一種分層注水效果分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣田分層注水技術(shù)，尤其涉及一種分層注水效果分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 精細(xì)分層注水技術(shù)正逐漸成為高含水階段多層油藏主要的水驅(qū)挖潛增產(chǎn)措施之 一。以大慶油田為例，水井縱向分段數(shù)普遍調(diào)整為4段及4段以上，分層注水實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控 制系統(tǒng)也更加先進(jìn)，但不同水井的精細(xì)分層注水效果卻參差不齊，并且由于注采關(guān)系復(fù)雜、 吸水變化多樣等問(wèn)題還難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，這將導(dǎo)致無(wú)法根據(jù)注水合格率的變化調(diào)節(jié)水嘴保證 分層注水動(dòng)態(tài)合格率，無(wú)法判斷哪些水井應(yīng)該進(jìn)一步細(xì)分層段或者調(diào)整分段結(jié)構(gòu)，繼續(xù)細(xì) 分的分段方式和政策界限也都難以抉擇，因而亟需探宄一套可靠的精細(xì)分層注水效果評(píng)價(jià) 及預(yù)測(cè)方法，進(jìn)而從地質(zhì)、工程、開發(fā)方面找出影響分注的主要因素，這也是利用精細(xì)分層 注水技術(shù)進(jìn)一步提尚水驅(qū)米收率的關(guān)鍵。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于采用分層注水工藝的單井進(jìn)行效果評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)主要是根據(jù)動(dòng)態(tài) 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定性的對(duì)比分析，如裴誠(chéng)河等針對(duì)長(zhǎng)6油藏的分層注水效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，主要是 通過(guò)對(duì)比分注措施前后吸水剖面的變化和周圍油井的產(chǎn)油增量來(lái)定性的說(shuō)明分層注水的 效果（裴誠(chéng)河，陳守民，陳軍斌.分層注水技術(shù)在長(zhǎng)6油藏開發(fā)中的應(yīng)用.西安石油大學(xué) 學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006,21 (2):33-36.)。上述評(píng)價(jià)方法的主要存在的問(wèn)題包括：@現(xiàn)有 的單井分注評(píng)價(jià)方法對(duì)于同一口水井分段調(diào)整前后以及不同水井精細(xì)分注的效果不能精 確比較。②現(xiàn)階段水驅(qū)開發(fā)的高含水油田油、水井對(duì)應(yīng)關(guān)系復(fù)雜，增產(chǎn)措施多樣，通過(guò)油井 增油量來(lái)判斷具體水井的分注效果非常困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種分層注水效果分析方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)采取分層注水工藝的注水井注 入效果和油層動(dòng)用情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，為科學(xué)的使用分層注水工藝提供依據(jù)，提高采收率。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種分層注水效果分析方法，所述分層注水效果 分析方法包括：
[0006] 獲取生產(chǎn)井、注入井及油藏?cái)?shù)據(jù)，確定各井及油藏的動(dòng)態(tài)參數(shù)及靜態(tài)參數(shù)；
[0007] 根據(jù)所述動(dòng)態(tài)參數(shù)中的吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)生成注水井射開油層縱向動(dòng)用程度以 及注水強(qiáng)度；
[0008] 根據(jù)所述吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)及注水強(qiáng)度建立描述累計(jì)射開砂巖厚度與累計(jì)吸水 量之間關(guān)系的洛侖茲曲線模型；
[0009] 根據(jù)所述的洛倫茲曲線模型計(jì)算油層吸水均衡程度，以實(shí)現(xiàn)分層注水效果分析。
[0010] 在一實(shí)施例中，所述分層注水效果分析方法還包括：
[0011] 根據(jù)井位坐標(biāo)、完井方式、射孔深度、井頭、井深、井斜、井軌跡數(shù)據(jù)、目的層位的孔 隙度、滲透率及動(dòng)態(tài)參數(shù)繪制單井綜合評(píng)價(jià)參數(shù)圖；
[0012] 然后結(jié)合所述單井綜合評(píng)價(jià)參數(shù)圖，根據(jù)所述油層吸水均衡程度、動(dòng)用程度、注水 強(qiáng)度及單井綜合評(píng)價(jià)參數(shù)圖確定包含配注工藝、沉積相和滲透率級(jí)差的影響因素。
[0013] 在一實(shí)施例中，所述分層注水效果分析方法還包括：
[0014] 根據(jù)油藏特征、流體屬性、油藏靜態(tài)參數(shù)、原始地層壓力分布或者壓力與深度的關(guān) 系建立分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型；
[0015] 基于吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)所述分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型進(jìn)行歷史擬合，生 成優(yōu)化分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型。
