多层合采油藏无因次采液指数计算新方法与流程

本发明涉及油藏开发技术领域，特别是涉及到一种多层合采油藏无因次采液指数计算新方法。

背景技术：

无因次采液指数为某一含水率下的采液指数与含水率为零时的采液指数(即采油指数)之比,是评价不同含水率时采液能力的指标，与储集层类型和油藏流体性质有关。准确认识油田无因次采液指数变化规律,为油田产能预测、提液时机优选以及油田的开发方案设计、开发调整及开发动态分析提供重要依据。

目前通用计算算法：石油大学出版社于2002年出版的《油气藏工程方法与应用》中，给出了由实验室得出的相对渗透率资料，利用多条相渗曲线直接平均法得到一条相渗曲线，绘出无因次采液指数曲线。

俞启泰，罗洪，陈素珍在《断块油气田》杂志1998年06期发表文章——河流相储层油藏无因次采液指数计算的典型通用公式。该文章根据建立的河流相储层渗透率平面非均质抽象模型以及河流相储层的典型参数，考虑油水粘度比、油水井数比、井距不均匀系数、井网密度、平面渗透率对数正态分布变异系数、概率50％处渗透率、油藏大小、断层边界、含水率共9个因素，进行27个方案的数值模拟。经处理数值模拟结果，得到无因次采液指数与含水率关系的典型通用公式。

上述方法在中高含水阶段较好地指导了油田开发生产实践。然而，随着含水的升高，理论计算或经验公式的适用性逐渐降低。分析认为，中高含水开发阶段，多层合采油藏中的高、低渗层段渗流能力的差距较小，渗透率级差起着较强的控制作用。随着含水上升，多层合采油藏中的高、低渗层段渗流能力的差距逐渐加大。在特高含水后期，剩余油饱和度的微小变化，会引起水相渗透率的急剧变化，相对渗透率变化引起的动态非均质和绝对渗透率引起的静态非均质迭加后，多层合采油藏高、低渗层段的渗流能力差距急剧增加，增加到上百倍。这种渗流能力的显著差异在特高含水阶段是不可忽略的，而传统的无因次采液指数计算方法均无法体现该阶段性特征。为此我们发明了一种新的多层合采油藏无因次采液指数计算新方法，解决了以上技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种更接近多层合采油藏实际的特高含水期无因次采液指数计算，在特高含水后期能准确计算多层合采油藏无因次采液指数的方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：多层合采油藏无因次采液指数计算新方法，该多层合采油藏无因次采液指数计算新方法包括：步骤1，利用相渗数据计算各个分层的无因次采液指数；步骤2，获得分层的产液剖面及含水剖面；步骤3，插值得到分层不同含水对应的无因次采液指数；步骤4，液量加权平均求得合采无因次采液指数；步骤5，拟合外推得到全过程无因次采液指数。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1，根据计算油藏的参数，选取多层合采油藏各层的典型油水两相相对渗透率数据，计算得到各层的含水-无因次采液指数数据。

在步骤1，根据实验室中做出的相对渗透率曲线资料，绘制出无因次采油指数αo、无因次采液指数αl随含水fw变化曲线；

计算无因次采油指数αo的公式如下：

式中：

kro(sw)：不同含水饱和度sw下的油相相对渗透率；

kromax：束缚水swi下的油相相对渗透率；

k：fw＝0时的油层绝对渗透率；

kw：含水为fw时的油层绝对渗透率。

如果不考虑注水开发过程中绝对渗透率的变化，令k＝kw，则上式变为：

此式即为无因次采油指数的计算公式；

无因次采液指数αl的计算公式如下：

在步骤2，通过矿场产液剖面测试或根据多层合采油藏物性、流体特征开展多管并联物理模拟试验，确定多层合采油藏合采时不同含水时刻各小层的产液量及含水点分布数据。

在步骤3，根据步骤2得到的各小层含水剖面的点分布数据，在相邻含水点之间各个分层的无因次采液指数近似线性变化，依据相应小层在步骤1中得到的含水-无因次采液指数变化规律，采用线性差值的方法到各小层不同含水对应的无因次采液指数。

在步骤3，某一小层在含水f1对应的求得相渗数据计算无因次采液指数为αl1，在含水f3对应的求得相渗数据计算无因次采液指数为αl3，要求取在含水f1与含水f3之间的含水f2对应的相渗数据计算无因次采液指数为αl2，应用如下公式计算：

在步骤4，根据不同合采时刻各小层产液量比例，对各小层相应含水对应的无因次采液指数进行加权平均，计算得到多层合采油藏的无因次采液指数。

在步骤4，对分层无因次采液指数进行液量加权平均的计算公式为：

式中：jos权为多层合采油藏的无因次采液指数，为小数；fw为多层合采油藏综合含水，小数；fw1、fw2分别对分层的综合含水，小数；jos1、jos2分别对分层的无因次采液指数，小数，qb为两个层的产液倍数，为层位二/层位一，小数。

