多元回归模型：

Q_iw＝b₀+Q_l1b₁+Q_l2b₂+...+Q_lkb_k+...+Q_lmb_m

其中，b₀，b₁,...,b_m为回归系数；Q_iw为注水井的单井配注量；Q_l1，Q_l2，...，Q_lm为与注水井连通的各生产井的产液量；

根据所述第一多元回归模型，计算偏相关系数r_j：

其中：

q_j为第j口井的偏差平方和；q′为最小偏差平方和；k＝1,2,...m；m为生产井总数；i＝1,2,...n；n为历史生产数据的组数；

对所述偏相关系数r_j进行归一化处理，获取关联系数γ_k，并构建第二多元回归模型；

其中：所述第二多元回归模型为：

Q_iw＝Q_l1γ₁+Q_l2γ₂+...+Q_lkγ_k+...+Q_lmγ_m。

具体的，所述根据所述多元回归模型进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量，包括：

根据所述第二多元回归模型进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量。

具体的，所述通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数，包括：

通过所述地质资料获取油藏水平渗透率k_h、垂直渗透率k_v以及平均渗流截面积

通过所述油藏资料获取油水密度差Δρ，原油粘度μ_o以及注水速度q；

确定重力分异影响系数G：

具体的，所述预先设置的重力分异图版包括一坐标系和多条油藏的水油流度比曲线，每条油藏的水油流度比曲线对应一水油流度比的值；所述坐标系的横坐标为重力分异影响系数，纵坐标为重力分异程度值；

所述根据所述重力分异影响系数和所述油藏的水油流度比，在一预先设置的重力分异图版上确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值，包括：

根据所述油藏的水油流度比，在预先设置的重力分异图版上确定该油藏的水油流度比对应的油藏的水油流度比曲线；

在所述横坐标上确定所述重力分异影响系数，并对应获取该油藏的水油流度比曲线上的一目标点，确定所述目标点的横坐标值，以该横坐标值作为所述重力分异程度值。

具体的，所述根据所述注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度，包括：

根据公式：确定理论最小射孔厚度h_min；其中，Ii为所述单井米吸水指数；p_fmax为所述注水井最大井底压力；p_r为所述地层压力。

具体的，所述根据所述油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定射孔厚度，包括：

根据公式：

h＝H-(H-h_min)E

确定所述射孔厚度h；其中，H为所述油藏储层厚度；E为所述重力分异程度值。

本发明实施例提供的一种油藏注水方法，通过建立多元回归模型，确定了注水井的单井配注量；通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数及油藏的水油流度比，并确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值；之后根据注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度；从而根据油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定所需的射孔厚度；这样可以根据该射孔厚度向该注水井进行注水。可见，本发明解决了现有技术中难以针对单层厚度较大的油藏进行纵向上的注水量分配的问题，对油田注水井进行了合理配注，从而能够保持油藏压力，进而提高采收率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的油藏注水方法的流程图一；

图2为本发明实施例提供的油藏注水方法的流程图二；

图3为本发明实施例中的重力分异图版示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种油藏注水方法，包括：

步骤101、获取油田目标井组注水井配注量和各生产井的产液量，并以中心注水井配注量为因变量，各生产井的产液量为自变量，建立多元回归模型。

步骤102、根据多元回归模型进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量。

步骤103、通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数及油藏的水油流度比。

步骤104、根据该重力分异影响系数和油藏的水油流度比，在一预先设置的重力分异图版上确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值。

步骤105、获取注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力以及地层压力。

步骤106、根据注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度。

步骤107、获取油藏储层厚度，并根据油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定射孔厚度。

步骤108、根据射孔厚度向注水井进行注水。

本发明实施例提供的一种油藏注水方法，通过建立多元回归模型，确定了注水井的单井配注量；通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数及油藏的水油流度比，并确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值；之后根据注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度；从而根据油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定所需的射孔厚度；这样可以根据该射孔厚度向该注水井进行注水。可见，本发明解决了现有技术中难以针对单层厚度较大的油藏进行纵向上的注水量分配的问题，对油田注水井进行了合理配注，从而能够保持油藏压力，进而提高采收率。

