CN109948272A - 基于井间连通性的调堵动态预测方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明属于调剖堵水技术领域，具体是一种基于井间连通性的调堵动态预测方法和***。本发明利用油田日常生产动态和物质平衡法建立了可模拟油水动态的井间连通性模型，可获取各井间连通传导率、连通体积、注水劈分和注水效率等参数，定量识别井间优势连通关系；以获取的连通关系为基础，结合堵剂封堵能力评价结果，沿连通单元进行流动处理建立了可快速模拟预测调剖堵水动态的方法。本发明相比传统数模计算简单可靠，可以和窜流优势通道识别无缝对接，实现调堵井优选、动态预测和用量优化的整体决策，指导现场调堵方案的设计和应用。

Description

基于井间连通性的调堵动态预测方法和***

技术领域

本发明属于调剖堵水技术领域，具体是一种基于井间连通性的调堵动态预测方法和***。

背景技术

当前，水驱开发仍是我国大部分油田的主体开发方式，经过长时间开发地下渗流体系发生较大变化，注采矛盾日益突出，水驱无效水循环严重，多级优势流场并存且难以识别，稳油控水难度不断增大。为改善注采矛盾，调剖堵水技术已成为油田注水开发中一类重要的工艺改造措施，但目前调剖堵水数值模拟技术还不够成熟，对调剖堵水动态的精确模拟预测比较困难，加之对地层连通规律和优势流道认识不清，现场调剖堵水措施整体成功率低、见效差、失效快。针对调剖堵水的油藏模拟预测一直是油田开发研究的难点，其主要问题在于：调堵剂类型多样，渗流机理复杂，难以精细描述；解法不够稳定，求解困难，计算量大，无法快速计算；同时，没有融合井间连通优势流道信息，很难精确的模拟和方案优化，难以实现大规模应用。

井间连通性研究是实施调剖堵水的重要基础，常用的井间连通性识别方法如示踪剂、试井、井间微地震等实施复杂、解释周期长且影响生产，使用范围有限。另外，利用注采数据研究井间动态连通性已成为一类重要方法，包括多元回归模型、电容模型和***分析模型。但这些模型存在模型过于理想、反演参数无明确地质意义、无法考虑关停井及油井转注等问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种基于井间连通性的调堵动态预测方法和***。本发明建立了一种可定量表征地层连通关系的井间连通性模型，可以实现油水动态、注水劈分系数和注水效率的快速求解，且不依赖于复杂地质建模。

本发明的第一目的是提供一种基于井间连通性的调堵动态预测方法，包括如下步骤：

步骤一，建立井间连通性模型：对水驱油藏的注采***进行分层简化表征，将其简化为一系列井间连通单元体，每一个连通单元由传导率和连通体积这两个特征参数表征，基于所述连通单元并通过物质平衡方程和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算井点处的当前油水产出动态指标；

步骤二，反演井间连通性模型：用所述当前油水产出动态指标对油藏的历史油水产出动态指标进行拟合，调整所述井间连通性模型的特征参数，并生成反演后的连通性模型；

步骤三，调堵动态指标预测：基于所述反演后的连通性模型，计算注采井间的劈分系数及注水井的注水效率，优选注水效率较低的注水井作为调剖井；建立调剖井的堵剂注入量与连通单元的特征参数的关系，计算注入堵剂后的传导率值，根据物质平衡方程计算调堵后的生产动态指标。

进一步的，所述步骤一具体包括以下步骤：

S101，基于所述连通单元建立物质平衡方程：

式中：n为油水井数；T_ij为i井与j井之间的平均传导率，m³/(d·MPa)；p_i和p_j分别为i井与j井泄油区内的平均圧力，MPa；q_i为i井的流量速度，产出为负，注入为正，m³/d；t为生产时间，d；C_t为综合压缩系数，MPa^-1；V_p,i为i井的泄油控制体积，m³；

S102，对物质平衡方程进行隐式差分求解，计算每个时刻模型连通单元内的流量分布：

S103，基于所述连通单元和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算每一个连通单元含水率导数值：

式中：S_w,i,j为连通单元内从j追踪到i的含水饱和度，f_w(S_w,i,j)表示连通单元内从j追踪到i的含水率值，f_w为含水率；S_w,i和S_w,j为i井和j井点处含水饱和度；C_v,i,j为从第j井流向第i井的无因次累积流量；

