CN111577264A - 裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法及装置 - Google Patents

裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法及装置，其中，该方法包括以下步骤：获取所属储层和流体的静态参数及所研究水平井相关生产参数；根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量；根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力。由于该方案综合考虑了应力敏感性、裂缝闭合、油藏压力变化和油气两相流，提高了裂缝孔隙型油藏水平井产能的预测精度，为裂缝孔隙型油藏的高效开发提供技术支持。

Description

裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法及装置
技术领域
本发明涉及石油开发的油井产能预测技术领域，特别涉及一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法及装置。
背景技术
含有天然裂缝的油藏普遍可视为裂缝孔隙型油藏，包括低渗透砂岩裂缝性油藏、砂砾岩裂缝性油藏、碳酸盐岩裂缝性油藏、火成岩裂缝性油藏等。裂缝孔隙型油藏是由裂缝***和基质***组成的双重介质***，经典的描述裂缝孔隙型模型有：Warren-Root模型、Kazemi模型和de Swaan模型，这些模型为研究裂缝孔隙型油藏的产能特征奠定重要的基础。
裂缝孔隙型油藏在降压开采过程中，往往表现出应力敏感性，储层发生变形导致储层渗透率和油井产能大幅度下降。当应力敏感性比较严重时，地层压力的下降将使储层裂缝发生闭合，这种现象在井底附近更突出。此外，在地饱压差较小的情况下，生产过程中井底附近容易发生脱气，出现油气两相流。与垂直井相比，水平井在开发裂缝孔隙型油藏时可横穿更多的天然裂缝，增加油井与油藏的接触面积，提高油井的产能。然而，储层应力敏感性、裂缝闭合和油气两相流问题的共同影响，导致常规的纯油相或油气两相水平井产能方程在预测该类油藏产能时会不准确，给油井提液优化和油田产能建设带来挑战。
比如，现有的一些水平井纯油相产能方程(Borisov公式、Giger公式、Joshi公式)的缺点是都是在单一介质油藏的基础上开展研究，没有考虑储层应力敏感性和裂缝闭合的影响，并且都假设储层中发生稳态流动，与实际的油藏中往往发生拟稳态流动的特征不相符合。
在前人的基础上，王厉强和张强等采用不同的方法对应力敏感性油藏的水平井纯油相产能方程开展研究，提出各自的公式：
1)王厉强公式
采用等值渗流阻力法和保角变换法，提出考虑应力敏感性的水平井稳态产量公式为：
Figure BDA0001972228550000021
式(1)中：q-水平井产量，m3/d；a′-泄油椭圆长半轴，m；b′-泄油椭圆短半轴，m；L-水平井长度，m；h-油层厚度，m；rw-井筒半径，m；；pwf-井底流动压力，MPa；pr-油藏平均压力，MPa；sv-垂直面表皮因子，无量纲；sh-水平面表皮因子，无量纲；K0-油层初始渗透率，10-3μm2；μ-地层油粘度，mPa.s；αk-储层应力敏感性指数，MPa-1；G0-初始启动压力梯度，m-1；G-启动压力梯度，m-1。
2)张强公式
采用等值渗流阻力法和保角变换法，提出另一种应力敏感性油藏水平井稳态产量公式为：
Figure BDA0001972228550000022
式(2)中：q-水平井产量，m3/d；L-水平井长度，m；h-油层厚度，m；rw-井筒半径，m；Re-油藏供给半径，m；pwf-井底流动压力，MPa；pe-供给边界压力，MPa；Ki-油层原始渗透率，mD；Cρ-液体等温压缩系数，MPa-1；Bo-原油体积系数，m3/m3；μ-地层油粘度，mPa.s；α-储层应力敏感性指数，MPa-1。
王厉强公式和张强公式虽然考虑了储层的应力敏感性，但并未考虑储层裂缝闭合，也是基于单一介质油藏开展研究，同样假设储层中发生稳态流动，与实际的油藏中往往发生拟稳态流动的特征不相符合。
上面提到的均是水平井的纯油相产能方程，一些学者提出了几种水平井油气两相产能方程，比如，Cheng方程、Bendakhlia方程、刘想平方程、孙大同方程，这四种产能方程的缺点：一是针对单一介质油藏开展研究，未考虑储层的应力敏感性和裂缝闭合；二是仅适用于饱和油藏，对不饱和油藏不适用。
总体而言，前面关于水平井的产能方程均存在一定的局限性，要么未考虑裂缝孔隙型油藏的双重介质特征，要么未考虑储层的应力敏感性和裂缝闭合，要么未考虑井底出现的油气两相流，要么有储层发生稳态流动的假设，要么有生产过程中油藏平均压力近似不变的假设。因此，鉴于水平井相对于直井的高昂钻井成本，亟待建立一种***完整的，适用范围广的，且同时考虑储层应力敏感性、裂缝闭合、油藏压力变化和油气两相流影响、能够快速准确预测裂缝孔隙型油藏水平井产能的方法。
发明内容
本发明实施例提供了一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法及装置，综合考虑了应力敏感性、裂缝闭合、油藏压力变化和油气两相流，提高了裂缝孔隙型油藏水平井产能的预测精度，为裂缝孔隙型油藏的高效开发提供技术支持。
本发明实施例提供了一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，该方法包括：
获取所属储层和流体的静态参数及所研究水平井相关生产参数；
根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；
将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量；
根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力。
本发明实施例还提供了一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，该装置包括：
参数获取模块，用于获取所属储层和流体的静态参数及所研究水平井相关生产参数；
校正因子确定模块，用于根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；