为了便于本领域技术人员更好的理解本发明，下面列举一个更为具体的实施例，如图2所示，本发明实施例提供的一种油藏注水方法，包括：

步骤201、获取油田目标井组注水井配注量和各生产井的产液量，并以中心注水井配注量为因变量，各生产井的产液量为自变量，建立第一多元回归模型。

其中，该第一多元回归模型为：

Q_iw＝b₀+Q_l1b₁+Q_l2b₂+...+Q_lkb_k+...+Q_lmb_m

其中，b₀，b₁,...,b_m为回归系数；Q_iw为注水井的单井配注量；Q_l1，Q_l2，...，Q_lm为与注水井连通的各生产井的产液量；m为该生产井的数量。

步骤202、根据该第一多元回归模型，计算偏相关系数。

该偏相关系数为r_j：

其中：

q_j为第j口井的偏差平方和；q′为最小偏差平方和；k＝1,2,...m；m为生产井总数；i＝1,2,...n；n为历史生产数据的组数。

步骤203、对偏相关系数进行归一化处理，获取关联系数，并构建第二多元回归模型。

其中，该关联系数为γ_k：

该第二多元回归模型为：

Q_iw＝Q_l1γ₁+Q_l2γ₂+...+Q_lkγ_k+...+Q_lmγ_m。

步骤204、根据第二多元回归模型进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量。

值得说明的是，此时注水井的单井配注量Q_iw的单位为m³/mon。

步骤205、通过地质资料获取油藏水平渗透率、垂直渗透率以及平均渗流截面积。

此处，油藏水平渗透率为k_h，单位为md、垂直渗透率为k_v，单位为md、该平均渗流截面积为

步骤206、通过油藏资料获取油水密度差，原油粘度、注水速度以及油藏的水油流度比。

此处，油水密度差为Δρ，单位为g/cm³，原油粘度为μ_o，单位为mPa·s、注水速度为q，单位为m³/d；油藏的水油流度比为M。

步骤207、确定重力分异影响系数。

此处，重力分异影响系数为：

步骤208、根据油藏的水油流度比，在预先设置的重力分异图版上确定该油藏的水油流度比对应的油藏的水油流度比曲线；在横坐标上确定重力分异影响系数，并对应获取该油藏的水油流度比曲线上的一目标点，确定目标点的横坐标值，以该横坐标值作为重力分异程度值。

值得说明的是，如图3所示，该预先设置的重力分异图版包括一坐标系和多条油藏的水油流度比曲线，每条油藏的水油流度比曲线对应一水油流度比的值，如图3中的M分别为20、10、5、2、1、0.2，则对应6条油藏的水油流度比曲线；所述坐标系的横坐标为重力分异影响系数G，纵坐标为重力分异程度值E。

一般情况下，该重力分异程度值E的表达式为：

其中，V_{E(no-gravity)}为无重力影响时的见水时体积波及系数，即G＝0时的见水时体积波及系数；V_E(gravity)为有重力影响时的见水时体积波及系数。

通过该重力分异程度值E，可以获知重力在油藏中的影响力，重力分异程度值E的变化范围为0至1，E值越高，表明重力作用越显著。在实际的油藏情况下不会出现E＝1的情况；而当E＝0时，表示重力无影响，可以采用常规笼统注水；当0<E<1时，可以依据重力影响大小，减小注水井的底部射开程度。

步骤209、获取注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力以及地层压力，并根据注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度。

根据公式：确定理论最小射孔厚度h_min；其中，Ii为单井米吸水指数，单位为m³/d·Mpa·m；p_fmax为注水井最大井底压力；p_r为地层压力。

在后续射孔时需满足最小射孔厚度，以防止在优选射孔厚度时，厚度过小不能同时满足注水压力和注水速度的要求。射孔位置顶端可以默认为油藏顶部。

步骤210、获取油藏储层厚度，并根据油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定射孔厚度，并根据射孔厚度向注水井进行注水。

该油藏储层厚度可以从地质资料中获取。

此处，可以根据公式：h＝H-(H-h_min)E，确定射孔厚度h；其中，H为油藏储层厚度，E为所述重力分异程度值。

本发明实施例提供的一种油藏注水方法，通过建立多元回归模型，确定了注水井的单井配注量；通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数及油藏的水油流度比，并确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值；之后根据注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度；从而根据油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定所需的射孔厚度；这样可以根据该射孔厚度向该注水井进行注水。可见，本发明解决了现有技术中难以针对单层厚度较大的油藏进行纵向上的注水量分配的问题，对油田注水井进行了合理配注，从而能够保持油藏压力，进而提高采收率。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种油藏注水方法，其特征在于，包括：