在步骤5，将合采的含水-无因次采液指数的计算结果进行多项式拟合，外推至含水100％，建立驱替全过程的含水-无因次采液指数关系。

本发明中的多层合采油藏无因次采液指数计算新方法，涉及到中高渗透水驱开发油藏在特高含水后期无因次采液指数的预测方法，充分反映特高含水开发阶段油藏的动、静态叠加造成高、低渗层段渗流能力的差异，更为准确的描述特高含水后期的储层供液能力，有效指导中高渗水驱油藏特高含水开发后期的开发生产实践。

附图说明

图1为本发明的多层合采油藏无因次采液指数计算新方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中a油藏特高含水期无因次采液指数计算及预测结果示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的多层合采油藏无因次采液指数计算新方法的流程图。

步骤101，计算分层的无因次采液指数。选取多层合采油藏各层的典型油水两相相对渗透率数据，计算得到各层的含水-无因次采液指数数据；

根据实验室中做出的相对渗透率曲线资料，绘制出无因次采油指数αo、无因次采液指数αl随含水fw变化曲线。

计算无因次采油指数(αo)的公式如下：

式中：

kro(sw)：不同含水饱和度sw下的油相相对渗透率；

kromax：束缚水swi下的油相相对渗透率；

k：fw＝0时的油层绝对渗透率；

kw：含水为fw时的油层绝对渗透率。

如果不考虑注水开发过程中绝对渗透率的变化，令k＝kw，则上式变为：

此式即为无因次采油指数的计算公式。

无因次采液指数αl的计算公式如下：

步骤102，获得分层的产液剖面及含水剖面。通过矿场产液剖面测试或根据多层合采油藏物性、流体特征开展多管并联物理模拟试验，确定多层合采油藏合采时不同含水时刻各小层的产液量及含水分布数据；

步骤103，插值得到分层不同含水对应的无因次采液指数。根据步骤102得到的各小层含水剖面，依据相应小层在步骤101中得到的含水-无因次采液指数变化规律，插值得到各小层不同含水对应的无因次采液指数；

例如某一小层在含水f1对应的求得相渗数据计算无因次采液指数为αl1，在含水f3对应的求得相渗数据计算无因次采液指数为αl3，要求取在含水f1与含水f3之间的含水f2对应的相渗数据计算无因次采液指数为αl2，应用如下公式计算：

步骤104，液量加权平均求得合采无因次采液指数。根据不同合采时刻各小层产液量比例，对各小层相应含水对应的无因次采液指数进行加权平均，计算得到多层合采油藏的无因次采液指数；

对分层无因次采液指数进行液量加权平均的计算公式为：

式中：jos权为多层合采油藏的无因次采液指数，为小数；fw为多层合采油藏综合含水，小数；fw1、fw2分别对分层的综合含水，小数；jos1、jos2分别对分层的无因次采液指数，小数，qb为两个层的产液倍数，为层位二/层位一，小数。

步骤105，拟合外推得到全过程无因次采液指数。将合采的含水-无因次采液指数的计算结果进行多项式拟合，外推至含水100％，建立驱替全过程的含水-无因次采液指数关系。

在应用本发明的一具体实施例中，包括了以下步骤：

在步骤1中，a油藏为两层合采，层位一渗透率800毫达西，层位二渗透率2100毫达西，选取具备代表性的室内测得的相对渗透率曲线得到各层的无因次采液指数与含水的变化关系(见表1)。

表1.a油藏不同层位的无因次采液指数数据

在步骤2中，根据层位一、层位二的物性特征(层位一渗透率800毫达西，层位二渗透率2100毫达西)，开展双管并联室内物理模拟实验，确定合采不同含水条件下，各层的产液量和含水分布状况(见表2)。

表2.a油藏合采及各层产液剖面、含水剖面状况表

在步骤3中，根据两个层合采时各个层的含水(见表2)对应与步骤1提供的无因次采液指数数据，插值得到表3各个层对应的含水-无因次采液指数关系数据，具体数据见表3。

表3.a油藏各层含水-无因次采液指数数据表

在步骤4中，按如下公式对分层无因次采液指数进行液量加权平均，计算合采油藏特高含水期无因次采液指数，计算结果见表4。

式中：jos权为多层合采油藏的无因次采液指数，为小数；fw为多层合采油藏综合含水，小数；fw1、fw2分别对分层的综合含水，小数；jos1、jos2分别对分层的无因次采液指数，小数，qb为两个层的产液倍数，为层位二/层位一，小数。

表4.a油藏合采情况下含水-无因次采液指数数据表

在步骤5中，按步骤4中计算得到的结果与合采综合含水进行拟合，外推至含水100％，得到全部含水过程的无因次采液指数(见图2)。

同过对比a油藏无因次采液指数的实际值与计算值(见表5)，计算误差小于10％，满足矿场上对产液量决策的计算需求。

表5.a油藏无因次采液指数实际值与计算值对比情况表