产油量确定模块，用于将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量；
产油能力预测模块，用于根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力。
在本发明实施例中，获取所属储层和流体的静态参数及所研究油井相关生产参数，根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量，以上是综合考虑了应力敏感性、裂缝闭合、油藏压力变化和油气两相流，最后根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力。该方法提高了裂缝孔隙型油藏水平井产能的预测精度，为裂缝孔隙型油藏的高效开发提供技术支持。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法流程图(一)；
图2是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法流程图(二)；
图3是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法流程图(三)；
图4是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法流程图(四)；
图5是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法流程图(五)；
图6是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置结构框图(一)；
图7是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置结构框图(二)；
图8是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置结构框图(三)；
图9是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置结构框图(四)；
图10是本发明实施例提供的一种在不同条件下所预测水平井产油量与井底流动压力之间的关系曲线对比图；
图11是本发明实施例提供的一种在不同条件下所计算水平井产油指数与井底流动压力之间的关系曲线对比图。
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。
裂缝孔隙型油藏开发过程中具有三大特征，一是储层的应力敏感性，二是部分区域的裂缝因油藏压力下降而发生闭合，三是井底附近地层脱气，出现油气两相流动。三者的叠加使现有技术方法很难准确预测裂缝孔隙型油藏的水平井产油能力。本发明提供一种综合考虑应力敏感性、裂缝闭合、油藏压力变化和油气两相流且适用范围广的水平井产能预测方法，来提高裂缝孔隙型油藏水平井产能的预测精度，为裂缝孔隙型油藏的高效开发提供技术支持。
图1是本发明实施例提供的一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法流程图(一)，如图1所示，该方法包括：
步骤101：获取所属储层和流体的静态参数及所研究水平井相关生产参数；
步骤102：根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；
步骤103：将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量；
步骤104：根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力。
在本发明实施例中，所述所属储层和流体的静态参数包括：油藏泡点压力pb、原油体积系数B、地层原油粘度μ、油层厚度h、裂缝***初始渗透率Kf0、基质***初始渗透率Km0、裂缝***初始孔隙度φf0、储层裂缝发生闭合的半径rf、油藏初始压力p0、生产时油藏平均压力
Figure BDA0001972228550000051
泄油半径re、裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1和裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2；所研究水平井相关生产参数包括：水平井筒半长l、井筒半径rw、表皮系数S和井底流动压力pwf。
其中，上述参数通过如下方式获得：
1)通过对地下流体取样进行高压物性分析实验得到油藏泡点压力pb、体积系数B和地层原油粘度μ；
2)通过钻井资料获得水平井筒半长l和井筒半径rw；
3)通过常规测井解释得到油层厚度h、裂缝***初始渗透率Kf0、基质***初始渗透率Km0和裂缝***初始孔隙度φf0；
4)根据压力恢复试井或者压力降落试井等动态测试得到油藏初始压力p0、生产时油藏平均压力
Figure BDA0001972228550000061
泄油半径re、储层裂缝发生闭合的半径rf和表皮系数S；
5)通过常规压力测试得到井底流动压力pwf；
6)通过应力敏感实验获得裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1和裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2。
在本发明实施例中，由于油藏饱和类型分为不饱和油藏和饱和油藏，因此，本发明针对不饱和油藏和饱和油藏分别建立水平井产油预测方程，在生产过程中油藏平均压力发生变化时依然可行，这对降压开发的裂缝性油藏非常有意义，适用范围更广。因此，如图2所示，步骤102具体包括：
步骤1021：根据所述静态参数(即根据油藏泡点压力和油藏初始压力)确定油藏饱和类型；
步骤1022：依据所述油藏饱和类型，根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时相应油藏饱和类型对应的水平井油气两相流入状态方程的校正因子。
其中，油藏饱和类型的确定标准为：
当p0≥pb时，所述油藏饱和类型为不饱和油藏；当p0＜pb时，所述油藏饱和类型为饱和油藏；
其中，p0表示油藏初始压力；pb表示油藏泡点压力。
针对不同的油藏饱和类型，井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子的公式分别为：