S104，对每一个连通单元含水率导数值插值计算出每一个连通单元的含水率值，进一步计算第i井的综合含水率：

获得单井含水率后，可以进一步计算其他生产指标。

进一步的，所述步骤二中历史拟合过程采用SPSA算法进行求解，其主要的迭代公式为：

式中：γ为迭代步长；为随机扰动近似梯度；m为连通模型参数向量；l为迭代步数。

根据权利要求1所述的基于井间连通性的调堵动态预测方法，其特征在于，所述步骤三中具体包括以下步骤：

S301，基于所述反演后的连通性模型，计算劈分系数与注水效率：

式中：A_j、W_e,j分别表示j井的劈分系数与注水效率；n为与j井相连的连通单元数目；劈分系数与注水效率均为无因次量，取值范围为0到1；

S302，根据计算得到当前时刻所有注水井的注水效率，将区块内所有的注水井的注水效率进行综合评价、排序，优先选择低效井进行调剖作业；

S303，根据所述的劈分系数计算得到调堵井周围各连通单元堵剂的进入量；依据室内封堵能力实验或矿场试验确定调堵剂对地层参数如渗透率的影响关系，并依据调堵剂对渗透率的影响建立不同调堵用量与连通参数如传导率的关系模型；根据堵剂进入量与连通单元的体积关系，确定某连通单元内进入堵剂的无因次注入倍数δ_i,j，根据曲线关系进行插值，确定连通单元的渗流能力变化倍数，将传导率修正为T′_i,j；

S304，根据各连通单元修正后的传导率值，将物质平衡方程更新为：

在进行调堵模拟后，进行定压生产求解调堵后的生产动态指标。

本发明的第二目的是提供一种基于井间连通性的调堵动态预测***。基于井间连通性的调堵动态预测***包括：

建模模块：用于建立井间连通性模型；对水驱油藏的注采***进行分层简化表征，将其简化为一系列井间连通单元体，每一个连通单元由传导率和连通体积这两个特征参数表征，基于所述连通单元并通过物质平衡方程和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算井点处的当前油水产出动态指标；

拟合模块：用于反演井间连通性模型；用所述当前油水产出动态指标对油藏的历史油水产出动态指标进行拟合，调整所述井间连通性模型的特征参数，并生成反演后的连通性模型；

预测模块：用于调堵动态指标预测；基于所述反演后的连通性模型，计算注采井间的劈分系数及注水井的注水效率，优选注水效率较低的注水井作为调剖井；建立调剖井的堵剂注入量与连通单元的特征参数的关系，计算注入堵剂后的传导率值，根据物质平衡方程计算调堵后的生产动态指标。

进一步的，所述建模模块具体包括：

模型建立单元，用于基于所述连通单元建立物质平衡方程：

式中：n为油水井数；T_ij为i井与j井之间的平均传导率，m³/(d·MPa)；p_i和p_j分别为i井与j井泄油区内的平均圧力，MPa；q_i为i井的流量速度，产出为负，注入为正，m³/d；t为生产时间，d；C_t为综合压缩系数，MPa^-1；V_p,i为i井的泄油控制体积，m³；

第一计算单元，用于对物质平衡方程进行隐式差分求解，计算每个时刻模型连通单元内的流量分布：

第二计算单元，用于基于所述连通单元和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算每一个连通单元含水率导数值：

式中：S_w,i,j为连通单元内从j追踪到i的含水饱和度，f_w(S_w,i,j)表示连通单元内从j追踪到i的含水率值，f_w为含水率；S_w,i和S_w,j为i井和j井点处含水饱和度；C_v,i,j为从第j井流向第i井的无因次累积流量；

