CN112228055B - 二三结合开发模式下的转换时机的确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法及装置，涉及油田开发技术领域。上位机可以确定用于反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系的目标函数，并基于该目标函数确定目标转换时机。由于确定目标转换时机的过程无需进行物理实验，因此可以有效降低了确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机的成本，且提高了确定该转换时机的效率。
Description
技术领域
本申请涉及油田开发技术领域，特别涉及一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法及装置。
背景技术
陆相沉积油藏进入高含水开发阶段后，采用常规的开发方式对陆相沉积油藏进行开发，对增加可采储量的作用有限，难以保证油田的效益。此时，可以采用二三结合开发模式对该陆相沉积油藏进行开发，以提高该陆相沉积油藏的采收率。
其中，二三结合开发模式可以是指：在油藏进入高含水开发阶段，将二次开发与三次采油的层系井网整体优化部署，前期进行精细注水开发，提高水驱采收率，选择转换时机转入三次采油，发挥二次开发井网完整性的优势和三次采油提高驱油效率技术优势的协同融合效应，同时实施全生命周期的效益评价与项目管理，实现油田开发水平和总体效益的最优化。
相关技术中，通常可以采用室内物理实验的方式，确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机。但是，采用该种方式确定转换时机的成本较高。
发明内容
本申请提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法及装置，可以解决相关技术的确定转换时机的成本较高的问题。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法，所述方法包括：
获取开采时段内油藏的年产油量与年含水率的第一关系；
获取所述开采时段内所述油藏的年净现值与所述年产油量的第二关系；
基于所述第一关系，所述第二关系，以及所述油藏的开采结束时刻，确定目标函数，所述目标函数用于反映在所述开采时段内所述油藏的累计净现值与含水率的关系；
将所述目标函数中所述累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
可选的，所述获取开采时段内油藏的年产油量与年含水率的第一关系，包括：
确定目标关系式，所述目标关系式用于反映所述油藏在开采时段内的采收率与年含水率的关系；
确定所述油藏在开采时段内的最大年产液量；
基于所述目标关系式和所述最大年产液量，确定所述第一函数，所述第一函数用于反映所述第一关系。
可选的，所述确定所述目标关系式，包括：
确定用于反映所述油藏的面积波及系数的第一影响因子，所述第一影响因子y1满足：
确定用于反映所述油藏的体积波及系数的第二影响因子，所述第二影响因子y2满足：
确定用于反映所述油藏的储层渗透率与流度比协同参数的第三影响因子，所述第三影响因子y3满足：
确定用于反映所述油藏的垂向非均质性的第四影响因子，所述第四影响因子y4满足：
y4＝1-Vk F；
获取用于反映所述油藏的驱替过程的第五影响因子，所述第五影响因子y5满足：
根据所述第一影响因子、所述第二影响因子、所述第三影响因子、所述第四影响因子以及所述第五影响因子，确定所述目标关系式，所述目标关系式满足：
ER＝A×y1×y2×y3×y4×y5；
其中，所述ER表示开采时段内的采收率，B、C和D均为固定系数，M为水油流度比，fw(Swe)为所述油藏的产出端含水饱和度对应的含水率，G和H均为固定系数，W为用于反映所述油藏所在油田的井网密度的关系式，K为用于反映储层渗透率的关系式，E为固定系数，Vk为所述油藏的渗透率变异系数，F为固定系数，Swe为所述油藏的产出端含水饱和度，Swc为所述油藏的束缚水饱和度，f′w(Swe)为产出端含水饱和度对应的含水率的导数，Sor为用于反映残余油饱和度与毛管数的关系的函数，A为归一化参数。
可选的，所述获取所述开采时段内所述油藏的年净现值与所述年产油量的第二关系，包括：
基于所述油藏的年产油量，原油单价，所述油藏的年固定资产投资，所述油藏的年生产成本，以及基准收益率，确定所述第二函数，所述第二函数用于反映所述第二关系，所述第二函数满足：
NPVt＝[Qo(t)×P-Id(t)-CP(t)]×(1+i)-t；
其中，所述NPVt为所述年净现值，P为所述原油单价，Qo(t)为所述年产油量，Id(t)为所述年固定资产投资，CP(t)为所述年生产成本，i为所述基准受益率，t为所述开采时段内的开采年份。
可选的，所述方法还包括：
基于所述第二关系，确定所述油藏的开采结束时刻，所述开采结束时刻为所述第二关系式中所述年净现值大于或等于零时的时刻。
可选的，将所述目标函数中所述累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机，包括：
确定所述目标函数的导函数；
将所述导函数为零时的含水率确定为目标含水率；
将所述目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
