CN109858075A - 一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法 - Google Patents

Abstract

一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法，可解决传统劈分方法适应性差，计算量大的技术问题。包括步骤：S100、确定静态劈分系数；单井射孔数据按分层结果归位，根据单井测井解释结果和射孔厚度生成静态劈分系数；S200、确定单井剖面劈分系数；根据产液剖面资料按分层归位后，生成剖面劈分系数；S300、根据静态劈分系数和剖面劈分系数，确定动态劈分系数。本发明的基于动静耦合的油井分层产量劈分方法具有以下有益效果：①实现单井产吸剖面的“耦合”劈分，方法合理有效，可满足剩余油研究的精度需求；②方法简单，易于操作，推广性强；③相对于数值模拟研究方法，能有效节约工作时间，大大提高工作效率。

Description

一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法

技术领域

本发明涉及油田开发领域，具体涉及一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法。

背景技术

我国油藏大多属陆相沉积储层，以油层多、非均质性强为主要特点。随着油田开发进程的不断推进，已开发油田已经整体进入高含水、高采出程度的“双高”阶段，剩余油高度分散。受储层非均质及开发技术政策的影响，在开发过程中油藏各类储层的动用状况差异显著，而搞清各类储层的动用状况与剩余油及其分布，是认识地下矛盾、采取有效措施提高采收率的需要解决的核心问题。

油井生产往往是多层合采的，常规产量劈分方法有四种：

1、Kh(地层系数)或h(小层厚度)劈分法:适用于储层非均质性较弱的剖面产量劈分，方法适应性低；考虑小层渗透率和厚度及相对渗透率的KHK产量劈分方法可以解决初期不同含油饱和度情况下的产量劈分；

2、产吸剖面测试法:以产吸剖面测试资料为依据进行劈分，受测试资料丰度和解释精度的限制，往往生产方式、测试工艺、解释手段对劈分结果产生影响。同时，生产历史长，射孔层数多、措施频繁等状况加大了劈分的难度，过程的数据量和计算工作量大，难以实现快速劈分；

3、动态方程劈分法：据水电相似原理,以注水井为中心,计算注水井各小层周围各油井方向的渗流阻力系数，基于单砂体(注采井)注采连通关系，计算注水井分层注入量、生产井分层产油量；

4、图版法：对油藏动、静态参数关系进行统计分析,建立相关性参数图版，找出影响生产特征明显的参数,如有效厚度(或砂岩厚度)h、孔隙度φ、渗透率K或地层系数Kh等,选择相关性最高的参数进行产量劈分计算；

5、数值模拟法：算法精确但生产历史拟合时间较长，受网格节点大小制约。

耦合是指两个或两个以上的实体相互依赖于对方的一个量度，常用在通信、软件、机械工程等领域，若某两个事物之间如果存在一种相互作用、相互影响的关系，则这种关系就称“耦合关系”。油水井的剖面测试资料表明，在生产过程中，分层的产量、吸水量大小和分层的物性(主要是渗透率k)、厚度(h)相关性较高，存在一种耦合关系。

发明内容

本发明提出的一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法，可解决传统劈分方法适应性差，计算量大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法，包括以下步骤：

S100、确定静态劈分系数；

单井射孔数据按分层结果归位，根据单井测井解释结果和射孔厚度生成静态劈分系数；

S200、确定单井剖面劈分系数；

根据产液剖面资料按分层归位后，生成剖面劈分系数；

S300、根据静态劈分系数和剖面劈分系数，确定动态劈分系数。

具体如下：

假设某井在历史生产过程中有T₁、T₂、T₃三个产液剖面测试结果，生产开始时间记为T_开，生产结束时间记为T_末，那么该井生产历史可划分为三个阶段：

(1)只在某时间点后有测试数据的T_开～T₁时间段；

(2)某时间点前后都有测试数据的T₁～T₂、T₂～T₃时间段；

(3)只在某时间点前有测试数据的T₃～T_末时间段；

则T_开～T₁、T₃～T_末时间段的产量劈分方法具体包括：

时间单位为月，T_开时间的劈分系数由地层系数kh确定，记劈分系数为f_kh，T₁时刻产液剖面确定的产量劈分系数为f_cy，

在时间由T_开过渡到T₁的过程中，分层产量劈分结果逐渐向产液剖面反映的情况靠拢，地层系数影响逐渐减弱，产液剖面影响逐渐增强；

时间由T₃过渡到T_末的过程中，地层系数影响逐渐增强，产液剖面影响逐渐减弱，建立分层产量动态计算方程如下：

式中，Q_i—分层劈分后月产量，t/mon；Q—井口月产量，t/mon；i—产量影响因子递减百分数，％；j—某生产时间点距离最近的产液剖面测试点月数；f_kh—由地层系数确定的劈分系数；f_cy—由产液剖面确定的劈分系数；f₁—某生产时间点前最近的产液剖面确定的劈分系数；f₂—某生产时间点后最近的产液剖面确定的劈分系数。

