底水稠油油藏底水水淹的检测方法及系统和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油开采技术，尤其涉及一种底水稠油油藏底水水淹的检测方法及系 统和应用。
【背景技术】
[0002] 底水稠油油藏是一种原油黏度大于50mPa · s或脱气原油黏度大于IOOmPa · s并且 水层分布在油层下方托起油层的特殊油藏，在稠油油藏中占有相当大的比例，储量丰富。针 对该类油藏，热力采油方法是现阶段普遍采用的方法，即通过向地层中注入热能降低原油 粘度改善原油流动性从而提高采用效率。但是，随着油层的开采，油层压力逐渐下降，使原 为水平状态的油水界面变形成丘状的水锥，水锥不断上升，突破进入生产井底，造成油水同 产，使油产量减少，这种底水随采油呈锥形纵向推进的过程，叫做底水锥进，该现象对油藏 开采十分不利。
[0003] 为了对底水稠油油藏进行合理的开发，降低开采成本和开采风险，加强对底水锥 进的控制，就需要加深对底水锥进规律的研究，监控底水推进，及时采取井身结构与井网调 整、工作制度与方式调整、储层改造等措施，抑制底水锥进，达到控水增油的目的，从而合理 有效地开发底水稠油油藏。
[0004] 物理模拟是研究底水稠油油藏的一种常用手段，三维物理模拟实验人为的再现底 水稠油油藏的开发进程，较为真实地模拟实际油藏或油井的渗流特征，便于了解水锥或水 脊的形成与发育，研究油藏参数、油井几何因素和外部生产可控参数对开发效果的影响，为 制定底水稠油油藏开发策略、不同开发阶段应对措施及稳油控水方案提供重要依据。目前， 针对底水稠油油藏三维物理模拟中底水水淹检测的实现主要是采用饱和度方法，即利用一 定数量的电阻率探头在底水稠油藏模型中采集电阻率数据，通过阿尔奇公式计算得出底水 油藏含水饱和度的分布，实现底水油藏物理模拟过程中底水水淹的检测。
[0005] 由于热力采油方法是目前开发底水稠油油藏的主要技术工艺，因此底水稠油油藏 往往处于高温状态，但是电阻率探头不能很好适用于高温环境，而且稠油黏度高，三维物理 模拟过程中经常粘附于电阻率探头，导致测量精度下降，甚至无法正常工作，因此饱和度方 法不能很好满足底水稠油油藏三维物理模拟底水水淹检测的要求，很难成为室内研究底水 稠油油藏开发动态普遍运用的一种方法。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种底水稠油油藏底水水淹的检测方法及系统和应用，用来克服现有 技术中采用饱和度方法对底水稠油油藏底水水淹检测信息准确度不高的缺陷。
[0007] 本发明提供的底水稠油油藏底水水淹的检测方法采用温度检测底水水淹，利用温 度变化速率的差异来识别底水推进，依据能量平衡方程，推导了底水稠油油藏油水温度变 化方程，对于底水稠油油藏底水水淹的检测具有极大的技术参考价值。
[0008] 本发明提供的底水稠油油藏底水水淹的检测系统便于实现对油藏的温度变化的 监测，从而能够通过温度的变化实现底水稠油油藏底水水淹的检测。
[0009] 本发明的技术实施以底水稠油油藏三维物理模拟为实现基础，通过在底水稠油油 藏三维物理模型中实施检测方法而实现对于底水稠油油藏底水水淹的检测。底水稠油油藏 三维物理模拟的设计以相似三定理为基础，以量纲相似概念为依据，各个物理量都按照相 似比例进行描述。按照比例建立的模型要求三维底水稠油油藏实验室模型与矿场原型的介 质条件、空间条件和动力作用在每个相应的位置都相似，基本方程、初始条件和边界条件都 要满足用无量纲参量表示的相似准则，因此通过三维物理模拟能够有效地对底水稠油油藏 进行模拟测试，同时该模拟测试的结果能够真实的反映出矿场油藏原型的相关信息。
[0010] 本发明提供了一种底水稠油油藏底水水淹的检测方法，包括如下顺序进行的步 骤：