第三计算单元，用于对每一个连通单元含水率导数值插值计算出每一个连通单元的含水率值，进一步计算第i井的综合含水率：

获得单井含水率后，可以进一步计算其他生产指标。

进一步的，所述拟合模块采用SPSA算法进行求解，其主要的迭代公式为：

式中：γ为迭代步长；为随机扰动近似梯度；m为连通模型参数向量；l为迭代步数。

进一步的，所述预测模块具体包括：

第四计算单元，用于基于所述反演后的连通性模型，计算劈分系数与注水效率：

式中：A_j、W_e,j分别表示j井的劈分系数与注水效率；n为与j井相连的连通单元数目；劈分系数与注水效率均为无因次量，取值范围为0到1；

第五计算单元，用于根据计算得到当前时刻所有注水井的注水效率，将区块内所有的注水井的注水效率进行综合评价、排序，优先选择低效井进行调剖作业；

第六计算单元，用于根据所述的劈分系数计算得到调堵井周围各连通单元堵剂的进入量；依据室内封堵能力实验或矿场试验确定调堵剂对地层参数如渗透率的影响关系，并依据调堵剂对渗透率的影响建立不同调堵用量与连通参数如传导率的关系模型；根据堵剂进入量与连通单元的体积关系，确定某连通单元内进入堵剂的无因次注入倍数δ_i,j，根据曲线关系进行插值，确定连通单元的渗流能力变化倍数，将传导率修正为T′_i,j；

预测单元，用于根据各连通单元修正后的传导率值，将物质平衡方程更新为：

在进行调堵模拟后，进行定压生产求解调堵后的生产动态指标。

本发明具有如下的有益效果：

(1)相比于传统数值模拟方法，本发明建立的连通性模型只需利用注采数据即可自动建模，不需复杂地质建模过程，连通性模型直接沿着连通方向进行流动处理，不需太过精细的渗流方程，可以和油藏优势流场的连通性识别无缝对接。

(2)本发明模型反演得到的连通性结果与数值模拟软件一致，本发明的连通性模型可靠。

(3)本发明能计算各调堵井的最优堵剂注入量，模拟预测产油量和含水率的变化，取得明显降水增油效果，可较好的指导实际现场应用。

附图说明

图1为本发明所述的基于井间连通性的调堵动态预测方法的流程示意图。

图2为本发明所述的连通单元示意图。

图3为调剖井优选示意图。

图4为堵剂注入与渗流能力关系曲线示意图。

图5为调堵前传导率及连通体积示意图。

图6为当前时刻劈分示意图。

图7为堵剂注入分配量示意图，单位方。

图8为注堵剂后传导率值示意图。

图9为概念模型渗透率场示意图。

图10a为W2井拟合情况示意图。

图10b为W3井拟合情况示意图。

图11a为概念模型流场示意图。

图11b为劈分系数计算结果示意图。

图12a为调堵前的传导率示意图。

图12b为调堵后的传导率示意图。

图13a为W3注入堵剂效果示意图。

图13b为W3不同堵剂用量下增油量示意图。

图14为某实际油田传导率反演结果示意图。

图15a为某实际油田区块累产油拟合情况示意图。

图15b为某实际油田区块含水率拟合情况示意图。

图16为室内试验曲线示意图。

图17为各注水井堵剂用量示意图。

图18a为某实际油田调堵预测区块产油速度示意图。

图18b为某实际油田调堵预测区块含水率示意图。

图19为本发明所述的基于井间连通性的调堵动态预测***的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，基于井间连通性的调堵动态预测方法，包括如下步骤：

步骤一，建立井间连通性模型：对水驱油藏的注采***进行分层简化表征，将其简化为一系列井间连通单元体，每一个连通单元由传导率和连通体积这两个特征参数表征，基于所述连通单元并通过物质平衡方程和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算井点处的当前油水产出动态指标；

步骤二，反演井间连通性模型：用所述当前油水产出动态指标对油藏的历史油水产出动态指标进行拟合，调整所述井间连通性模型的特征参数，并生成反演后的连通性模型；

步骤三，调堵动态指标预测：基于所述反演后的连通性模型，计算注采井间的劈分系数及注水井的注水效率，优选注水效率较低的注水井作为调剖井；建立调剖井的堵剂注入量与连通单元的特征参数的关系，计算注入堵剂后的传导率值，根据物质平衡方程计算调堵后的生产动态指标。

以下对上述方案进行详细说明。

上述步骤一是要建立井间连通性模型，首先是对水驱油藏的注采***进行分层简化表征，将其简化为一系列井间连通单元体，如图2所示。每一个连通单元由传导率(T_i,j)和连通体积(V_p,i,j)这两个特征参数表征，前者表征单元渗流能力，后者反映井间控制范围和体积。