另一方面，提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取开采时段内油藏的年产油量与年含水率的第一关系；
第二获取模块，用于获取所述开采时段内所述油藏的年净现值与所述年产油量的第二关系；
第一确定模块，用于基于所述第一关系，所述第二关系，以及所述油藏的开采结束时刻，确定目标函数，所述目标函数用于反映在所述开采时段内所述油藏的累计净现值与含水率的关系；
第二确定模块，用于将所述目标函数中所述累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
可选的，所述第一获取模块用于：
确定目标关系式，所述目标关系式用于反映所述油藏在开采时段内的采收率与年含水率的关系；
确定所述油藏在开采时段内的最大年产液量；
基于所述目标关系式和所述最大年产液量，确定所述第一函数，所述第一函数用于反映所述第一关系。
可选的，所述第一获取模块用于：
确定用于反映所述油藏的面积波及系数的第一影响因子，所述第一影响因子y1满足：
确定用于反映所述油藏的体积波及系数的第二影响因子，所述第二影响因子y2满足：
确定用于反映所述油藏的储层渗透率与流度比协同参数的第三影响因子，所述第三影响因子y3满足：
确定用于反映所述油藏的垂向非均质性的第四影响因子，所述第四影响因子y4满足：
y4＝1-Vk F；
获取用于反映所述油藏的驱替过程的第五影响因子，所述第五影响因子y5满足：
根据所述第一影响因子、所述第二影响因子、所述第三影响因子、所述第四影响因子以及所述第五影响因子，确定所述目标关系式，所述目标关系式满足：
ER＝A×y1×y2×y3×y4×y5；
其中，所述ER表示开采时段内的采收率，B、C和D均为固定系数，M为水油流度比，fw(Swe)为所述油藏的产出端含水饱和度对应的含水率，G和H均为固定系数，W为用于反映所述油藏所在油田的井网密度的关系式，K为用于反映储层渗透率的关系式，E为固定系数，Vk为所述油藏的渗透率变异系数，F为固定系数，Swe为所述油藏的产出端含水饱和度，Swc为所述油藏的束缚水饱和度，f′w(Swe)为产出端含水饱和度对应的含水率的导数，Sor为用于反映残余油饱和度与毛管数的关系的函数，A为归一化参数。
可选的，所述第二获取模块用于：
基于所述油藏的年产油量，原油单价，所述油藏的年固定资产投资，所述油藏的年生产成本，以及基准收益率，确定所述第二函数，所述第二函数用于反映所述第二关系，所述第二函数满足：
NPVt＝[Qo(t)×P-Id(t)-CP(t)]×(1+i)-t；
其中，所述NPVt为所述年净现值，P为所述原油单价，Qo(t)为所述年产油量，Id(t)为所述年固定资产投资，CP(t)为所述年生产成本，i为所述基准受益率，t为所述开采时段内的开采年份。
可选的，所述装置还包括：
第三确定模块，用于基于所述第二关系，确定所述油藏的开采结束时刻，所述开采结束时刻为所述第二关系式中所述年净现值大于或等于零时的时刻。
可选的，所述第二确定模块用于：
确定所述目标函数的导函数；
将所述导函数为零时的含水率确定为目标含水率；
将所述目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
又一方面，提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置，所述装置包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方面所述的二三结合开发模式下的转换时机的确定方法。
再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机执行如上述方面所述的二三结合开发模式下的转换时机的确定方法。
再一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在所述计算机上运行时，使得所述计算机执行上述方面所述的二三结合开发模式下的转换时机的确定方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法及装置，上位机可以确定用于反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系的目标函数，并基于该目标函数确定目标转换时机。由于确定目标转换时机的过程无需进行物理实验，因此可以有效降低了确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机的成本，且提高了确定该转换时机的效率。
并且，由于该目标函数可以反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系，即本申请实施例提供的方法在确定该转换时机的过程中，考虑了工程技术的可行性和经济效益的可行性，因此采用本申请实施例提供的方法确定的转换时机对油藏进行开采的过程中，能够有效发挥二次采油方式的潜力，并提高三次采油的效能，从而达成油气田开发二次采油与三次采油的有效过渡，有效确保了油田的经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的另一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的一种确定目标关系式的方法流程图；
图4是本申请实施例提供的一种确定目标转换时机的方法流程图；