1)不饱和油藏(p0≥pb)
Figure BDA0001972228550000071
2)饱和油藏(p0＜pb)
Figure BDA0001972228550000072
式(3)和式(4)中：Rcb表示不饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；Rc′b表示饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；
Figure BDA0001972228550000075
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa。
在本发明实施例中，如图2所示，步骤103具体包括：
步骤1031：根据所述静态参数确定裂缝性油藏的初始等效渗透率；
步骤1032：依据所述油藏饱和类型，将所述初始等效渗透率、所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入相应油藏饱和类型对应的裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量。
其中，裂缝孔隙型油藏的初始等效渗透率的计算公式是：
Figure BDA0001972228550000073
其中，
Figure BDA0001972228550000074
表示油藏的初始等效渗透率，μm2；Km0表示基质***初始渗透率，μm2；φf0表示裂缝***初始孔隙度，无量纲；Kf0表示裂缝***初始渗透率，μm2。
针对不同的油藏饱和类型，计算产油量的裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程公式分别为：
1)不饱和油藏(p0≥pb)
Figure BDA0001972228550000081
Figure BDA0001972228550000082
2)饱和油藏(p0＜pb)
Figure BDA0001972228550000083
式(6)和式(7)中，Qh表示水平井地面产油量，m3/d；
Figure BDA0001972228550000084
表示油藏的初始等效渗透率，μm2；Km0表示基质***初始渗透率，μm2；Rcb表示不饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；Rc′b表示饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；h表示油层厚度，m；l表示水平井筒半长，m；μ表示地层原油粘度，mPa.s；B表示原油体积系数，m3/m3；S表示表皮系数，无量纲；re表示泄油半径，m；rw表示井筒半径，m；fw表示油井含水率，无量纲；p0表示油藏初始压力，MPa；
Figure BDA0001972228550000085
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa；rf表示储层裂缝闭合的半径，m；α1表示裂缝未闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1；α2表示裂缝闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1。
本发明中，在应力敏感性指数为0时，对应不考虑应力敏感性的情形。
在本发明实施例中，在获得了不同井底流动压力下的产油量后，可以直接使用不同井底流动压力下的产油量预测所研究油井的产油能力，即步骤104。但是由于不同井底流动压力下的产油量是一堆数值，从直观上不能很好的观测预测情况，基于此，如图3所示，本发明裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法还可以包括：
步骤105：根据所述不同井底流动压力下的产油量，绘制产油量与井底流动压力关系曲线；
步骤104具体包括：
根据所述产油量与井底流动压力关系曲线预测所研究水平井的产油能力。
在本发明实施例中，上述只是单纯的从不同井底流动压力下的产油量来预测产油能力，还可以从不同井底流动压力下的水平井产油指数来预测产油指数。基于此，如图4所示，本发明裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法还可以包括：
步骤106：根据所述不同井底流动压力下的产油量确定不同井底流动压力下的水平井产油指数；
其中，不同井底流动压力下的水平井产油指数的计算公式如下：
Figure BDA0001972228550000091
式(8)中，Jhl表示水平井产油指数，m3/d/MPa；Qhl表示水平井地面产油量，m3/d；
Figure BDA0001972228550000092
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa。
步骤107：根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数预测所研究水平井的产油指数。
同样由于不同井底流动压力下的水平井产油指数是一堆数值，从直观上不能很好的观测预测情况，基于此，如图5所示，本发明裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法还可以包括：
步骤108：根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数，绘制产油指数与井底流动压力关系曲线；
步骤107具体包括：
根据所述产油指数与井底流动压力关系曲线预测所研究水平井的产油指数。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，如下面的实施例所述。由于裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置解决问题的原理与裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法相似，因此裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置的实施可以参见裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图6是本发明实施例的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置结构框图(一)，如图6所示，包括：