对于i井，忽略毛管力及重力变化，建立物质平衡方程，有：

式中：n为油水井数；T_ij为i井与j井之间的平均传导率，m³/(d·MPa)；p_i和p_j分别为i井与j井泄油区内的平均圧力，MPa；q_i为i井的流量速度，产出为负，注入为正，m³/d；t为生产时间，d；C_t为综合压缩系数，MPa^-1；V_p,i为i井的泄油控制体积，m³；

对(37)式进行隐式差分，设时间步长为Δt，得到以下差分方程：

令得到方程组：

根据上述方程组(39)，可求得每个井点泄油区的平均压力值。设连通单元连接i与j两井，且j井压力大于i井，得到i与j井间连通单元的流量的计算公式为：

根据上式(40)，可计算出每个时刻模型连通单元内的流量分布，接下来就以连通单元为对象进行饱和度追踪计算。在饱和度追踪计算时，将每个连通单元内的饱和度追踪处理为一维渗流问题，根据贝克莱-列维特前缘推进理论，设i井与j井间的连通单元内，液流方向从j流向i，得到下列偏微分方程：

式中：S_w,i,j为连通单元内从j追踪到i的含水饱和度，f_w(S_w,i,j)表示连通单元内从j追踪到i的含水率值，L_i,j表示连通单元的长度。对于上述方程，经过理论推导，并考虑实际油藏中存在油井转注、关井等重大调整措施，采用下述公式进行计算：

式中：f_w为含水率；S_w,i和S_w,j为i井和j井点处含水饱和度；C_v,i,j为从第j井流向第i井的无因次累积流量。根据上式得到了每一个连通单元含水率导数值，就可以通过插值计算出每一个连通单元的含水率值。求得的各个方向的含水率f_w(S_w,i,j)，就能计算第i井的综合含水率f_w(S_w,i)，其具体计算公式为：

获得单井含水率后，可以进一步计算其他生产指标，如日产油量、日产水、累产油等，进而实现了对水驱油藏动态的快速预测。

上述步骤二是反演井间连通性模型，这是因为模型中各井间连通参数的初值可根据井点的物性和连井剖面信息如平均渗透率和有效厚度等进行计算，为了使模型计算的结果与实际动态吻合，需要对传导率、连通体积等参数进行快速调整、修正。通过引入计算机辅助历史拟合方法，可以实现对连通性模型的快速反演，调整所述连通性模型的特征参数，并生成反演后的连通性模型，具体方法在公开的文献中有记载，在此不进行详细说明。对于该问题，历史拟合过程采用SPSA算法进行求解，其主要的迭代公式为：

式中：γ为迭代步长；为随机扰动近似梯度；m为连通模型参数向量；l为迭代步数。

上述步骤三调堵动态预测的基本思想是：基于历史拟合后的连通性模型，根据井间流量分布与各井的含水率信息，计算注采井间的劈分系数及注水井的注水效率，从而优选注水效率较低的注水井作为调剖井进行调剖；根据调剖井在当前时刻其周边连通单元的劈分情况，即可得知该井注入堵剂后在各个连通单元所在方向上堵剂的分配比例；结合室内试验进行测试模型(如不同注入堵剂量下，渗流能力的下降关系)，建立堵剂注入量与连通单元的特征参数如传导率之间的关系，计算注入堵剂后的传导率值，带入物质平衡方程计算，即可实现调堵后的生产动态预测，其具体流程如下：

①水劈分系数及注水效率计算

设j为注水井，i为与其相连的生产井，采用以下公式计算劈分系数与注水效率：

式中：A_j、W_e,j分别表示j井的劈分系数与注水效率；n为与j井相连的连通单元数目。根据定义，劈分系数表示其注入量到与其连通的生产井之间的液量分配比例，注水效率则表示单位注水量能从周边生产井产出的单位产油量；劈分系数与注水效率均为无因次量，取值范围为0到1。

②调剖井优选方法

根据上述公式(45)、(46)计算得到当前时刻所有注水井的注水效率，将区块内所有的注水井的注水效率进行综合评价、排序，优先选择低效井进行调剖作业。如图3所示，首先根据该注水井与区块平均注水效率之间的关系，将注水井分为高效井(黑色上三角)、低效井(黑色下三角)，并根据注水量的大小，优先选择低效井中注水效率较低且注水量较大的井进行调堵。