图5是本申请实施例提供的一种含水率与采收率的对应关系的示意图；
图6是本申请实施例提供的一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置的结构框图；
图7是本申请实施例提供的另一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置的结构框图；
图8是本申请实施例提供的又一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
陆相沉积油藏进入特高含水开发阶段后，具有断块特征突出、储层非均质严重、剩余油高度分散、开发状况复杂等特征，采用常规的开发方式对该陆相沉积油藏进行开发，对增加可采储量的作用有限，难以保证油田的效益。此时，可以采用水驱老油田“整体控制、层系细分、平面重组、立体优化、深部调驱、二三结合”关键开发对策接替升级的指导方针中的二三结合开发模式对该陆相沉积油藏进行开发，以提高该陆相沉积油藏的采收率。该老油田即为该陆相沉积油藏所在油田。
二三结合开发模式可以是指：在油藏进入高含水开发阶段，将二次开发与三次采油的层系井网整体优化部署，前期进行精细注水开发(即采用第一驱油方式进行油藏开采)，提高水驱采收率，选择转换时机转入三次采油(即采用第二驱油方式进行油藏开采)，发挥二次开发井网完整性的优势和三次采油提高驱油效率技术优势的协同融合效应，同时实施全生命周期的效益评价与项目管理，实现油田开发水平和总体效益的最优化。其中，第一驱油方式和第二驱油方式可以不同，例如第一驱油方式可以为水驱油(也可以称为水驱)，第二驱油方式可以为化合驱油(也可以称为化合驱)，化学驱采用的化学药剂可以为聚合物，相应的，该化学驱也可以为称为聚合物驱。
相关技术中，可以采用室内物理实验的方式，或者采用岩心驱替和可视化微观研究的方式，确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机。其中，采用室内物理实验的方式可以是指：通过实验研究聚合物的不同注入时机与油藏的采收率的关系，之后基于不同注入时机与采收率的关系，确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机。或者，通过实验研究聚合物的不同注入时机与油藏的含水率的关系，之后基于该不同注入时机与含水率的关系，确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机。
但是，一方面，采用以上方式确定转换时机的成本较高。另一方面，采用以上方式确定转换时机的过程中，未考虑工程技术的可行性和经济效益的可行性，导致基于上述方式确定的转换时机不够合理，从而继而导致油田的经济性较低。
本申请实施例提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法，该方法可以应用于上位机。参见图1，该方法可以包括：
步骤101、获取开采时段内油藏的年产油量与年含水率的第一关系。
其中，该开采时段可以为从该油藏开始开采(即从建设注采井网开始)，直至油藏的评价期(也可以称为经济评价期)结束的时段，该开采时段也可以称为油藏的全生命周期。
步骤102、获取开采时段内油藏的年净现值与年产油量的第二关系。
在确定目标函数之前，上位机还可以获取开采时段内，该油藏的年净现值与年产油量的第二关系。
步骤103、基于第一关系，第二关系，以及油藏的开采结束时刻，确定目标函数。
上位机在获取第一关系，第二关系，以及油藏的开采结束时刻后，即可将该第一关系，该开采结束时刻带入第二关系中，继而得到可以用于反映在开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系的目标函数。
其中，该开采结束时刻可以基于该第二关系确定。
步骤104、将目标函数中累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
上位机在确定目标函数后，可以确定目标函数中累计净现值的增长率时的目标含水率，并将该目标含水率对应的时刻确定为目标转换时机。
在本申请实施例中，上位机在确定目标转换时机后，可以在该目标转换时机控制驱油设备采用第二驱油方式对油藏进行开采。
综上所述，本申请实施例提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法，上位机可以确定用于反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系的目标函数，并基于该目标函数确定目标转换时机。由于确定目标转换时机的过程无需进行物理实验，因此可以有效降低了确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机的成本，且提高了确定该转换时机的效率。
并且，由于该目标函数可以反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系，即本申请实施例提供的方法在确定该转换时机的过程中，考虑了工程技术的可行性和经济效益的可行性，因此采用本申请实施例提供的方法确定的转换时机对油藏进行开采的过程中，能够有效发挥二次采油方式的潜力，并提高三次采油的效能，从而达成油气田开发二次采油与三次采油的有效过渡，有效确保了油田的经济性。
