特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種特高含水期油水相對滲透率比 值與含水飽和度關(guān)系曲線(簡稱特高含水期油水相滲比值曲線）的表征方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)關(guān)于油水兩相滲流規(guī)律的研究很多，主要集中在相滲曲線的影響因素、相對 滲透率曲線的計算方法和相滲曲線特征三方面，而專門針對特高含水期油水兩相相對滲透 率比值曲線的研究較少。國外關(guān)于相滲曲線的研究與國內(nèi)基本相同。
[0003] 在實驗室中，用水驅(qū)替原油作出的油相和水相相對滲透率的比值與含水飽和度 的關(guān)系曲線，稱為油水兩相相對滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線(簡稱油水相滲比值曲 線)。在半對數(shù)坐標(biāo)下，隨著含水飽和度的增加，油相與水相相對滲透率比值的對數(shù)（In (Kro/Krw))呈現(xiàn)三段式變化的特征，即低含水階段曲線形態(tài)呈現(xiàn)出下凹特征、中高含水期 階段呈現(xiàn)出線性特征、特高含水期呈現(xiàn)出向下彎曲的特征。
[0004] 一直以來，室內(nèi)相滲實驗的注入倍數(shù)是30PV-50PV，特高含水階段期數(shù)據(jù)點少，特 征反應(yīng)不充分；而且油水相滲比值曲線的研究停留在特高含水階段的線性規(guī)律，并據(jù)此推 導(dǎo)了分流量曲線、甲（乙）型水驅(qū)特征曲線、含水與采出程度關(guān)系曲線、含水上升率與含水關(guān) 系曲線等一系列油藏工程計算方法。在指導(dǎo)中高含水階段礦場開發(fā)實踐中得到了很好的應(yīng) 用，而在特高含水期表現(xiàn)出明顯的不適應(yīng)性。如，部分單元特高含水期出現(xiàn)水驅(qū)曲線向上彎 曲的非線性特征，而傳統(tǒng)的甲型、乙型水驅(qū)特征曲線均為線性規(guī)律，無法用于此類單元的可 采儲量標(biāo)定及開發(fā)效果評價等等。為此我們發(fā)明了一種新的特高含水期油水相滲比值曲線 非線性關(guān)系表征方法，解決了以上技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種可以準(zhǔn)確評價特高含水油藏水驅(qū)開發(fā)效果及預(yù)測指標(biāo) 變化趨勢的特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法。
[0006] 本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：特高含水期油水相滲比值曲線非線性 關(guān)系表征方法，該特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法包括：步驟1，選取能 反映區(qū)塊或油藏儲層物性的典型油水相對滲透率數(shù)據(jù)；步驟2,判斷特高含水期油水相對 滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線的形態(tài)；步驟3,構(gòu)建適合特高含水期油水相對滲透率 比值與含水飽和度關(guān)系曲線的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式；步驟4,應(yīng)用最小二乘法求解特高含水期 油水相對滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式中的系數(shù)。
[0007] 本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：
[0008] 在步驟2中，在半對數(shù)坐標(biāo)下，特高含水期油水相對滲透率比值的對數(shù)與含水飽 和度的變化關(guān)系，不再遵循中高含水階段的線性規(guī)律。
[0009] 在步驟2中，繪制油水相對滲透率比值的對數(shù)In (Kro/Krw)與含水飽和度Sw的 關(guān)系曲線，特高含水期油水相對滲透率比值的對數(shù)隨含水飽和度的增大而減小，當(dāng)含水飽 和度Sw趨近于最大含水飽和度Swmax或為I，對應(yīng)殘余油飽和度Sor或為O時，油相滲透率 趨近于0,油水相滲比值的對數(shù)趨向于-…，油水相滲比值曲線呈現(xiàn)出向下彎曲的特征。 [0010] 在步驟3中，研究油水相滲比值曲線特高含水期下彎段自身變化規(guī)律及其與中高 含水期線性規(guī)律延長段的數(shù)學(xué)關(guān)系，在多種數(shù)學(xué)表達(dá)式中，選取隨著自變量的增大，因變量 逐漸減小的函數(shù)表達(dá)式，擬合油水相滲透率變化曲線，選擇擬合精度最高的表達(dá)式作為特 高含水期油水相對滲透率比值的表達(dá)式。
[0011] 在步驟3中，研究特高含水期油水相滲比值曲線下彎段與中高含水階段線性規(guī)律 延長段差值與含水飽和度關(guān)系發(fā)現(xiàn)，兩者符合較好的指數(shù)變化規(guī)律，在中高含水期油水相 滲比值曲線與含水飽和度線性關(guān)系的基礎(chǔ)上，組合指數(shù)形式的關(guān)系式來構(gòu)建油水相滲比值 曲線下彎段的數(shù)學(xué)表達(dá)式：
【主權(quán)項】