参数获取模块601，用于获取所属储层和流体的静态参数及所研究水平井相关生产参数；
校正因子确定模块602，用于根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；
产油量确定模块603，用于将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量；
产油能力预测模块604，用于根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力。
在本发明实施例中，所述所属储层和流体的静态参数包括：油藏泡点压力pb、原油体积系数B、地层原油粘度μ、油层厚度h、裂缝***初始渗透率Kf0、基质***初始渗透率Km0、裂缝***初始孔隙度φf0、储层裂缝发生闭合的半径rf、油藏初始压力p0、生产时油藏平均压力
Figure BDA0001972228550000101
泄油半径re、裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1和裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2；所研究水平井相关生产参数包括：水平井筒半长l、井筒半径rw、表皮系数S和井底流动压力pwf。
在本发明实施例中，所述校正因子确定模块602具体用于：
根据所述静态参数确定油藏饱和类型；
依据所述油藏饱和类型，根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时相应油藏饱和类型对应的水平井油气两相流入状态方程的校正因子。
在本发明实施例中，所述产油量确定模块603具体用于：
根据所述静态参数确定裂缝性油藏的初始等效渗透率；
依据所述油藏饱和类型，将所述初始等效渗透率、所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入相应油藏饱和类型对应的裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量。
在本发明实施例中，如图7所示，还包括：
关系曲线图绘制模块605，用于根据所述不同井底流动压力下的产油量，绘制产油量与井底流动压力关系曲线；
所述产油能力预测模块604具体用于：
根据所述产油量与井底流动压力关系曲线预测所研究水平井的产油能力。
在本发明实施例中，如图8所示，还包括：
产油指数确定模块606，用于根据所述不同井底流动压力下的产油量确定不同井底流动压力下的水平井产油指数；
产油指数预测模块607，用于根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数预测所研究水平井的产油指数。
在本发明实施例中，如图9所示，所述关系曲线图绘制模块605还用于：
根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数，绘制产油指数与井底流动压力关系曲线；
所述产油指数预测模块607具体用于：
根据所述产油指数与井底流动压力关系曲线预测所研究水平井的产油指数。
在本发明实施例中，所述校正因子确定模块602具体用于：
按照如下方式根据所述静态参数确定油藏饱和类型：
当p0≥pb时，所述油藏饱和类型为不饱和油藏；当p0＜pb时，所述油藏饱和类型为饱和油藏；
其中，p0表示油藏初始压力；pb表示油藏泡点压力。
在本发明实施例中，所述校正因子确定模块602具体用于：
当油藏饱和类型为不饱和油藏时，按照公式(3)确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；
当油藏饱和类型为饱和油藏时，按照公式(4)确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子。
在本发明实施例中，所述产油量确定模块603具体用于：按照公式(5)确定裂缝孔隙型油藏的初始等效渗透率。
在本发明实施例中，当油藏饱和类型为不饱和油藏时，裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程为公式(6)；当油藏饱和类型为饱和油藏时，裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程为公式(7)。
在本发明实施例中，所述产油指数确定模块606具体用于：按照公式(8)确定不同井底流动压力下的水平井产油指数。
实施例
中亚地区某油田B区块为一个新发现的区块，属于典型的裂缝孔隙型油藏。目前该区块处于先导试验开发阶段，H577井为专门设计的一口水平井，下面以H577井作为具体实施例的研究油井，应用本发明的技术方案预测H577井在B区块的产油能力，进而确定水平井这种井型在该区块开发过程中是否具有优势，为B区块实施水平井开发的可行性提供依据。
第一步：获取所属储层和流体的静态参数及所研究油井相关生产参数，具体获取的参数结果见表1。
表1研究区块和H577井的基本参数结果表
Figure BDA0001972228550000121
第二步：根据第一步中的油藏初始压力p0和油藏泡点压力pb，有p0＞pb，确定该油藏为不饱和油藏。
第三步：根据B区块为不饱和油藏，将第一步中获取的所有参数代入针对不饱和油藏的油气两相流入状态方程校正因子公式(3)中，可计算出井底流动压力低于油藏泡点压力时H577井在不同井底流动压力下的校正因子，结果见表2。
第四步：根据储层初始等效渗透率的计算公式(5)，利用第一步获得的裂缝***初始渗透率Kf0、基质***初始渗透率Km0和裂缝***初始孔隙度φf0确定裂缝孔隙型储层的初始等效渗透率
Figure BDA0001972228550000131
为0.00136μm2。
第五步：将获取的所有参数代入公式(6)中，采用牛顿迭代法可计算出H577井在不同井底流动压力下的产油量，结果见表2。还可以根据产液指数计算公式(8)，利用所得到的不同井底流动压力下的产油量计算出对应井底流动压力下的产油指数，结果见表2。
表2 H577井的相关参数计算结果表
井底流动压力p<sub>wf</sub> 校正因子R<sub>cb</sub> 产油量Q<sub>hw</sub> 产液指数J<sub>hl</sub>