本申请实施例以第二驱油方式为化学驱为例，对本申请实施例提供的二三结合开发模式下的转换时机的确定方法进行实例性说明。该方法可以应用于上位机，参见图2，该方法可以包括：
步骤201、确定目标关系式。
在油藏开采过程中，对油藏的采收率的影响因子有多种，本申请实施例通过获取多种影响因子，来确定该多种影响因子与采收率的关系，由于该多种影响因子包括年含水率，则确定的关系可以反映油藏在开采时段内的采收率与年含水率的关系。本申请实施例将该确定的关系采用目标关系式表示，则该目标关系式可以用于反映油藏在开采时段内的采收率与年含水率的关系。
其中，该开采时段可以为从该油藏开始开采(即从建设注采井网开始)，直至油藏的评价期(也可以称为经济评价期)结束的时段，该开采时段也可以称为油藏的全生命周期。
在本申请实施例中，参见图3，上位机确定目标关系式的过程可以包括：
步骤2011、确定用于反映油藏的面积波及系数的第一影响因子。
其中，面积波及系数可以是指：水淹面积与井网控制面积之比。
在本申请实施例中，上位机可以先确定油藏的水油流度比，并获取该油藏的储层的含水率。之后，上位机即可基于该油藏的水流流度比和含水率，确定该第一影响因子。该第一影响因子y1满足：
公式(1)中，B、C和D均为固定系数，且该B、C和D可以由上位机通过拟合数据得到。M为水油流度比，fw(Swe)为油藏的产出端含水饱和度对应的含水率。
步骤2012、确定用于反映油藏的体积波及系数的第二影响因子。
上位机可以获取用于反映该油藏的储层渗透率的关系式，并获取用于反映该油藏所在油田的井网密度的关系式。之后，上位机可以基于该用于反映该油藏的储层渗透率的关系式，以及用于反映该油藏的井网密度的关系式，确定用于反映该油藏的体积波及系数的第二影响因子。
其中，该第二影响因子y2满足：
公式(2)中，G和H均为固定系数，且可以由上位机通过拟合数据得到。例如，该G可以为1.095，H可以为0.148。W为用于反映井网密度的关系式，K为用于反映该储层渗透率的关系式。
步骤2013、确定用于反映油藏的储层渗透率与流度比协同参数的第三影响因子。
上位机在获取用于反映油藏的储层渗透率的关系式之后，还可以基于该用于反映油藏的储层渗透率的关系式，确定该第三影响因子。该第三影响因子y3满足：
公式(3)中，E为固定系数，且可以由上位机通过拟合数据得到。例如，E为可以为0.214。
步骤2014、确定用于反映油藏的垂向非均质性的第四影响因子。
油藏的垂向非均质性即为油藏的储层的垂向非均质性，该储层的垂向非均质性可以是指：储层岩性、物性、含油性以及砂体连通程度在垂向(也可以称为纵向)上的变换特征。
由于储层渗透率的变化(即储层渗透率非均质性)对储层的垂向非均质性影响较大，而该储层渗透率非均质性通常采用渗透率变异系数表征。因此，在本申请实施例中，上位机可以先获取该渗透率变异参数，之后可以基于该渗透率变异参数，确定用于反映油藏的垂向非均质性的第四影响因子。
其中，该储层渗透率属于储层物性参数。上位机确定的第四影响因子y4满足下述公式(4)。
y4＝1-Vk F 公式(4)
公式(4)中，Vk为渗透率变异系数，F为固定参数，且可以由上位机通过对数据进行拟合得到。例如，该F可以为3。
步骤2015、获取用于反映油藏的驱替过程的第五影响因子。
在本申请实施例中，上位机可以获取油藏的开发过程中，多个不同的驱替参数组，以及与该多个驱替参数组一一对应的多个采收率。之后，上位机可以对该多个不同的驱替参数组，以及多个采收率进行对数据进行拟合，从而可以获取用于反映油藏的驱替过程的第五影响因子。其中，该驱替参数组可以包括：油藏的产出端含水饱和度，油藏的束缚水饱和度，产出端含水饱和度对应的含水率的导数，以及用于反映残余油饱和度与毛管数的关系的函数等参数。
或者，工作人员可以输入该第五影响因子，相应的，上位机可以获取该第五影响因子。
该上位机获取的第五影响因子y5满足下：
公式(5)中，Swe为油藏的产出端含水饱和度，Swc为油藏的束缚水饱和度，f′w(Swe)为产出端含水饱和度对应的含水率的导数，Sor＝Sor(NC)，是用于反映残余油饱和度与毛管数的关系的函数。该毛管数(也可以称为毛管准数或临界驱替比)是隶属流体力学的黏性力与表面张力的比，也即是该函数可以用于反映残余油饱和度，与驱替液粘度以及界面张力之间的关系。
步骤2016、根据第一影响因子、第二影响因子、第三影响因子、第四影响因子以及第五影响因子，确定目标关系式。
上位机在确定第一影响因子、第二影响因子、第三影响因子、第四影响因子以及第五影响因子之后，可以基于该第一影响因子至第五影响因子的乘积确定目标关系式。例如，上位机可以直接将该第一影响因子至第五影响因子的乘积，确定为该目标关系式。或者，上位机可以将第一影响因子至第五影响因子之积，以及归一化参数的乘积，确定为该目标关系式。其中，该归一化参数可以是上位机中预先存储的。
例如，该目标关系式可以满足下：
ER＝A×y1×y2×y3×y4×y5 公式(6)
公式(6)中，A为归一化参数，ER表示开采时段内的采收率。
根据上述描述可知，上位机在确定二三结合开发模式下，从二次开发转入三次采油的转换时机的过程中，可以基于技术参数(即上述的水油流度比、含水饱和度、含水率、渗透率变异参数、井网密度、储层渗透率以及储层渗透率与流度比协同参数等)，建立年采收率与年含水率的模型(即上述目标关系式)，并可以将该模型作为二三结合开发模式下，油藏的全生命周期的效益稳产开发价值链的产量模型。
步骤202、确定油藏在开采时段内的最大年产液量。