③注入堵剂后连通参数计算

根据步骤①中计算获得的劈分系数计算得到调堵井周围各连通单元堵剂的进入量；依据室内封堵能力实验(或矿场试验)确定调堵剂对地层参数(渗透率)的影响关系，并依据调堵剂对渗透率的影响建立不同调堵用量与连通参数(传导率)的关系模型，如图4所示。根据堵剂进入量与连通单元的体积关系，确定某连通单元内进入堵剂的无因次注入倍数δ_i,j，根据曲线关系进行插值，确定连通单元的渗流能力变化倍数，将传导率修正为T′_i,j。以图中曲线为例，设堵剂注入量达到0.1PV，其对应的传导率值下降为原始值的30％，即修改后的传达率T′_i,j＝0.3T_i,j。

④注入堵剂后的动态预测

根据图4中的关系曲线修正各连通单元的传导率值后，将物质平衡方程更新为：

在进行调堵模拟后，可以采用定压模式进行生产，令

式中：p_wf,i表示i井井底流压；J_i表示生产指数。将公式(48)带入公式(47)，即可进行定压生产求解。

实施例1以某注水井为例简要介绍调堵预测过程。如图5所示，I1为注水井，与4口生产井相连，图中每一个连通单元上分别标注有传导率和连通体积(单位：万方)；图6为当前时刻由I1井向4口生产井的劈分系数。以I1井为调堵井，设注入堵剂量为350方，则其向P1、P2、P3、P4井的4个连通单元上的堵剂进入量分别为17.5、122.5、157.5、52.5方，如图7所示。根据各个连通单元进入堵剂量与连通体积的比值，即可确定出4个连通单元上的无因次注入倍数约为0.0088、0.082、0.21、0.0044；根据图4所示的关系曲线，得到每个连通单元上的渗流能力变化倍数约为0.089、0.247、0.402、0.378；最终得到的注入堵剂后传导率值，如图8所示。

由实施例1可看出，对于传导率较大、水窜严重的连通单元，通过实施调剖，其传导率的变化值也就越大，从而实现了各连通单元的均衡调剖。上述方法克服了传统数模在引入调堵作用后繁琐的计算流程，在识别油藏高渗通道的基础上，直接沿水窜方向进行调堵模拟预测，实现了优先调堵井、模拟调堵动态的无缝对接，形成了一套现场适用的快速模拟预测方法。

实施例2是非均质概念算例，使用商业数值模拟器建立一个二维非均质油藏模型，采用五注四采井网，油藏网格划分为25×25×1，X、Y和Z方向的网格尺寸为25m、15m和15m。模型真实渗透率场如图9所示，分布有高渗区和低渗区，平均孔隙度为0.2，初始含油饱和度0.8，油藏初始压力为25MPa，以模拟生产1800天的生产数据进行历史拟合。

历史拟合单井拟合如图10a～10b所示，本方法与数值模拟方法有很好的一致性，图11为模型计算劈分系数与模型真实流场对应情况，可以看出劈分计算结果与流场对应性良好，验证该模型的准确性。历史拟合反演的连通特征参数如图12a，图中数据直观的显示了井与井之间的传导率，模型拟合良好，可用于后期调堵动态预测。

注水井中I4的注水效率最低，选择I4井进行调堵，预测周边生产井的动态。使用如图4的封堵率曲线，渗透率最多可下降至原来的20％，图12b为加入堵剂后的传导率场图，反映注入的堵剂优先对优势通道进行封堵，于1800天开始注入堵剂，预测堵剂注入后300天的动态指标变化，堵剂初始用量为500m³，结果如图13a、13b所示。

由于I4向W3方向的传导率大，堵剂优进入该方向，从图13a可以看出，在注入堵剂约100天内，W3井含水率下降，产油速度上升，之后含水率缓慢回升，产油速度下降。为确定W3最优的堵剂用量，需计算不同堵剂用量的单井增油效果，得出最优值，图13b为W3不同堵剂用量分别为500m³、1000m³、1500m³和2000m³时单井增油情况，可以看出，当堵剂用量为1000m³时，单井增油最多，之后随着堵剂量的增加增油量下降，堵剂最优值为1000m³。