MPa 无量纲 m<sup>3</sup>/d m<sup>3</sup>/d/MPa
45.7 - 0 8.11092544
45 - 14.7663055 21.0947221
41 - 97.3780907 20.7187427
37 1.00220616 142.054503 16.3281038
33 1.038266744 160.536378 12.6406597
29 1.097375555 163.856937 9.81179265
25 1.170776545 159.643006 7.71222249
21 1.256333796 151.820906 6.14659539
17 1.353858821 142.413035 4.96212664
13 1.463968556 132.465169 4.05092261
9 1.587704183 122.521889 3.3384711
5 1.726364239 112.869901 2.77321625
1 1.881398307 103.66261 2.31907405
0.1 1.918691021 101.661717 2.22942363
第六步：根据H577井在不同井底流动压力下的产油量，可绘制出H577井的产油量与井底流动压力关系曲线图，即产油能力预测图，如图10中点划线所示。
为对比发明实施效果，计算并绘制另外两种条件下油井产油量与井底流动压力的关系曲线，包括：1)不考虑应力敏感性和储层裂缝闭合(取裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1＝0、裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2＝0和裂缝闭合半径rf＝0)，对应于图10中的实线；2)考虑应力敏感性但不考虑裂缝闭合(取裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1＝0.125、裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2＝0.154和裂缝闭合半径rf＝0)，对应于图10中的长虚线。图10中的黑色圆圈为H577井在实际生产情况下的产油量与井底流动压力构成的关系曲线。显然，实际的H577井产油量与井底流动压力关系曲线与使用本发明获得的关系曲线基本吻合，但和本发明计算的另外两种条件下的关系曲线相差较大，具体表现为：不考虑应力敏感性和裂缝闭合时，相同井底流动压力下所计算的产油量均偏小；考虑应力敏感性但不考虑裂缝闭合时，相同井底流动压力下所计算的产油量也均偏小。因此，本发明的技术方案能够提高裂缝孔隙型油藏水平井产油能力的预测精度。
进一步可绘制出H577井产油指数与井底流动压力关系曲线图，如图11中点划线所示。类似地，计算并绘制步骤S105中另外两种条件下油井产油指数与井底流动压力的关系曲线于图11中，同实际的油井产油指数与井底流动压力关系曲线对比。包括：1)不考虑应力敏感性和储层裂缝闭合(取裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1＝0、裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2＝0和裂缝闭合半径rf＝0)，对应于图11中的实线；2)考虑应力敏感性但不考虑裂缝闭合(取裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1＝0.125、裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2＝0.154和裂缝闭合半径rf＝0)，对应于图11中的长虚线。在图11中，实际的H577井产油指数与井底流动压力关系曲线与使用本发明获得的关系曲线基本吻合，进一步说明本发明所提供的技术方案在裂缝孔隙型油藏水平井产油能力预测方面的准确度。
第七步：基于第六步所绘制的H577井产油能力和产油指数与井底流动压力关系曲线图，可预测该井在任意井底流动压力下的产油能力和产油指数，例如：当井底流动压力为40MPa时，对应产油量约为111m3/d，产油指数约为19.5m3/d/MPa；当井底流动压力为23MPa时，对应产油量约为156m3/d，产油指数约为6.9m3/d/MPa。同时，H577井的最大产油量为163m3/d，此时的井底流动压力为30MPa，该数据可用于评估B区块水平井开发时的产能建设规模。
综上所述，本发明为裂缝孔隙型油藏提供一种水平井产能预测方法。本发明的技术方案基于储层中发生拟稳态流动，同时考虑了储层的应力敏感性，储层裂缝的闭合和井底附近的油气两相流等影响，可更准确地预测裂缝孔隙型油藏水平井的产油能力，为水平井高效开发该类油藏提供技术支持。同时，本发明针对不饱和油藏和饱和油藏分别建立水平井产能预测方程，在生产过程中油藏平均压力发生变化时依然适用，这对降压开发的裂缝孔隙型油藏很有意义。此外，本发明中，在应力敏感性指数为0时，对应不考虑应力敏感性的情形。因此，本发明提提供的方法更***，适用范围更广。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (30)

1.一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，包括：
获取所属储层和流体的静态参数及所研究水平井相关生产参数；
根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；
将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量；
根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力。
2.如权利要求1所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，所述所属储层和流体的静态参数包括：油藏泡点压力pb、原油体积系数B、地层原油粘度μ、油层厚度h、裂缝***初始渗透率Kf0、基质***初始渗透率Km0、裂缝***初始孔隙度φf0、储层裂缝发生闭合的半径rf、油藏初始压力p0、生产时油藏平均压力
Figure FDA0001972228540000011