上位机可以获取油藏在二次开发前每年的液产量(即年产液量)，以及该油藏在二次开发后每年的产液量。之后，上位机可以比较多个年产液量，从而得到该油藏在开采时段内的最大年产液量。其中，二次开发前油藏所在油田的井数小于二次开发后该油田的井数。二次开发前的年产液量可以是上位机中预先存储的。
也即是，该最大年产液量可以满足：
公式(7)中，QL(t)为该最大年产液量，m1为二次开发前油藏所在油田的井数，m1+m2为二次开发后油藏所在油田的井数。相应的，m2即为二次开发过程中的加密井数。j为正整数。
需要说明的是，由于采用二三结合开发模式进行油藏开采的过程中，通常先进行水驱采油，且水驱采油的年产液量逐年递减。因此，从二次开发直至采油结束这一时段内的油藏的最大年产液量，即为二次开发至三次采油前的这一时段内的年最大产液量。其中，二次开发至三次采油前的这一时段内，油藏的年产液量可以是上位机中预先存储的。
步骤203、基于目标关系式和最大年产液量，确定第一函数。
上位机在确定目标关系式，以及油藏在开采时段内的最大年产液量后，即可基于该目标关系式和最大年产液量，确定第一函数。该第一函数可以用于反映第一关系，该第一关系为开采时段内油藏的年产油量与年含水率之间的关系。
其中，该第一函数满足下述公式(8)。
Qo(t)＝QL(t)×[1-fw(t)] 公式(8)
公式(8)中，Qo(t)为该年产油量，fw(t)为该年含水率。
步骤204、获取开采时段内油藏的年净现值与年产油量的第二关系。
在确定目标转换时机之前，上位机还可以获取开采时段内，油藏的年净现值与年产油量的第二关系。
在本申请实施例中，上位机获取开采时段内油藏的年净现值与年产油量的第二关系的过程可以包括：上位机可以先获取原油单价，油藏的年固定资产投资，油藏的年生产成本，以及基准收益率。之后，上位机可以基于油藏的年产油量，原油单价，油藏的年固定资产投资，油藏的年生产成本，以及基准收益率，确定第二函数，第二函数用于反映第二关系。
其中，该第二函数可以满足：
NPVt＝[Qo(t)×P-Id(t)-CP(t)]×(1+i)-t 公式(9)
公式(9)中，其中，NPVt为油藏的开采时段内，第t年的年净现值，P为原油单价，Qo(t)为第t年的年产油量，Id(t)为第t年的年固定资产投资，CP(t)为第t年的年生产成本，i为基准受益率，t为开采时段内的开采年份。
其中，该年固定资产投资可以包括：每年的钻井采油投资和集输建设投资等。该年生产成本可以包括：每年的水处理费用、注剂费用和集输装置维护费用等。
根据上述步骤204的描述可知，上位机可以确定二三结合开发模式下，油藏所在油田的经济参数(即上述年净现值、年固定资产投资和年生产成本)，并基于该经济参数建立年净现值模型(即上述第二函数)，以作为二三结合开发模式下，油藏的全生命周期效益稳产开发价值链的效益模型。
步骤205、基于第二关系，确定油藏的开采结束时刻。
上位机在确定第二关系后，可以使得该第二关系中的年净现值大于或等于零，以确定该年净现值大于或等于零时的时刻，并可以将该时刻确定为油藏的开采结束时刻(也可以称为油藏开发的总体时间)。
从步骤205可以看出，本申请实施例提供的二三结合开发模式下转换时机的确定方法，在确定转换时机的过程中，考虑了经济效益的可行性。由此可以确保基于后续确定的转换时机进行油藏开发，能够有效确保油田的经济效益。
步骤206、基于第一关系，第二关系，以及油藏的开采结束时刻，确定目标函数。
上位机在确定第一关系，第二关系，以及该油藏的开采结束时刻后，即可基于该第一关系，第二关系，以及油藏的开采结束时刻，确定目标函数。该目标函数可以用于反映在开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系。
其中，该目标函数可以满足下述公式(10)。
公式(9)中，T为转换时机，n为该油藏的最大开采时刻。
步骤207、将目标函数中累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
上位机在确定目标函数后，可以确定该目标函数中累计净现值的增长率为零时的目标含水率，之后上位机可以确定该目标含水率对应的时段，并将该时段确定为二三结合开发模式下，二次开发转入三次采油的目标转换时机。
在本申请实施例中，参见图4，上位机确定目标转换时机的过程可以包括：
步骤2071、确定目标函数的导函数。
上位机在确定目标函数后，可以对该目标函数进行求导，从而得到该目标函数关于年含水率的导函数。
步骤2072、将导函数为零时的含水率确定为目标含水率。
上位机在确定目标函数的导函数之后，可以确定导函数为零时的含水率，并将该含水率确定为目标含水率。
步骤2073、将目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
上位机在确定目标含水率之后，即可基于目标含水率与时间的对应关系，确定该目标含水率对应的时刻，并将该时刻确定为目标转换时机。
在本申请实施例中，上位机在确定目标转换时机之后，即可在该目标转换时机，转入三次采油，即控制驱油设备采用化学驱油方式对该油藏进行开采。
在一种可选方式中，上位机可以预先向驱油设备发送控制指令，该控制指令包括各个驱油方式的转换时机，其至少包括该目标转换时机以及对应的驱油方式，驱油设备在获取该控制指令后，在到达该目标转换时机时，采用对应的驱油方式转入三次采油。
