本發(fā)明涉及一種確定非均質(zhì)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)水驅(qū)波及系數(shù)的方法，屬于石油開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水驅(qū)波及系數(shù)是注水油田開展動(dòng)態(tài)分析、評(píng)價(jià)水驅(qū)效果的重要參數(shù)，它直接影響油田水驅(qū)的采收率。由一口注水井及其周邊四口采油井組成的五點(diǎn)井網(wǎng)是油藏開發(fā)中普遍采用的一種井網(wǎng)型式。目前水驅(qū)波及系數(shù)的確定方法主要有三種：

1)、丙型水驅(qū)曲線法。該方法依據(jù)由累積油液比和累積產(chǎn)液量之間的直線關(guān)系式得到的丙型水驅(qū)曲線，推導(dǎo)出水驅(qū)體積波及系數(shù)與含水率的變化關(guān)系式。該方法僅適用于丙型水驅(qū)規(guī)律，在表征水驅(qū)特征直線段出現(xiàn)后，其確定的水驅(qū)波及系數(shù)誤差較大。

2)、驅(qū)油效率確定水驅(qū)波及系數(shù)法。該方法利用水驅(qū)驅(qū)油效率、體積波及系數(shù)表達(dá)式，推導(dǎo)出水驅(qū)驅(qū)油效率、體積波及系數(shù)與含水率的理論關(guān)系式。該方法過多依賴于目標(biāo)區(qū)塊開發(fā)初期的原油高壓物性和描述油藏流體性質(zhì)的pvt靜態(tài)資料，與生產(chǎn)實(shí)際符合度較低。

3)、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)法，該方法采用大尺寸非均質(zhì)物理模型，利用模型上布置的飽和度測(cè)量探針，通過動(dòng)態(tài)測(cè)量水驅(qū)的開采效果、壓力和飽和度場(chǎng)變化，得到不同井網(wǎng)條件下的水驅(qū)波及系數(shù)。該方法實(shí)驗(yàn)步驟多、周期長、可重復(fù)性低。

綜上所述，在現(xiàn)有條件下，由于非均質(zhì)油藏滲透率、孔隙度等物性參數(shù)在不同位置變化較大，采用上述方法確定的水驅(qū)波及系數(shù)存在精度低的缺點(diǎn)，導(dǎo)致水驅(qū)效果評(píng)價(jià)結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)際誤差較大，并且上述方法不能確定非均質(zhì)油藏不同位置的水驅(qū)波及系數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中確定的水驅(qū)波及系數(shù)存在精度低的缺陷，提供一種確定非均質(zhì)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)水驅(qū)波及系數(shù)的方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是利用表征目標(biāo)儲(chǔ)層的物性參數(shù)、流體特征參數(shù)和驅(qū)油效率，確定非均質(zhì)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)中一口水井與一口油井之間的單根流管的流量，構(gòu)建五點(diǎn)井網(wǎng)中單個(gè)計(jì)算單元的產(chǎn)量模型和五點(diǎn)井網(wǎng)的產(chǎn)量模型，在建立目標(biāo)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)的水驅(qū)波及系數(shù)與驅(qū)替倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，確定目標(biāo)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)的水驅(qū)波及系數(shù)。

本發(fā)明申請(qǐng)采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

1、利用目標(biāo)儲(chǔ)層的巖心和油水樣品，確定表征目標(biāo)儲(chǔ)層的物性參數(shù)、流體特征參數(shù)和驅(qū)油效率：

1.1、利用目標(biāo)儲(chǔ)層的巖心，測(cè)定表征目標(biāo)儲(chǔ)層的物性參數(shù)，包括滲透率和孔隙度；

1.2、利用目標(biāo)儲(chǔ)層的油水樣品，測(cè)定表征目標(biāo)儲(chǔ)層的流體特征參數(shù)，包括地層原油粘度、地層水粘度、油相相對(duì)滲透率和水相相對(duì)滲透率；

1.3、利用目標(biāo)儲(chǔ)層巖心的相滲實(shí)驗(yàn)，測(cè)定并繪制包含油相相對(duì)滲透率和水相相對(duì)滲透率的相對(duì)滲透率與含水飽和度的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線；

1.4、利用目標(biāo)儲(chǔ)層的巖心和油水樣品，測(cè)定目標(biāo)儲(chǔ)層的驅(qū)油效率。

2、在目標(biāo)儲(chǔ)層內(nèi)以一口水井及周邊四口油井，構(gòu)建五點(diǎn)井網(wǎng)；利用油水兩相滲流模型，確定非均質(zhì)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)中一口水井與一口油井之間的單根流管的流量。

3、依據(jù)五點(diǎn)井網(wǎng)的對(duì)稱性，將五點(diǎn)井網(wǎng)均分為8個(gè)相同的計(jì)算單元，利用步驟2建立單根流管的流量模型，構(gòu)建五點(diǎn)井網(wǎng)中單個(gè)計(jì)算單元的產(chǎn)量模型。

4、利用步驟3確定的五點(diǎn)井網(wǎng)中單個(gè)計(jì)算單元的產(chǎn)量模型，構(gòu)建五點(diǎn)井網(wǎng)的產(chǎn)量模型。