泄油半径re、裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1和裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2；所研究水平井相关生产参数包括：水平井筒半长l、井筒半径rw、表皮系数S和井底流动压力pwf。
3.如权利要求1所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子，包括：
根据所述静态参数确定油藏饱和类型；
依据所述油藏饱和类型，根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时相应油藏饱和类型对应的水平井油气两相流入状态方程的校正因子。
4.如权利要求3所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量，包括：
根据所述静态参数确定裂缝性油藏的初始等效渗透率；
依据所述油藏饱和类型，将所述初始等效渗透率、所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入相应油藏饱和类型对应的裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量。
5.如权利要求1所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，还包括：
根据所述不同井底流动压力下的产油量，绘制产油量与井底流动压力关系曲线；
根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力，包括：
根据所述产油量与井底流动压力关系曲线预测所研究水平井的产油能力。
6.如权利要求5所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，还包括：
根据所述不同井底流动压力下的产油量确定不同井底流动压力下的水平井产油指数；
根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数预测所研究水平井的产油指数。
7.如权利要求6所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，还包括：
根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数，绘制产油指数与井底流动压力关系曲线；
根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数预测所研究水平井的产油指数，包括：
根据所述产油指数与井底流动压力关系曲线预测所研究水平井的产油指数。
8.如权利要求3所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，根据所述静态参数确定油藏饱和类型，包括：
当p0≥pb时，所述油藏饱和类型为不饱和油藏；当p0＜pb时，所述油藏饱和类型为饱和油藏；
其中，p0表示油藏初始压力；pb表示油藏泡点压力。
9.如权利要求8所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，当油藏饱和类型为不饱和油藏时，按照如下公式根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子：
Figure FDA0001972228540000031
其中，Rcb表示不饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；
Figure FDA0001972228540000032
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa。
10.如权利要求8所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，当油藏饱和类型为饱和油藏时，按照如下公式根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子：
Figure FDA0001972228540000033
其中，R′cb表示饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；
Figure FDA0001972228540000034
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa。
11.如权利要求4所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，按照如下公式根据所述静态参数确定裂缝孔隙型油藏的初始等效渗透率：
Figure FDA0001972228540000035
其中，
Figure FDA0001972228540000036
表示油藏的初始等效渗透率，μm2；Km0表示基质***初始渗透率，μm2；φf0表示裂缝***初始孔隙度，无量纲；Kf0表示裂缝***初始渗透率，μm2。
12.如权利要求4所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，当油藏饱和类型为不饱和油藏时，裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程为：
Figure FDA0001972228540000041
Figure FDA0001972228540000042
其中，Qh表示水平井地面产油量，m3/d；
Figure FDA0001972228540000043
表示油藏的初始等效渗透率，μm2；Km0表示基质***初始渗透率，μm2；Rcb表示不饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；h表示油层厚度，m；l表示水平井筒半长，m；μ表示地层原油粘度，mPa.s；B表示原油体积系数，m3/m3；S表示表皮系数，无量纲；re表示泄油半径，m；rw表示井筒半径，m；fw表示油井含水率，无量纲；p0表示油藏初始压力，MPa；
Figure FDA0001972228540000044