在另一种可选方式中，上位机可以在到达目标转换时机时，向驱油设备发送控制指令，该控制指令包括与目标转换时机对应的驱油方式，驱油设备接收到该控制指令后，采用对应的驱油方式转入三次采油。
根据上述步骤206和步骤207的描述可知，上位机还可以基于油藏所在油田的经济参数件建立累计净现值模型(即上述目标函数)，并将该累计净现值模型作为二三结合开发模式下，油藏的全生命周期效益稳产开发价值链的净现值最大化模型。之后，可以对该模型求导，以确定目标转换时机。
示例的，假设含水率与采收率的对应关系如图5所示，从图5中可以看出，若在二次开发后立即三次采油，即含水率为95％时，则该油藏的采收率可以达到为0.455。若在二次开发后储层的含水率回升至98.0％时，进行三次采油，即二次开发含水回升至98.0％三次采油，则该油藏采收率可以达到0.446。
上位机将获取的油藏的实际参数，带入上述目标公式中，并对该目标关系式进行变形之后，可以得到下述公式(11)所示的油藏的产量模型。之后，上位机可以基于该产量模型确定目标含水率，确定的目标含水率为93.5％。并且，上位机可以确定该目标含水率对应的采收率为0.45。
其中，a1至a6均为固定系数，根据油藏的储层的流体性质以及油藏的开采工艺参数确定。
根据上述步骤201至步骤207的描述可知，本申请实施例提供的二三结合开发模式下的转换时机的确定方法，可以同时采用经济参数和技术参数，建立累计净现值模型以确定转换时机。也即是，本申请实施例提供的方法可以同时考虑工程技术的可行性以及经济效益的可行性，实现了工程技术和经济效益的有机结合，从而可以确保后续基于本申请实施例提供的方法确定的转换时机进行油藏开采，能够发挥二次采油的潜力，并提高三次采油的效能，达成油气田开发二次采油与三次采油的最优过渡和无缝衔接，实现二三结合开发模式下油藏开采的科学管理。
可选的，本申请实施例提供的二三结合开发模式下的转换时机的确定方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，步骤204和步骤205也可以在步骤201至步骤203之前执行，或者与该步骤201至步骤203同步执行。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本申请实施例提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法，上位机可以确定用于反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系的目标函数，并基于该目标函数确定目标转换时机。由于确定目标转换时机的过程无需进行物理实验，因此可以有效降低了确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机的成本，且提高了确定该转换时机的效率。
并且，由于该目标函数可以反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系，即本申请实施例提供的方法在确定该转换时机的过程中，考虑了工程技术的可行性和经济效益的可行性，因此采用本申请实施例提供的方法确定的转换时机对油藏进行开采的过程中，能够有效发挥二次采油方式的潜力，并提高三次采油的效能，从而达成油气田开发二次采油与三次采油的有效过渡，有效确保了油田的经济性。
本申请实施例提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置，该装置可以设置在上位机中。参见图6，该装置300包括：
第一获取模块301，用于获取开采时段内油藏的年产油量与年含水率的第一关系；
第二获取模块302，用于获取开采时段内油藏的年净现值与年产油量的第二关系；
第一确定模块303，用于基于第一关系，第二关系，以及油藏的开采结束时刻，确定目标函数，目标函数用于反映在开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系；
第二确定模块304，用于将目标函数中累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
可选的，该第一获取模块301可以用于：
确定目标关系式，该目标关系式用于反映油藏在开采时段内的采收率与年含水率的关系；确定油藏在开采时段内的最大年产液量；基于目标关系式和最大年产液量，确定第一函数，第一函数用于反映第一关系。
可选的，该第一获取模块301可以用于：
确定用于反映油藏的面积波及系数的第一影响因子，第一影响因子y1满足：
确定用于反映油藏的体积波及系数的第二影响因子，第二影响因子y2满足：
确定用于反映油藏的储层渗透率与流度比协同参数的第三影响因子，第三影响因子y3满足：
确定用于反映油藏的垂向非均质性的第四影响因子，第四影响因子y4满足：
y4＝1-Vk F；
获取用于反映油藏的驱替过程的第五影响因子，第五影响因子y5满足：
根据第一影响因子、第二影响因子、第三影响因子、第四影响因子以及第五影响因子，确定目标关系式，目标关系式满足：
ER＝A×y1×y2×y3×y4×y5；
其中，该ER表示开采时段内的采收率，B、C和D均为固定系数，M为水油流度比，fw(Swe)为油藏的产出端含水饱和度对应的含水率，G和H均为固定系数，W为用于反映井网密度的关系式，K为用于反映储层渗透率的关系式，E为固定系数，Vk为油藏的渗透率变异系数，F为固定系数，Swe为油藏的产出端含水饱和度，Swc为油藏的束缚水饱和度，f′w(Swe)为产出端含水饱和度对应的含水率的导数，Sor为用于反映残余油饱和度与毛管数的关系的函数，A为归一化参数。