方程(1)综合考虑了随时间变化地层系数和产液剖面权重对油井产量的影响，生产时间距离产液剖面测试时间越远，产液剖面所占权重越小，直至产液剖面失去权重系数。

进一步的，某时间点前后均有产液剖面资料的产量劈分方法具体包括：

记T₁时刻分层劈分系数为f₁，T₂时刻分层劈分系数为f₂，由时间点T₁过渡到T₂的过程中，分层劈分系数由f₁变为f₂可以看作近似渐变的过程，其动态计算方程为：

式中，f₁—某生产时间点前最近的产液剖面确定的劈分系数；f₂—某生产时间点后最近的产液剖面确定的劈分系数；m—两个产液剖面测试时间点间的月数间隔；n—某生产时间点距离前面最近的产液剖面月数。

由上述技术方案可知，本发明的一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法可分为以下三个步骤：

1)确定静态劈分系数：单井射孔数据按分层结果归位，根据单井测井解释结果和射孔厚度生成静态劈分系数；

2)确定单井剖面劈分系数：根据产液剖面资料按分层归位后，生成剖面劈分系数；

3)确定动态劈分系数：首尾阶段以公式(1)算法进行劈分，中间阶段以公式(2)算法劈分。

注水井的分层吸水量劈分与采油井方法一致，为提高工作效率和质量，以上计算算法可编程实现。

本发明的基于动静耦合的油井分层产量劈分方法具有以下有益效果：

①实现单井产吸剖面的“耦合”劈分，方法合理有效，可满足剩余油研究的精度需求；

②方法简单，易于操作，推广性强；

③相对于数值模拟研究方法，能有效节约工作时间，大大提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是本发明实施例的小层产量动态劈分原理示意图；

图3是本发明实施例的单井分层产量动态劈分结果；

图4是本发明实施例的动静耦合产量劈分后分层剩余地质储量与数值模拟结果对比柱状图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本发明实施例所述的基于动静耦合的油井分层产量劈分方法，包括以下步骤：

S100、确定静态劈分系数；

单井射孔数据按分层结果归位，根据单井测井解释结果和射孔厚度生成静态劈分系数；

S200、确定单井剖面劈分系数；

根据产液剖面资料按分层归位后，生成剖面劈分系数；

S300、根据静态劈分系数和剖面劈分系数，确定动态劈分系数。

具体如下：

假设某井在历史生产过程中有T₁、T₂、T₃三个产液剖面测试结果，生产开始时间记为T_开，生产结束时间记为T_末，那么该井生产历史可划分为三个阶段：

(1)只在某时间点后有测试数据的T_开～T₁时间段；

(2)某时间点前后都有测试数据的T₁～T₂、T₂～T₃时间段；

(3)只在某时间点前有测试数据的T₃～T_末时间段；

则T_开～T₁、T₃～T_末时间段的产量劈分方法具体包括：

时间单位为月，T_开时间的劈分系数由地层系数kh确定，记劈分系数为f_kh，T₁时刻产液剖面确定的产量劈分系数为f_cy，

在时间由T_开过渡到T₁的过程中，分层产量劈分结果逐渐向产液剖面反映的情况靠拢，地层系数影响逐渐减弱，产液剖面影响逐渐增强；

时间由T₃过渡到T_末的过程中，地层系数影响逐渐增强，产液剖面影响逐渐减弱，建立分层产量动态计算方程如下：

式中，Q_i—分层劈分后月产量，t/mon；Q—井口月产量，t/mon；i—产量影响因子递减百分数，％；j—某生产时间点距离最近的产液剖面测试点月数；f_kh—由地层系数确定的劈分系数；f_cy—由产液剖面确定的劈分系数；f₁—某生产时间点前最近的产液剖面确定的劈分系数；f₂—某生产时间点后最近的产液剖面确定的劈分系数。

方程(1)综合考虑了随时间变化地层系数和产液剖面权重对油井产量的影响，生产时间距离产液剖面测试时间越远，产液剖面所占权重越小，直至产液剖面失去权重系数。

进一步的，某时间点前后均有产液剖面资料的产量劈分方法具体包括：

记T₁时刻分层劈分系数为f₁，T₂时刻分层劈分系数为f₂，由时间点T₁过渡到T₂的过程中，分层劈分系数由f₁变为f₂可以看作近似渐变的过程，其动态计算方程为：

式中，f₁—某生产时间点前最近的产液剖面确定的劈分系数；f₂—某生产时间点后最近的产液剖面确定的劈分系数；m—两个产液剖面测试时间点间的月数间隔；n—某生产时间点距离前面最近的产液剖面月数。