实施例3是实际算例，将本发明提出的调堵动态预测方法应用于某实际低渗透油田，该油田于2011年开始生产，共250口井，其中80口注水井，平均渗透率为20mD，平均孔隙度为0.108，油藏初始压力为20MPa，区块连通性反演结果如图14。区块拟合情况如图15a、15b，区块累产油拟合相关系数为94.1％，区块含水率拟合相关系数为88.3％。

基于连通性计算结果，优选了13口注水效率较低的井进行调堵动态优化。根据矿场实验及室内实验得出堵剂对传导率下降的散点，通过多元回归得到封堵率曲线如图16，极限封堵率为75％，使用该封堵曲线，根据堵剂正交试验设计及各注水井连通体积比例，计算各注水井的堵剂用量，注堵剂井的堵剂用量如图17，平均堵剂用量为578m³。于1500天开始注堵剂，预测2年内的产油速度和含水变化，预测结果如图18，全区产油速度平均提高12m³/d，含水率平均降低1.2％。A5524井为现场实施过调堵措施的生产井，其日增油水平为3.8m³/d，使用本发明方法预测该井的日增油水平为3.33m³/d，实际效果与预测效果相比误差不超过15％，验证了该方法的正确性。

如图19所示，一种基于井间连通性的调堵动态预测***包括：

建模模块：用于建立井间连通性模型；对水驱油藏的注采***进行分层简化表征，将其简化为一系列井间连通单元体，每一个连通单元由传导率和连通体积这两个特征参数表征，基于所述连通单元并通过物质平衡方程和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算井点处的当前油水产出动态指标；

拟合模块：用于反演井间连通性模型；用所述当前油水产出动态指标对油藏的历史油水产出动态指标进行拟合，调整所述井间连通性模型的特征参数，并生成反演后的连通性模型；

预测模块：用于调堵动态指标预测；基于所述反演后的连通性模型，计算注采井间的劈分系数及注水井的注水效率，优选注水效率较低的注水井作为调剖井；建立调剖井的堵剂注入量与连通单元的特征参数的关系，计算注入堵剂后的传导率值，根据物质平衡方程计算调堵后的生产动态指标。

进一步的，所述建模模块具体包括：

模型建立单元，用于基于所述连通单元建立物质平衡方程：

式中：n为油水井数；T_ij为i井与j井之间的平均传导率，m³/(d·MPa)；p_i和p_j分别为i井与j井泄油区内的平均圧力，MPa；q_i为i井的流量速度，产出为负，注入为正，m³/d；t为生产时间，d；C_t为综合压缩系数，MPa^-1；V_p,i为i井的泄油控制体积，m³；

第一计算单元，用于对物质平衡方程进行隐式差分求解，计算每个时刻模型连通单元内的流量分布：

第二计算单元，用于基于所述连通单元和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算每一个连通单元含水率导数值：

式中：S_w,i,j为连通单元内从j追踪到i的含水饱和度，f_w(S_w,i,j)表示连通单元内从j追踪到i的含水率值，f_w为含水率；S_w,i和S_w,j为i井和j井点处含水饱和度；C_v,i,j为从第j井流向第i井的无因次累积流量；

第三计算单元，用于对每一个连通单元含水率导数值插值计算出每一个连通单元的含水率值，进一步计算第i井的综合含水率：

获得单井含水率后，可以进一步计算其他生产指标。

进一步的，所述拟合模块采用SPSA算法进行求解，其主要的迭代公式为：

式中：γ为迭代步长；为随机扰动近似梯度；m为连通模型参数向量；l为迭代步数。

进一步的，所述预测模块具体包括：

第四计算单元，用于基于所述反演后的连通性模型，计算劈分系数与注水效率：

式中：A_j、W_e,j分别表示j井的劈分系数与注水效率；n为与j井相连的连通单元数目；劈分系数与注水效率均为无因次量，取值范围为0到1；

第五计算单元，用于根据计算得到当前时刻所有注水井的注水效率，将区块内所有的注水井的注水效率进行综合评价、排序，优先选择低效井进行调剖作业；

第六计算单元，用于根据所述的劈分系数计算得到调堵井周围各连通单元堵剂的进入量；依据室内封堵能力实验或矿场试验确定调堵剂对地层参数如渗透率的影响关系，并依据调堵剂对渗透率的影响建立不同调堵用量与连通参数如传导率的关系模型；根据堵剂进入量与连通单元的体积关系，确定某连通单元内进入堵剂的无因次注入倍数δ_i,j，根据曲线关系进行插值，确定连通单元的渗流能力变化倍数，将传导率修正为T′_i,j；