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa；rf表示储层裂缝闭合的半径，m；α1表示裂缝未闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1；α2表示裂缝闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1。
13.如权利要求4所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，当油藏饱和类型为饱和油藏时，裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程为：
Figure FDA0001972228540000045
其中，Qh表示水平井地面产油量，m3/d；
Figure FDA0001972228540000046
表示油藏的初始等效渗透率，μm2；Km0表示基质***初始渗透率，μm2；Rc′b表示饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；h表示油层厚度，m；l表示水平井筒半长，m；μ表示地层原油粘度，mPa.s；B表示原油体积系数，m3/m3；S表示表皮系数，无量纲；re表示泄油半径，m；rw表示井筒半径，m；fw表示油井含水率，无量纲；p0表示油藏初始压力，MPa；
Figure FDA0001972228540000051
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa；rf表示储层裂缝闭合的半径，m；α1表示裂缝未闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1；α2表示裂缝闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1。
14.如权利要求6所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法，其特征在于，按照如下公式根据所述不同井底流动压力下的产油量确定不同井底流动压力下的水平井产油指数：
Figure FDA0001972228540000052
其中，Jhl表示水平井产油指数，m3/d/MPa；Qhl表示水平井地面产油量，m3/d；
Figure FDA0001972228540000053
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa。
15.一种裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取所属储层和流体的静态参数及所研究水平井相关生产参数；
校正因子确定模块，用于根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子；
产油量确定模块，用于将所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量；
产油能力预测模块，用于根据所述不同井底流动压力下的产油量预测所研究水平井的产油能力。
16.如权利要求15所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述所属储层和流体的静态参数包括：油藏泡点压力pb、原油体积系数B、地层原油粘度μ、油层厚度h、裂缝***初始渗透率Kf0、基质***初始渗透率Km0、裂缝***初始孔隙度φf0、储层裂缝发生闭合的半径rf、油藏初始压力p0、生产时油藏平均压力
Figure FDA0001972228540000054
泄油半径re、裂缝未闭合储层的应力敏感性指数α1和裂缝闭合储层的应力敏感性指数α2；所研究水平井相关生产参数包括：水平井筒半长l、井筒半径rw、表皮系数S和井底流动压力pwf。
17.如权利要求15所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述校正因子确定模块具体用于：
根据所述静态参数确定油藏饱和类型；
依据所述油藏饱和类型，根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时相应油藏饱和类型对应的水平井油气两相流入状态方程的校正因子。
18.如权利要求17所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述产油量确定模块具体用于：
根据所述静态参数确定裂缝性油藏的初始等效渗透率；
依据所述油藏饱和类型，将所述初始等效渗透率、所述静态参数、所述相关生产参数和所述校正因子代入相应油藏饱和类型对应的裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程得到不同井底流动压力下的产油量。
19.如权利要求15所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，还包括：
关系曲线图绘制模块，用于根据所述不同井底流动压力下的产油量，绘制产油量与井底流动压力关系曲线；
所述产油能力预测模块具体用于：
根据所述产油量与井底流动压力关系曲线预测所研究水平井的产油能力。
20.如权利要求19所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，还包括：
产油指数确定模块，用于根据所述不同井底流动压力下的产油量确定不同井底流动压力下的水平井产油指数；
产油指数预测模块，用于根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数预测所研究水平井的产油指数。
21.如权利要求20所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述关系曲线图绘制模块还用于：
根据所述不同井底流动压力下的水平井产油指数，绘制产油指数与井底流动压力关系曲线；
所述产油指数预测模块具体用于：
根据所述产油指数与井底流动压力关系曲线预测所研究水平井的产油指数。
22.如权利要求17所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述校正因子确定模块具体用于：
按照如下方式根据所述静态参数确定油藏饱和类型：