获取油田目标井组中心注水井配注量和各生产井的产液量，并以所述中心注水井配注量为因变量，各生产井的产液量为自变量，建立多元回归模型；

根据所述多元回归模型进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量；

通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数及油藏的水油流度比；

根据所述重力分异影响系数和所述油藏的水油流度比，在一预先设置的重力分异图版上确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值；

获取注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力以及地层压力；

根据所述注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度；

获取油藏储层厚度，并根据所述油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定射孔厚度；

根据所述射孔厚度向所述注水井进行注水。

2.根据权利要求1所述的油藏注水方法，其特征在于，所述获取油田目标井组中心注水井配注量和各生产井的产液量，并以所述中心注水井配注量为因变量，各生产井的产液量为自变量，建立多元回归模型，包括：

建立第一多元回归模型：

Q_iw＝b₀+Q_l1b₁+Q_l2b₂+...+Q_lkb_k+...+Q_lmb_m

其中，b₀，b₁,...,b_m为回归系数；Q_iw为注水井的单井配注量；Q_l1，Q_l2，...，Q_lm为与注水井连通的各生产井的产液量；

根据所述第一多元回归模型，计算偏相关系数r_j：

$r_j=\sqrt{1-q^{\&prime;}/q_j},j=1,2...m$

其中：

q_j为第j口井的偏差平方和；q′为最小偏差平方和；k＝1,2,...m；m为生产井总数；i＝1,2,...n；n为历史生产数据的组数；

对所述偏相关系数r_j进行归一化处理，获取关联系数γ_k，并构建第二多元回归模型；

其中：所述第二多元回归模型为：

Q_iw＝Q_l1γ₁+Q_l2γ₂+...+Q_lkγ_k+...+Q_lmγ_m。

3.根据权利要求2所述的油藏注水方法，其特征在于，所述根据所述多元回归模型进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量，包括：

根据所述第二多元回归模型进行多元回归计算，确定注水井的单井配注量。

4.根据权利要求3所述的油藏注水方法，其特征在于，所述通过地质资料和油藏资料确定重力分异影响系数，包括：

通过所述地质资料获取油藏水平渗透率k_h、垂直渗透率k_v以及平均渗流截面积

通过所述油藏资料获取油水密度差Δρ，原油粘度μ_o以及注水速度q；

确定重力分异影响系数G：

$G=0.00633\frac{\sqrt{k_v{k}_h}\mathrm{\&Delta;}\mathrm{\&rho;}\stackrel{\&OverBar;}{A}}{{\mathrm{\&mu;}}_{o}q}.$

5.根据权利要求4所述的油藏注水方法，其特征在于，所述预先设置的重力分异图版包括一坐标系和多条油藏的水油流度比曲线，每条油藏的水油流度比曲线对应一水油流度比的值；所述坐标系的横坐标为重力分异影响系数，纵坐标为重力分异程度值；

所述根据所述重力分异影响系数和所述油藏的水油流度比，在一预先设置的重力分异图版上确定该重力分异影响系数和油藏的水油流度比所对应的重力分异程度值，包括：

根据所述油藏的水油流度比，在预先设置的重力分异图版上确定该油藏的水油流度比对应的油藏的水油流度比曲线；

在所述横坐标上确定所述重力分异影响系数，并对应获取该油藏的水油流度比曲线上的一目标点，确定所述目标点的纵坐标值，以该纵坐标值作为所述重力分异程度值。

6.根据权利要求5所述的油藏注水方法，其特征在于，所述根据所述注水井的单井米吸水指数、注水井最大井底压力、地层压力以及单井配注量确定理论最小射孔厚度，包括：

根据公式：确定理论最小射孔厚度h_min；其中，Ii为所述单井米吸水指数；p_{f max}为所述注水井最大井底压力；p_r为所述地层压力。

7.根据权利要求6所述的油藏注水方法，其特征在于，所述根据所述油藏储层厚度、理论最小射孔厚度及重力分异程度值确定射孔厚度，包括：

根据公式：

h＝H-(H-h_min)E

确定所述射孔厚度h；其中，H为所述油藏储层厚度；E为所述重力分异程度值。