5、利用步驟4確定的五點(diǎn)井網(wǎng)產(chǎn)量模型，構(gòu)建目標(biāo)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)的水驅(qū)波及系數(shù)與驅(qū)替倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

步驟2所述的在五點(diǎn)井網(wǎng)上確定一口水井與一口油井之間的單根流管的流量為式(1)所示的單根流管的流量模型：

式中：k為儲(chǔ)層滲透率；kro為油相相對(duì)滲透率；krw為水相相對(duì)滲透率；pw為注水井井底壓力；po為生產(chǎn)井井底壓力；l為注水井與采油井之間的距離；μo為地層原油粘度；μw為地層水粘度；ξ為從注水井出發(fā)的流管長度；a(ξ)為流管長度ξ處的流管截面積；流度比

步驟3所述的依據(jù)五點(diǎn)井網(wǎng)的對(duì)稱性，將五點(diǎn)井網(wǎng)均分為8個(gè)相同的計(jì)算單元，利用單根流管的流量模型，構(gòu)建如式(2)所示五點(diǎn)井網(wǎng)中單個(gè)計(jì)算單元的產(chǎn)量模型：

式中：l為流管長度；rw為井筒半徑；α為流管與兩口油井之間連線的夾角。

步驟4所述的利用五點(diǎn)井網(wǎng)中單個(gè)計(jì)算單元的產(chǎn)量模型，構(gòu)建如式(3)所示五點(diǎn)井網(wǎng)中一口油井的產(chǎn)量模型：

式中：

a1＝(pw-po)/(m1m2...mn-1l+ξ1(1-m1)+ξ2m1(1-m2)+...+ξn-1m1m2...mn-1(1-mn-1))；h為地層厚度；l為注水井與采油井之間的距離；流度比

由五點(diǎn)井網(wǎng)中一口油井的產(chǎn)量模型，確定五點(diǎn)井網(wǎng)4口油井的累積產(chǎn)量為：

np＝4·q·t

式中：np為油井的累積產(chǎn)量；t為開采時(shí)間。

步驟5所述的利用確定的五點(diǎn)井網(wǎng)中4口油井的累積產(chǎn)量模型，構(gòu)建式(4)所示的目標(biāo)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)的水驅(qū)波及系數(shù)與驅(qū)替倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立水驅(qū)波及系數(shù)與驅(qū)替倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，確定目標(biāo)儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)的水驅(qū)波及系數(shù)

式中：ev為水驅(qū)波及系數(shù)；mp為驅(qū)替倍數(shù)；n為地質(zhì)儲(chǔ)量；ro為采出程度；so為含油飽和度；ed為驅(qū)油效率。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種考慮平面非均質(zhì)對(duì)水驅(qū)波及系數(shù)的影響，水驅(qū)波及系數(shù)計(jì)算精度高的非均質(zhì)油層五點(diǎn)井網(wǎng)水驅(qū)波及系數(shù)確定方法，為非均質(zhì)油藏?cái)?shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)開發(fā)調(diào)整提供依據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明技術(shù)路線框圖；

圖2為本發(fā)明五點(diǎn)井網(wǎng)示意圖；

圖3為本發(fā)明相對(duì)滲透率與含水飽和度的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線；

圖4為本發(fā)明中滲注低滲采條件下水驅(qū)波及系數(shù)與驅(qū)替倍數(shù)關(guān)系曲線；

圖5為本發(fā)明非均質(zhì)平板物理模型。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，由圖1可知本發(fā)明包括以下步驟：

實(shí)施例以圖2所示的某油田沙二上儲(chǔ)層的五點(diǎn)井網(wǎng)為例，采用下述步驟確定其水驅(qū)波及系數(shù)：

1、利用某油田沙二上儲(chǔ)層的巖心和油水樣品，確定表征某油田沙二上儲(chǔ)層的物性參數(shù)、流體特征參數(shù)和驅(qū)油效率。

1.1、利用某油田沙二上儲(chǔ)層的巖心，測(cè)定其滲透率k為142.95md，孔隙度為φ為0.2387；

1.2、利用某油田沙二上儲(chǔ)層的油水樣品，測(cè)定地層原油粘度μo為1.25mpa.s、地層水粘度μw為0.55mpa.s；

1.3、通過某油田沙二上儲(chǔ)層巖心的相滲實(shí)驗(yàn)，測(cè)定并繪制如圖3所示的包含油相相對(duì)滲透率和水相相對(duì)滲透率的相對(duì)滲透率與含水飽和度的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線；

1.4、利用某油田沙二上儲(chǔ)層的巖心和油水樣品，測(cè)定某油田沙二上儲(chǔ)層的驅(qū)油效率ed為0.58；

2、利用油水兩相滲流模型，在圖2所示的某油田沙二上儲(chǔ)層的五點(diǎn)井網(wǎng)上，確定一口水井與一口油井之間的單根流管的流量。

設(shè)定油、水井之間由流管連通，根據(jù)油水兩相滲流模型，構(gòu)建如式(1)所示的單根流管的流量模型：

式中：k為儲(chǔ)層滲透率；kro為油相相對(duì)滲透率；krw為水相相對(duì)滲透率；pw為注水井井底壓力；po為生產(chǎn)井井底壓力；l為注水井與采油井之間的距離；μo為地層原油粘度；μw為地層水粘度；ξ為從注水井出發(fā)的流管長度；a(ξ)為流管長度ξ處的流管截面積；流度比