预测单元，用于根据各连通单元修正后的传导率值，将物质平衡方程更新为：

在进行调堵模拟后，进行定压生产求解调堵后的生产动态指标。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.基于井间连通性的调堵动态预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，建立井间连通性模型：对水驱油藏的注采***进行分层简化表征，将其简化为一系列井间连通单元体，每一个连通单元由传导率和连通体积这两个特征参数表征，基于所述连通单元并通过物质平衡方程和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算井点处的当前油水产出动态指标；

步骤二，反演井间连通性模型：用所述当前油水产出动态指标对油藏的历史油水产出动态指标进行拟合，调整所述井间连通性模型的特征参数，并生成反演后的连通性模型；

步骤三，调堵动态指标预测：基于所述反演后的连通性模型，计算注采井间的劈分系数及注水井的注水效率，优选注水效率较低的注水井作为调剖井；建立调剖井的堵剂注入量与连通单元的特征参数的关系，计算注入堵剂后的传导率值，根据物质平衡方程计算调堵后的生产动态指标。

2.根据权利要求1所述的基于井间连通性的调堵动态预测方法，其特征在于，所述步骤一具体包括以下步骤：

S101，基于所述连通单元建立物质平衡方程：

式中：n为油水井数；T_ij为i井与j井之间的平均传导率，m³/(d·MPa)；p_i和p_j分别为i井与j井泄油区内的平均圧力，MPa；q_i为i井的流量速度，产出为负，注入为正，m³/d；t为生产时间，d；C_t为综合压缩系数，MPa^-1；V_p,i为i井的泄油控制体积，m³；

S102，对物质平衡方程进行隐式差分求解，计算每个时刻模型连通单元内的流量分布：

S103，基于所述连通单元和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算每一个连通单元含水率导数值：

式中：S_w,i,j为连通单元内从j追踪到i的含水饱和度，f_w(S_w,i,j)表示连通单元内从j追踪到i的含水率值，f_w为含水率；S_w,i和S_w,j为i井和j井点处含水饱和度；C_v,i,j为从第j井流向第i井的无因次累积流量；

S104，对每一个连通单元含水率导数值插值计算出每一个连通单元的含水率值，进一步计算第i井的综合含水率：

获得单井含水率后，可以进一步计算其他生产指标。

3.根据权利要求1或2所述的基于井间连通性的调堵动态预测方法，其特征在于，所述步骤二中历史拟合过程采用SPSA算法进行求解，其主要的迭代公式为：

m^l+1＝m^l-γ▽F(m^l),m＝[L,T_ij,V_pijL] (6)

式中：γ为迭代步长；▽F为随机扰动近似梯度；m为连通模型参数向量；l为迭代步数。

4.根据权利要求2所述的基于井间连通性的调堵动态预测方法，其特征在于，所述步骤三中具体包括以下步骤：

S301，基于所述反演后的连通性模型，计算劈分系数与注水效率：

式中：A_j、W_e,j分别表示j井的劈分系数与注水效率；n为与j井相连的连通单元数目；劈分系数与注水效率均为无因次量，取值范围为0到1；

S302，根据计算得到当前时刻所有注水井的注水效率，将区块内所有的注水井的注水效率进行综合评价、排序，优先选择低效井进行调剖作业；

S303，根据所述的劈分系数计算得到调堵井周围各连通单元堵剂的进入量；依据室内封堵能力实验或矿场试验确定调堵剂对地层参数如渗透率的影响关系，并依据调堵剂对渗透率的影响建立不同调堵用量与连通参数如传导率的关系模型；根据堵剂进入量与连通单元的体积关系，确定某连通单元内进入堵剂的无因次注入倍数δ_i,j，根据曲线关系进行插值，确定连通单元的渗流能力变化倍数，将传导率修正为T′_i,j；