当p0≥pb时，所述油藏饱和类型为不饱和油藏；当p0＜pb时，所述油藏饱和类型为饱和油藏；
其中，p0表示油藏初始压力；pb表示油藏泡点压力。
23.如权利要求22所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述校正因子确定模块具体用于：
当油藏饱和类型为不饱和油藏时，按照如下公式根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子：
Figure FDA0001972228540000071
其中，Rcb表示不饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；
Figure FDA0001972228540000072
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa。
24.如权利要求22所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述校正因子确定模块具体用于：
当油藏饱和类型为饱和油藏时，按照如下公式根据所述静态参数和所述相关生产参数确定井底流动压力低于油藏泡点压力时水平井油气两相流入状态方程的校正因子：
Figure FDA0001972228540000073
其中，R′cb表示饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；
Figure FDA0001972228540000074
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa。
25.如权利要求18所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述产油量确定模块具体用于：
按照如下公式根据所述静态参数确定裂缝孔隙型油藏的初始等效渗透率：
Figure FDA0001972228540000081
其中，
Figure FDA0001972228540000082
表示油藏的初始等效渗透率，μm2；Km0表示基质***初始渗透率，μm2；φf0表示裂缝***初始孔隙度，无量纲；Kf0表示裂缝***初始渗透率，μm2。
26.如权利要求18所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，当油藏饱和类型为不饱和油藏时，裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程为：
Figure FDA0001972228540000083
Figure FDA0001972228540000084
其中，Qh表示水平井地面产油量，m3/d；
Figure FDA0001972228540000085
表示油藏的初始等效渗透率，μm2；Km0表示基质***初始渗透率，μm2；Rcb表示不饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；h表示油层厚度，m；l表示水平井筒半长，m；μ表示地层原油粘度，mPa.s；B表示原油体积系数，m3/m3；S表示表皮系数，无量纲；re表示泄油半径，m；rw表示井筒半径，m；fw表示油井含水率，无量纲；p0表示油藏初始压力，MPa；
Figure FDA0001972228540000086
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa；rf表示储层裂缝闭合的半径，m；α1表示裂缝未闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1；α2表示裂缝闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1。
27.如权利要求18所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，当油藏饱和类型为饱和油藏时，裂缝孔隙型油藏水平井流入动态方程为：
Figure FDA0001972228540000091
其中，Qh表示水平井地面产油量，m3/d；
Figure FDA0001972228540000092
表示油藏的初始等效渗透率，μm2；Km0表示基质***初始渗透率，μm2；R′cb表示饱和油藏水平井的油气两相流入状态方程校正因子，无量纲；h表示油层厚度，m；l表示水平井筒半长，m；μ表示地层原油粘度，mPa.s；B表示原油体积系数，m3/m3；S表示表皮系数，无量纲；re表示泄油半径，m；rw表示井筒半径，m；fw表示油井含水率，无量纲；p0表示油藏初始压力，MPa；
Figure FDA0001972228540000093
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa；pb表示油藏泡点压力，MPa；rf表示储层裂缝闭合的半径，m；α1表示裂缝未闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1；α2表示裂缝闭合储层的应力敏感性指数，MPa-1。
28.如权利要求20所述的裂缝孔隙型油藏水平井产能预测装置，其特征在于，所述产油指数确定模块具体用于：
按照如下公式根据所述不同井底流动压力下的产油量确定不同井底流动压力下的水平井产油指数：
Figure FDA0001972228540000094
其中，Jhl表示水平井产油指数，m3/d/MPa；Qhl表示水平井地面产油量，m3/d；
Figure FDA0001972228540000095
表示生产时油藏平均压力，MPa；pwf表示井底流动压力，MPa。
29.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至14任一所述裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法。
30.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至14任一所述裂缝孔隙型油藏水平井产能预测方法的计算机程序。
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