3、依據(jù)五點(diǎn)井網(wǎng)的對(duì)稱性，將五點(diǎn)井網(wǎng)均分為8個(gè)相同的計(jì)算單元，利用步驟2建立的如式(1)所示的單根流管的流量模型，構(gòu)建如式(2)所示的五點(diǎn)井網(wǎng)中單個(gè)計(jì)算單元的產(chǎn)量模型。

式中：l為流管長度；rw為井筒半徑；α為流管與兩口油井之間連線的夾角。

4、利用步驟3確定的五點(diǎn)井網(wǎng)中單個(gè)計(jì)算單元的產(chǎn)量模型，構(gòu)建如式(3)所示五點(diǎn)井網(wǎng)中一口油井的產(chǎn)量模型為：

式中：

a1＝(pw-po)/(m1m2...mn-1l+ξ1(1-m1)+ξ2m1(1-m2)+...+ξn-1m1m2...mn-1(1-mn-1))；h為地層厚度；流度比

由五點(diǎn)井網(wǎng)中一口油井的產(chǎn)量模型，確定五點(diǎn)井網(wǎng)4口油井的累積產(chǎn)量為：

np＝4·q·t

式中：np為油井的累積產(chǎn)量；t為開采時(shí)間。

5、利用步驟4確定的五點(diǎn)井網(wǎng)中4口油井的累積產(chǎn)量模型，構(gòu)建某油田沙二上儲(chǔ)層五點(diǎn)井網(wǎng)的水驅(qū)波及系數(shù)與驅(qū)替倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系式(4)，繪制如圖4所示的水驅(qū)波及系數(shù)與驅(qū)替倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。

式中：ev為水驅(qū)波及系數(shù)；mp為驅(qū)替倍數(shù)；n為地質(zhì)儲(chǔ)量；ro為采出程度；so為含油飽和度；ed為驅(qū)油效率。

比較例1

1、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)求取水驅(qū)波及系數(shù)包括以下步驟：

1.1、根據(jù)某油田沙二上儲(chǔ)層的物性參數(shù)制備如圖5所示的非均質(zhì)平板模型，非均質(zhì)平板模型尺寸為：長×寬×高＝40cm×40cm×10cm。模型平面上分為三部分，從左至右為中滲透層、高滲透層和低滲透層。

1.2、制備代表非均質(zhì)平板模型每一部分特性的巖心標(biāo)定樣。標(biāo)定樣的尺寸為：長×寬×高＝30cm×3.9cm×3.9cm。

1.3、巖心標(biāo)定樣的飽和度標(biāo)定

1.3.1、在巖心標(biāo)定平行樣等間距的布置7對(duì)飽和度電極，測(cè)定模型氣體滲透率和氣體孔隙度；

1.3.2、模型抽空，飽和水，測(cè)量模型單相水滲透率和7對(duì)電阻電極電阻值；

1.3.3、油驅(qū)水制造束縛水(驅(qū)替1.5pv)，測(cè)定束縛水飽和度下的油相滲透率值和7對(duì)飽和度電極電阻率值；

1.3.4、水驅(qū)至殘余油狀態(tài)，測(cè)定殘余油狀態(tài)下水相滲透率和殘余油狀態(tài)下的7對(duì)電阻率值。

1.4、求取非均質(zhì)平板模型五點(diǎn)井網(wǎng)水驅(qū)波及系數(shù)，包括以下步驟：

1.4.1、模型抽空，測(cè)定模型平均氣體滲透率和氣體孔隙度；

1.4.2、飽和水，測(cè)模型孔隙體積、水相滲透率和單相水電阻率值；

1.4.3、飽和油，造束縛水飽和度；測(cè)定油水穩(wěn)定后的飽和度電極電阻值；

1.4.4、水驅(qū)油，測(cè)定49對(duì)飽和度電極電阻值，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)層間非均質(zhì)模型油水運(yùn)移規(guī)律及水驅(qū)波及系數(shù)變化。

2、依據(jù)平面非均質(zhì)平板水驅(qū)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制水驅(qū)波及系數(shù)與驅(qū)替倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，并將結(jié)果疊加到圖4中。圖4和表1的水驅(qū)波及系數(shù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)法與本發(fā)明方法對(duì)比結(jié)果表明，水驅(qū)波及系數(shù)的水驅(qū)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與本發(fā)明方法基本一致，由此可見本發(fā)明的實(shí)施結(jié)果的準(zhǔn)確性，且本發(fā)明方法與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)法相比，步驟簡(jiǎn)單，計(jì)算簡(jiǎn)便，耗用時(shí)間短，可重復(fù)性高。

表1水驅(qū)波及系數(shù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與本發(fā)明方法結(jié)果對(duì)比