[0016] 在一實(shí)施例中，所述分層注水效果分析方法還包括：
[0017] 根據(jù)所述優(yōu)化分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型預(yù)測(cè)未來(lái)精細(xì)分層注水的吸水剖 面。
[0018] 在一實(shí)施例中，所述分層注水效果分析方法還包括：根據(jù)所述洛倫茲曲線模型及 影響因素進(jìn)行分層注水效果評(píng)價(jià)。
[0019] 在一實(shí)施例中，所述靜態(tài)參數(shù)包括：每口井的井位坐標(biāo)、完井方式、射孔深度、井 頭、井深、井斜及井軌跡數(shù)據(jù)，油藏目的層位的構(gòu)造形態(tài)、測(cè)井解釋數(shù)據(jù)、地震解釋數(shù)據(jù)、斷 層數(shù)據(jù)，目的層位的孔隙度、滲透率、含油飽和度及原始地層壓力參數(shù)，地層內(nèi)巖石和流體 的高壓物性數(shù)據(jù)。
[0020] 在一實(shí)施例中，所述動(dòng)態(tài)參數(shù)包括：?jiǎn)尉a(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)、產(chǎn)油 剖面測(cè)試數(shù)據(jù)、配注數(shù)據(jù)及管柱結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0021] 在一實(shí)施例中，根據(jù)所述動(dòng)態(tài)參數(shù)中的吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)生成注水井射開油層縱 向動(dòng)用程度以及注水強(qiáng)度，包括：
[0022] 根據(jù)歷史吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)不同生產(chǎn)時(shí)間小層吸水量；
[0023] 根據(jù)注水井縱向動(dòng)用砂巖厚度及總射開砂巖厚度計(jì)算注水井射開油層縱向動(dòng)用 程度
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種分層注水效果分析方法，其特征在于，所述分層注水效果分析方法包括： 獲取生產(chǎn)井、注入井及油藏?cái)?shù)據(jù)，確定各井及油藏的動(dòng)態(tài)參數(shù)及靜態(tài)參數(shù)； 根據(jù)所述動(dòng)態(tài)參數(shù)中的吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)生成注水井射開油層縱向動(dòng)用程度以及注 水強(qiáng)度； 根據(jù)所述吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)及注水強(qiáng)度建立描述累計(jì)射開砂巖厚度與累計(jì)吸水量之 間關(guān)系的洛侖茲曲線模型； 根據(jù)所述的洛倫茲曲線模型計(jì)算油層吸水均衡程度，以實(shí)現(xiàn)分層注水效果分析。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，所述分層注水效果分 析方法還包括： 根據(jù)井位坐標(biāo)、完井方式、射孔深度、井頭、井深、井斜、井軌跡數(shù)據(jù)、目的層位的孔隙 度、滲透率及動(dòng)態(tài)參數(shù)繪制單井綜合評(píng)價(jià)參數(shù)圖； 結(jié)合所述單井綜合評(píng)價(jià)參數(shù)圖，根據(jù)所述油層吸水均衡程度、動(dòng)用程度、注水強(qiáng)度及單 井綜合評(píng)價(jià)參數(shù)圖確定包含配注工藝、沉積相和滲透率級(jí)差的影響因素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，所述分層注水效果分 析方法還包括： 根據(jù)油藏特征、流體屬性、油藏靜態(tài)參數(shù)、原始地層壓力分布或者壓力與深度的關(guān)系建 立分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型； 基于吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)所述分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型進(jìn)行歷史擬合，生成優(yōu) 化分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，所述分層注水效果分 析方法還包括： 根據(jù)所述優(yōu)化分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型預(yù)測(cè)未來(lái)精細(xì)分層注水的吸水剖面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，所述分層注水效果分 析方法還包括：根據(jù)所述洛倫茲曲線模型及影響因素進(jìn)行分層注水效果評(píng)價(jià)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，所述靜態(tài) 參數(shù)包括：每口井的井位坐標(biāo)、完井方式、射孔深度、井頭、井深、井斜及井軌跡數(shù)據(jù)，油藏目 的層位的構(gòu)造形態(tài)、測(cè)井解釋數(shù)據(jù)、地震解釋數(shù)據(jù)、斷層數(shù)據(jù)，目的層位的孔隙度、滲透率、 含油飽和度及原始地層壓力參數(shù)，地層內(nèi)巖石和流體的高壓物性數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài) 