以下是本发明实施例的具体应用案例：

如图2、图3及图4所示，本实施例所述的基于动静耦合的油井分层产量劈分方法，基于克拉玛依油田七中东区克上组油藏。

克拉玛依油田七中东区克上组油藏位于准噶尔盆地西北缘克—乌逆掩断裂带白碱滩段下盘，为断裂遮挡的北西～南东向单斜，地层厚度92米～158米，剖面划分14个单层，为中孔、中渗强非均质性砾岩储层，目前注水开发已加入高含水、高采出程度阶段，但仍存在加密调整潜力。

成果的验证：

在落实油藏剩余油时，首先采用本实施例所述的基于动静耦合的油井分层产量劈分方法落实了剖面剩余油状况。劈分后，如图2所示，可得到研究区内有测试剖面采油井随时间的分层产量变化，合计计算出单井分层累积产油量(无测试剖面井根据附近测试井劈分系数和油井分类情况综合确定劈分系数)，平面按注采关系划出单井控制面积，得到分层和全区的平面剩余油分布。

本实施例对剩余油研究同时也采用了精细的数值模拟方法，在平面上选取不同部位的有测试剖面的采油井20口，采用虚拟井的手段模拟单井分层产量变化，如图3所示，其模拟结果与动静耦合劈分结果符合程度高，其中主力层c2、c10、c11符合程度相对更高。全区动静耦合劈分的累积剩余地质储量与数值模拟结果相差1.9％，两者得到的剩余油富集规律有很好的一致性，但动静耦合劈分方法更快速简捷。

本是实施例在剩余潜力精细刻画的基础上，选定目标区进行调整部署。采用200m井距五点法井网部署调整井149口，调整井实施后各项指标均有所好转，单井日产油相比调整前增加1.7吨，含水下降了13.9个百分点，加密调整后可提高采收率7.5个百分点，新增可采储量133.2万吨，同时油井初期产量分布状况进一步证实基于动静耦合产量劈分方法得到的剩余油认识与实际情况吻合程度较高。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法，其特征在于：

包括以下步骤：

S100、确定静态劈分系数；

单井射孔数据按分层结果归位，根据单井测井解释结果和射孔厚度生成静态劈分系数；

S200、确定单井剖面劈分系数；

根据产液剖面资料按分层归位后，生成剖面劈分系数；

S300、根据静态劈分系数和剖面劈分系数，确定动态劈分系数。

2.根据权利要求1所述的一种基于动静耦合的油井分层产量劈分方法，其特征在于：

包括假设某井在历史生产过程中有T₁、T₂、T₃三个产液剖面测试结果，生产开始时间记为T_开，生产结束时间记为T_末，那么该井生产历史可划分为三个阶段：

(1)只在某时间点后有测试数据的T_开～T₁时间段；

(2)某时间点前后都有测试数据的T₁～T₂、T₂～T₃时间段；

(3)只在某时间点前有测试数据的T₃～T_末时间段；

则T_开～T₁、T₃～T_末时间段的产量劈分方法具体包括：

时间单位为月，T_开时间的劈分系数由地层系数kh确定，记劈分系数为f_kh，T₁时刻产液剖面确定的产量劈分系数为f_cy，

在时间由T_开过渡到T₁的过程中，分层产量劈分结果逐渐向产液剖面反映的情况靠拢，地层系数影响逐渐减弱，产液剖面影响逐渐增强；

时间由T₃过渡到T_末的过程中，地层系数影响逐渐增强，产液剖面影响逐渐减弱，建立分层产量动态计算方程如下：

式中，Q_i—分层劈分后月产量，t/mon；Q—井口月产量，t/mon；i—产量影响因子递减百分数，％；j—某生产时间点距离最近的产液剖面测试点月数；f_kh—由地层系数确定的劈分系数；f_cy—由产液剖面确定的劈分系数；f₁—某生产时间点前最近的产液剖面确定的劈分系数；f₂—某生产时间点后最近的产液剖面确定的劈分系数。

3.根据权利要求2所述的基于动静耦合的油井分层产量劈分方法，其特征在于：

还包括某时间点前后均有产液剖面资料的产量劈分方法具体包括：

记T₁时刻分层劈分系数为f₁，T₂时刻分层劈分系数为f₂，由时间点T₁过渡到T₂的过程中，分层劈分系数由f₁变为f₂可以看作近似渐变的过程，其动态计算方程为：

式中，f₁—某生产时间点前最近的产液剖面确定的劈分系数；f₂—某生产时间点后最近的产液剖面确定的劈分系数；m—两个产液剖面测试时间点间的月数间隔；n—某生产时间点距离前面最近的产液剖面月数。