S304，根据各连通单元修正后的传导率值，将物质平衡方程更新为：

在进行调堵模拟后，进行定压生产求解调堵后的生产动态指标。

5.一种基于井间连通性的调堵动态预测***，其特征在于，包括：

建模模块：用于建立井间连通性模型；对水驱油藏的注采***进行分层简化表征，将其简化为一系列井间连通单元体，每一个连通单元由传导率和连通体积这两个特征参数表征，基于所述连通单元并通过物质平衡方程和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算井点处的当前油水产出动态指标；

拟合模块：用于反演井间连通性模型；用所述当前油水产出动态指标对油藏的历史油水产出动态指标进行拟合，调整所述井间连通性模型的特征参数，并生成反演后的连通性模型；

预测模块：用于调堵动态指标预测；基于所述反演后的连通性模型，计算注采井间的劈分系数及注水井的注水效率，优选注水效率较低的注水井作为调剖井；建立调剖井的堵剂注入量与连通单元的特征参数的关系，计算注入堵剂后的传导率值，根据物质平衡方程计算调堵后的生产动态指标。

6.根据权利要求5所述的基于井间连通性的调堵动态预测***，其特征在于，所述建模模块具体包括：

模型建立单元，用于基于所述连通单元建立物质平衡方程：

式中：n为油水井数；T_ij为i井与j井之间的平均传导率，m³/(d·MPa)；p_i和p_j分别为i井与j井泄油区内的平均圧力，MPa；q_i为i井的流量速度，产出为负，注入为正，m³/d；t为生产时间，d；C_t为综合压缩系数，MPa^-1；V_p,i为i井的泄油控制体积，m³；

第一计算单元，用于对物质平衡方程进行隐式差分求解，计算每个时刻模型连通单元内的流量分布：

第二计算单元，用于基于所述连通单元和贝克莱-列维特前缘推进理论，计算每一个连通单元含水率导数值：

式中：S_w,i,j为连通单元内从j追踪到i的含水饱和度，f_w(S_w,i,j)表示连通单元内从j追踪到i的含水率值，f_w为含水率；S_w,i和S_w,j为i井和j井点处含水饱和度；C_v,i,j为从第j井流向第i井的无因次累积流量；

第三计算单元，用于对每一个连通单元含水率导数值插值计算出每一个连通单元的含水率值，进一步计算第i井的综合含水率：

获得单井含水率后，可以进一步计算其他生产指标。

7.根据权利要求5所述的基于井间连通性的调堵动态预测***，其特征在于，所述拟合模块采用SPSA算法进行求解，其主要的迭代公式为：

m^l+1＝m^l-γ▽F(m^l),m＝[L,T_ij,V_pijL] (15)

式中：γ为迭代步长；▽F为随机扰动近似梯度；m为连通模型参数向量；l为迭代步数。

8.根据权利要求5所述的基于井间连通性的调堵动态预测***，其特征在于，所述预测模块具体包括：

第四计算单元，用于基于所述反演后的连通性模型，计算劈分系数与注水效率：

式中：A_j、W_e,j分别表示j井的劈分系数与注水效率；n为与j井相连的连通单元数目；劈分系数与注水效率均为无因次量，取值范围为0到1；

第五计算单元，用于根据计算得到当前时刻所有注水井的注水效率，将区块内所有的注水井的注水效率进行综合评价、排序，优先选择低效井进行调剖作业；

第六计算单元，用于根据所述的劈分系数计算得到调堵井周围各连通单元堵剂的进入量；依据室内封堵能力实验或矿场试验确定调堵剂对地层参数如渗透率的影响关系，并依据调堵剂对渗透率的影响建立不同调堵用量与连通参数如传导率的关系模型；根据堵剂进入量与连通单元的体积关系，确定某连通单元内进入堵剂的无因次注入倍数δ_i,j，根据曲线关系进行插值，确定连通单元的渗流能力变化倍数，将传导率修正为T′_i,j；

预测单元，用于根据各连通单元修正后的传导率值，将物质平衡方程更新为：

在进行调堵模拟后，进行定压生产求解调堵后的生产动态指标。