1. 特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法，其特征在于，該特高含水期油 水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法包括： 步驟1，選取能反映區(qū)塊或油藏儲層物性的典型油水相對滲透率數(shù)據(jù)； 步驟2,判斷特高含水期油水相對滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線的形態(tài)； 步驟3,構(gòu)建適合特高含水期油水相對滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線的函數(shù)關(guān)系 表達(dá)式； 步驟4,應(yīng)用最小二乘法求解特高含水期油水相對滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線 的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式中的系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法，其特征 在于，在步驟2中，在半對數(shù)坐標(biāo)下，特高含水期油水相對滲透率比值的對數(shù)與含水飽和度 的變化關(guān)系，不再遵循中高含水階段的線性規(guī)律。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法，其特征 在于，在步驟2中，繪制油水相對滲透率比值的對數(shù)In (Kro/Krw)與含水飽和度Sw的關(guān)系 曲線，特高含水期油水相滲比值的對數(shù)隨含水飽和度的增大而減小，當(dāng)含水飽和度Sw趨近 于最大含水飽和度Swmax或為1，對應(yīng)殘余油飽和度Sor或為0時，油相滲透率趨近于0,油 水相滲比值的對數(shù)趨向于-…，油水相滲比值曲線呈現(xiàn)出向下彎曲的特征。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法，其特征 在于，在步驟3中，研究油水相滲比值曲線特高含水期下彎段自身變化規(guī)律及其與中高含 水期線性規(guī)律延長段的數(shù)學(xué)關(guān)系，在多種數(shù)學(xué)表達(dá)式中，選取隨著自變量的增大，因變量逐 漸減小的函數(shù)表達(dá)式，擬合油水相滲透率變化曲線，選擇擬合精度最高的表達(dá)式作為特高 含水期油水相對滲透率比值的表達(dá)式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法，其特征 在于，在步驟3中，研究特高含水期油水相滲比值曲線下彎段與中高含水階段線性規(guī)律延 長段差值與含水飽和度關(guān)系發(fā)現(xiàn)，兩者符合較好的指數(shù)變化規(guī)律，在中高含水期油水相滲 比值與含水飽和度線性關(guān)系的基礎(chǔ)上，組合指數(shù)形式的關(guān)系式來構(gòu)建油水相滲比值曲線下 彎段的數(shù)學(xué)表達(dá)式： ln(Kro/Km) = a-bSn +ceK (公式 I) 或表示為： KJKm=aeU (公式2) 式中： a、b、c一系數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法，其特征 在于，在步驟4中，針對公式1，令： r = |ln(Kro /Km)-(a-bSw+ces^)\ (公式 3) 對于數(shù)據(jù)序列（Swi, In(KroiZKnti)), i=l, 2, 3......η,由于這些數(shù)據(jù)點不都在一條直線上， 因此余項平方和R大于0,即：
根據(jù)最小二乘法原理，當(dāng)且僅當(dāng)系數(shù)a、b、c能夠使R最小，即系數(shù)能使數(shù)據(jù)點的誤差平 方和最小時，它們的值即為原方程的解。根據(jù)這個原理，可建立如下偏微分方程組： i = I ? = 1 ? = 1
則方程組公式6的解為：
【專利摘要】本發(fā)明提供一種特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法，該方法包括:選取能反映區(qū)塊或油藏儲層物性的典型油水相對滲透率數(shù)據(jù)；判斷特高含水期油水相對滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線的形態(tài)；構(gòu)建適合特高含水期油水相對滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式；應(yīng)用最小二乘法求解特高含水期油水相對滲透率比值與含水飽和度關(guān)系曲線的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式中的系數(shù)。該特高含水期油水相滲比值曲線非線性關(guān)系表征方法對特高含水期相滲比值曲線的非線性規(guī)律進(jìn)行數(shù)學(xué)表征，為推導(dǎo)適合于特高含水期的油藏工程計算方法奠定基礎(chǔ)，從而準(zhǔn)確評價特高含水油藏水驅(qū)開發(fā)效果及預(yù)測指標(biāo)變化趨勢，指導(dǎo)油田開發(fā)生產(chǎn)實踐。
【IPC分類】G01N15-08
【公開號】CN104634713
【申請?zhí)枴緾N201310571567
【發(fā)明人】邴紹獻(xiàn), 蘇映宏, 王 華, 張海燕, 李東玻, 顏子, 梁保紅, 徐永春, 孫成龍, 李 浩
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月13日