[0011] 1)向底水稠油油藏三维物理模型中通入热量后，采集油层测试点的实时温度和水 层测试点的实时温度，其中，所述底水稠油油藏三维物理模型包括底水层和油层，所述油层 测试点在所述油层中，所述水层测试点在所述底水层中；
[0012] 2)根据所述水层测试点的实时温度得到第一时间-温度曲线，根据所述第一时间-温度曲线得到第一拟合直线，所述第一拟合直线的斜率为第一斜率；
[0013] 3)根据所述油层测试点的实时温度得到第二时间-温度曲线，根据所述第二时间-温度曲线得到第二拟合直线，所述第二拟合直线的斜率为第二斜率；
[0014] 根据所述第一斜率得到所述第二时间-温度曲线的第三拟合直线；
[0015] 4)获取所述第二拟合直线和第三拟合直线的交点所对应的时间。
[0016] 以下涉及到的对油藏的各种操作均是指在底水稠油油藏三维物理模型中进行的 操作。
[0017] 由于本发明是针对热力采油方法时油藏温度变化而进行的底水水淹检测，因此在 进行底水水淹检测的初始，首先需要向油藏中注入热量，既能够降低稠油的粘度增强稠油 的流动性使原油从生产井产出，又能够使油藏温度发生变化，具体地，可以通过注入井向安 装有温度传感器的油藏中注入热蒸汽或者热水等。当注入热量后，油藏中的温度会随着时 间不断发生变化并通过温度传感器显示，因此可以记录油藏的实时温度，即记录油藏测试 点在每一时间点的温度。一般的，油藏生产模拟结束后，便可以停止热量的通入以及对于实 时温度的监测记录。由于目前温度探头相关工艺成熟完善，温度探头能够在高温条件下持 续正常地工作，成本低，体积小，精度高，可以批量同时进行测温，因此在三维物理模拟过程 中温度数据非常可靠且容易获取。
[0018] 由于本发明是针对实地真实油藏开采之前进行的检测工作，也就是说，在实地开 采之前需要通过本发明的方法去检测在实地开采时真实油藏内某些点被水淹的具体时刻， 例如，在实地开采时，水平井趾端被水淹的具体时间等，因此，在进行本发明的三维物理模 拟检测时，可以将在实地开采中想获知的具体水淹时刻的点（一般都是油层中的点）作为本 发明检测方法中的油层测试点并在该油层测试点进行温度传感器的安装，从而能够得到该 油层测试点的温度变化。
[0019] 本发明的检测方法还引入了参照，用来对油层测试点在底水水淹后的温度变化进 行检测参考，即在底水层中可以任选一点作为水层测试点并将该水层测试点作为参照点。 由于该水层测试点一直处于水淹状态，理论上油层测试点在被水淹后其状态应该与水层测 试点的状态一致，因此选取水层测试点作为被水淹后的油层测试点的参照，并通过在水层 测试点安装温度传感器记录水层测试点的实时温度。随着热量的注入，油藏内的测试点的 温度随时间不断发生变化，通过温度传感器能够记录油藏内的测试点在不同时间的温度， 因此可以将累积时间作为横坐标，温度作为纵坐标，根据水层测试点在不同时间的不同温 度绘制水层测试点的第一时间-温度曲线。该第一时间-温度曲线清晰的反映出从通入热量 后，水层测试点的温度随时间的变化。为了反映出该水层测试点的变化趋势，可以对该第一 时间-温度曲线进行直线拟合做出第一拟合直线，该第一拟合直线的斜率为第一斜率，该第 一斜率即为水层测试点的升温速率。
[0020] 为了便于数据处理，参考上述操作，可以在第一时间-温度曲线的坐标轴内做出油 层测试点的第二时间-温度曲线，如果该油层测试点出现了水淹情况，那么该油层测试点的 第二时间-温度曲线会出现一转折趋势，该转折趋势正是由于水淹而造成的，转折前的第二 时间-温度曲线为油层测试点未被水淹的升温曲线，转折后的第二时间-温度曲线为油层测 试点被水淹的升温曲线，而此处的第二拟合直线是针对转折前的第二时间-温度曲线而做 的，该