參數(shù)包括：?jiǎn)尉a(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)、產(chǎn)油剖面測(cè)試數(shù)據(jù)、配注數(shù)據(jù)及管柱結(jié) 構(gòu)數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，根據(jù)所述 動(dòng)態(tài)參數(shù)中的吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)生成注水井射開油層縱向動(dòng)用程度以及注水強(qiáng)度，包括： 根據(jù)歷史吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)不同生產(chǎn)時(shí)間小層吸水量； 根據(jù)注水井縱向動(dòng)用砂巖厚度及總射開砂巖厚度計(jì)算注水井射開油層縱向動(dòng)用程度： 注水井射開油層縱向動(dòng)用程度 總射開砂巖厚度 根據(jù)小層厚度及所述小層吸水量計(jì)算所述注水強(qiáng)度：注水強(qiáng)度〇 小層厚度
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，根據(jù)所述吸水剖面測(cè) 試數(shù)據(jù)及注水強(qiáng)度建立描述累計(jì)射開砂巖厚度與累計(jì)吸水量之間關(guān)系的洛侖茲曲線模型， 包括： 將注水井吸水剖面中多個(gè)吸水層的射開砂巖厚度及其吸水量按所述注水強(qiáng)度從低到 尚進(jìn)彳丁排序； 根據(jù)弱注水強(qiáng)度端的累計(jì)砂巖厚度比例及該砂巖厚度比例下的總吸水量比例定義洛 倫茲曲線函數(shù)，所述洛倫茲曲線函數(shù)滿足洛倫茲曲線的充要條件： L(O) = 0, L(I) = 1，L'（p)彡 0, L"（p)彡 O ; 選用Sarabia洛倫茲曲線的推廣模型作為擬合數(shù)據(jù)點(diǎn)的洛倫茲曲線模型L(p): L(p) =pa [I-(I-Pr) e]n 其中，a、γ、β、η為洛倫茲曲線模型參數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，所述分層注水效果分 析方法還包括：采用粒子群優(yōu)化算法對(duì)所述洛倫茲曲線模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高所述洛 倫茲曲線模型與吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)的擬合程度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，采用粒子群優(yōu)化算 法對(duì)所述洛倫茲曲線模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高所述洛倫茲曲線模型與吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù) 的擬合程度，包括： 以每個(gè)粒子的位置表示待優(yōu)化參數(shù)的解； 將需要擬合的洛倫茲曲線模型轉(zhuǎn)化為待優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，得到相應(yīng)的適應(yīng)度值以評(píng)價(jià) 每個(gè)粒子的性能。
12. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分層注水效果分析方法，其特征在于，根據(jù)油藏特征、流體 屬性、油藏靜態(tài)參數(shù)、原始地層壓力分布或者壓力與深度的關(guān)系建立分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù) 值模擬模型，包括： 根據(jù)油藏特征及流體屬性建立油藏滲流模型，將所述油藏滲流模型離散化之后形成數(shù) 值模型； 根據(jù)油藏靜態(tài)參數(shù)建立地質(zhì)模型； 根據(jù)原始地層壓力分布或者壓力與深度的關(guān)系、巖石及流體屬性對(duì)所述數(shù)值模型及地 質(zhì)模型進(jìn)行初始化，生成分層注水區(qū)塊油藏?cái)?shù)值模擬模型。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種分層注水效果分析方法，所述分層注水效果分析方法包括：獲取生產(chǎn)井、注入井及油藏?cái)?shù)據(jù)，確定各井及油藏的動(dòng)態(tài)參數(shù)及靜態(tài)參數(shù)；根據(jù)所述動(dòng)態(tài)參數(shù)中的吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)生成注水井射開油層縱向動(dòng)用程度以及注水強(qiáng)度；根據(jù)所述吸水剖面測(cè)試數(shù)據(jù)及注水強(qiáng)度建立描述累計(jì)射開砂巖厚度與累計(jì)吸水量之間關(guān)系的洛侖茲曲線模型；根據(jù)所述的洛倫茲曲線模型計(jì)算油層吸水均衡程度，以實(shí)現(xiàn)分層注水效果分析。通過(guò)本發(fā)明，能夠定量化的評(píng)價(jià)注水井縱向動(dòng)用砂巖厚度占總射開砂巖厚度的比例，以及各射開小層整體上的吸水均衡狀況；能夠結(jié)合分注井的歷年實(shí)測(cè)吸水剖面、地層物性、沉積相、分注管柱結(jié)構(gòu)和配注資料找到影響分層注水的因素。
【IPC分類】E21B43-20, E21B47-00
【公開號(hào)】CN104879103
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510264168
【發(fā)明人】高大鵬, 黃磊, 葉繼根, 胡永樂(lè), 田昌炳, 周新茂, 劉天宇, 鮑敬偉, 紀(jì)淑紅, 傅秀娟
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月22日