可选的，该第二获取模块302可以用于：
基于油藏的年产油量，原油单价，油藏的年固定资产投资，油藏的年生产成本，以及基准收益率，确定第二函数，第二函数用于反映第二关系，第二函数满足：
NPVt＝[Qo(t)×P-Id(t)-CP(t)]×(1+i)-t；
其中，NPVt为年净现值，P为原油单价，Qo(t)为年产油量，Id(t)为年固定资产投资，CP(t)为年生产成本，i为基准受益率，t为开采时段内的开采年份。
可选的，参见图7，该装置300还可以包括：
第三确定模块305，用于基于第二关系，确定油藏的开采结束时刻，开采结束时刻为第二关系式中年净现值大于或等于零时的时刻。
可选的，该第二确定模块303用于：
确定目标函数的导函数；将导函数为零时的含水率确定为目标含水率；将目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
综上所述，本申请实施例提供了一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置，该装置可以确定用于反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系的目标函数，并基于该目标函数确定目标转换时机。由于确定目标转换时机的过程无需进行物理实验，因此可以有效降低了确定二三结合开发模式下从二次开发转入三次采油的转换时机的成本，且提高了确定该转换时机的效率。
并且，由于该目标函数可以反映开采时段内油藏的累计净现值与含水率的关系，即该装置在确定该转换时机的过程中，考虑了工程技术的可行性和经济效益的可行性，因此采用该装置确定的转换时机对油藏进行开采的过程中，能够有效发挥二次采油方式的潜力，并提高三次采油的效能，从而达成油气田开发二次采油与三次采油的有效过渡，有效确保了油田的经济性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和各模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图8是本申请实施例提供的又一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置的结构框图，参见图8，该装置400可以包括：处理器401、存储器402以及存储在该存储器402上并可在该处理器401上运行的计算机程序，该处理器401执行该计算机程序时可以实现如上述方法实施例提供的注水井组的注水方法，例如图1或图2所示的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当该计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机执行如上述方法实施例提供的二三结合开发模式下的转换时机的确定方法，例如图1或图2所示的方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例提供的二三结合开发模式下的转换时机的确定方法，例如图1或图2所示的方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二三结合开发模式下的转换时机的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取开采时段内油藏的年产油量与年含水率的第一关系；
获取所述开采时段内所述油藏的年净现值与所述年产油量的第二关系；
基于所述第一关系，所述第二关系，以及所述油藏的开采结束时刻，确定目标函数，所述目标函数用于反映在所述开采时段内所述油藏的累计净现值与含水率的关系；
将所述目标函数中所述累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取开采时段内油藏的年产油量与年含水率的第一关系，包括：
确定目标关系式，所述目标关系式用于反映所述油藏在开采时段内的采收率与年含水率的关系；
确定所述油藏在开采时段内的最大年产液量；
基于所述目标关系式和所述最大年产液量，确定第一函数，所述第一函数用于反映所述第一关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标关系式，包括：
确定用于反映所述油藏的面积波及系数的第一影响因子，所述第一影响因子y1满足：
确定用于反映所述油藏的体积波及系数的第二影响因子，所述第二影响因子y2满足：
确定用于反映所述油藏的储层渗透率与流度比协同参数的第三影响因子，所述第三影响因子y3满足：
确定用于反映所述油藏的垂向非均质性的第四影响因子，所述第四影响因子y4满足：
y4＝1-Vk F；
获取用于反映所述油藏的驱替过程的第五影响因子，所述第五影响因子y5满足：
根据所述第一影响因子、所述第二影响因子、所述第三影响因子、所述第四影响因子以及所述第五影响因子，确定所述目标关系式，所述目标关系式满足：
ER＝A×y1×y2×y3×y4×y5；
其中，所述ER表示开采时段内的采收率，B、C和D均为固定系数，M为水油流度比，fw(Swe)为所述油藏的产出端含水饱和度对应的含水率，G和H均为固定系数，W为用于反映所述油藏所在油田的井网密度的关系式，K为用于反映储层渗透率的关系式，E为固定系数，Vk为所述油藏的渗透率变异系数，F为固定系数，Swe为所述油藏的产出端含水饱和度，Swc为所述油藏的束缚水饱和度，fw′(Swe)为产出端含水饱和度对应的含水率的导数，Sor为用于反映残余油饱和度与毛管数的关系的函数，A为归一化参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述开采时段内所述油藏的年净现值与所述年产油量的第二关系，包括：
基于所述油藏的年产油量，原油单价，所述油藏的年固定资产投资，所述油藏的年生产成本，以及基准收益率，确定第二函数，所述第二函数用于反映所述第二关系，所述第二函数满足：
NPVt＝[Qo(t)×P-Id(t)-CP(t)]×(1+i)-t；
其中，所述NPVt为所述年净现值，P为所述原油单价，Qo(t)为所述年产油量，Id(t)为所述年固定资产投资，CP(t)为所述年生产成本，i为所述基准受益率，t为所述开采时段内的开采年份。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述第二关系，确定所述油藏的开采结束时刻，所述开采结束时刻为所述第二关系式中所述年净现值大于或等于零时的时刻。
6.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，将所述目标函数中所述累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机，包括：
确定所述目标函数的导函数；
将所述导函数为零时的含水率确定为目标含水率；
将所述目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
7.一种二三结合开发模式下的转换时机的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取开采时段内油藏的年产油量与年含水率的第一关系；
第二获取模块，用于获取所述开采时段内所述油藏的年净现值与所述年产油量的第二关系；
第一确定模块，用于基于所述第一关系，所述第二关系，以及所述油藏的开采结束时刻，确定目标函数，所述目标函数用于反映在所述开采时段内所述油藏的累计净现值与含水率的关系；
第二确定模块，用于将所述目标函数中所述累计净现值的增长率为零时的目标含水率对应的时刻，确定为目标转换时机。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块用于：
确定目标关系式，所述目标关系式用于反映所述油藏在开采时段内的采收率与年含水率的关系；
确定所述油藏在开采时段内的最大年产液量；
基于所述目标关系式和所述最大年产液量，确定第一函数，所述第一函数用于反映所述第一关系。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块用于：
确定用于反映所述油藏的面积波及系数的第一影响因子，所述第一影响因子y1满足：
确定用于反映所述油藏的体积波及系数的第二影响因子，所述第二影响因子y2满足：
确定用于反映所述油藏的储层渗透率与流度比协同参数的第三影响因子，所述第三影响因子y3满足：
确定用于反映所述油藏的垂向非均质性的第四影响因子，所述第四影响因子y4满足：
y4＝1-Vk F；
获取用于反映所述油藏的驱替过程的第五影响因子，所述第五影响因子y5满足：
根据所述第一影响因子、所述第二影响因子、所述第三影响因子、所述第四影响因子以及所述第五影响因子，确定所述目标关系式，所述目标关系式满足：
ER＝A×y1×y2×y3×y4×y5；
其中，所述ER表示开采时段内的采收率，B、C和D均为固定系数，M为水油流度比，fw(Swe)为所述油藏的产出端含水饱和度对应的含水率，G和H均为固定系数，W为用于反映所述油藏所在油田的井网密度的关系式，K为用于反映储层渗透率的关系式，E为固定系数，Vk为所述油藏的渗透率变异系数，F为固定系数，Swe为所述油藏的产出端含水饱和度，Swc为所述油藏的束缚水饱和度，f′w(Swe)为产出端含水饱和度对应的含水率的导数，Sor为用于反映残余油饱和度与毛管数的关系的函数，A为归一化参数。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块用于：
基于所述油藏的年产油量，原油单价，所述油藏的年固定资产投资，所述油藏的年生产成本，以及基准收益率，确定第二函数，所述第二函数用于反映所述第二关系，所述第二函数满足：
NPVt＝[Qo(t)×P-Id(t)-CP(t)]×(1+i)-t；
其中，所述NPVt为所述年净现值，P为所述原油单价，Qo(t)为所述年产油量，Id(t)为所述年固定资产投资，CP(t)为所述年生产成本，i为所述基准受益率，t为所述开采时段内的开采年份。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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Also Published As
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|---|---|
| CN112228055A (zh) | 2021-01-15 |
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