节水量计算方法及装置与流程

本发明涉及油田生产领域，特别涉及一种节水量计算方法及装置。

背景技术：

油田投入生产后，随着原油的不断采出，油藏本身能量将不断地被消耗，致使油藏总储液量减少，压力不断地下降，油藏压力下降会导致地下原油大量脱气，粘度增加，使得油田产量大大减少。为了保持或提高油藏圈闭压力，实现油田高产稳产，必须对油藏进行注水。其中，除了向油藏中注入经过处理后的采油污水以外，还需要向油藏补充注入一定量的工业新鲜水。此外，油田生产的其他过程也存在对新鲜水的需求。目前，为了保护环境，油田生产已经从各个方面进行了节约使用新鲜水的工作，为了评价油田的节水工作的成效，有必要对油田的节水量进行计算。

相关技术中，油田节水量的计算一般使用产品单耗法计算，即用生产单位质量产品的节水量乘以总产品质量值得到油田节水量。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在油田生产过程中，随着原油的采出，需要注入更多的水以保证油田稳产，即得到相同质量的产品需要消耗更多的新鲜水，这是油田注水的刚性需求，利用产品单耗法计算油田节水量无法去除该油田注水刚性需求对节水量的影响，也即是，即使油田生产实施了大量的节水技术措施，也仅能够保持生产单位质量产品的新鲜水消耗量指标略微降低或不变，利用产品单耗法计算得到的油田节水量极小，甚至为负值，不能准确反映油田的节水工作业绩。因此，利用产品单耗法计算油田节水量的适用性不强。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种节水量计算方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种节水量计算方法，所述方法包括：

获取第一单位注水量，所述第一单位注水量为待评价油田在基期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积，所述产品包括原油及伴生气；

获取第二单位注水量，所述第二单位注水量为所述待评价油田在报告期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积；

获取第一产量，所述第一产量为所述待评价油田在报告期中生产的产品的质量；

获取修正系数，所述修正系数用于根据所述待评价油田的产量递减情况对所述第一单位注水量进行修正；

根据所述第一单位注水量，所述第一产量，所述第二单位注水量及所述修正系数计算所述待评价油田报告期相较于基期的开发节水量。

可选的，所述根据所述第一单位注水量，所述第一产量，所述第二单位注水量及所述修正系数计算所述待评价油田报告期相较于基期的开发节水量包括：

利用第一公式，根据所述第一单位注水量，所述第一产量，所述第二单位注水量及所述修正系数计算所述待评价油田报告期相较于基期的开发节水量；

所述第一公式为：

δw1＝(τa-b)mb

其中，δw1为所述开发节水量，τ为所述修正系数，a为所述第一单位注水量，mb为所述第一产量，b为所述第二单位注水量。

可选的，所述获取修正系数包括：

获取所述待评价油田基期的综合递减率；

获取所述待评价油田基期油田采出液的含水率；

根据所述综合递减率和所述含水率，利用第二公式计算所述修正系数；

所述第二公式为：

其中，τ为所述修正系数，η为所述含水率，δ为所述综合递减率。

可选的，所述根据所述第一单位注水量，所述第一产量，所述第二单位注水量及所述修正系数计算所述待评价油田报告期相较于基期的开发节水量之后，所述方法还包括：

获取第一用水量，所述第一用水量为所述待评价油田在基期中生产所需的总地面用新鲜水的体积，所述地面用新鲜水为所述待评价油田生产过程中除向油藏圈闭中注入工业新鲜水之外的其他用新鲜水；

获取第二用新鲜水量，所述第二用新鲜水量为所述待评价油田在报告期中生产所需的总地面用新鲜水的体积；

根据所述第一用水量和所述第二用水量计算所述待评价油田报告期相较于基期的地面节水量；

将所述地面节水量与所述开发节水量相加得到所述待评价油田报告期相较于基期的总节水量。

另一方面，提供了一种节水量计算装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取第一单位注水量，所述第一单位注水量为待评价油田在基期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积，所述产品包括原油及伴生气；

所述获取模块，还用于获取第二单位注水量，所述第二单位注水量为所述待评价油田在报告期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积；

所述获取模块，还用于获取第一产量，所述第一产量为所述待评价油田在报告期中生产的产品的质量；

所述获取模块，还用于获取修正系数，所述修正系数用于根据所述待评价油田的产量递减情况对所述第一单位注水量进行修正；

计算模块，用于根据所述获取模块获取的所述第一单位注水量，所述第一产量，所述第二单位注水量及所述修正系数计算所述待评价油田报告期相较于基期的开发节水量。

可选的，所述计算模块用于：

利用第一公式，根据所述获取模块获取的所述第一单位注水量，所述第一产量，所述第二单位注水量及所述修正系数计算所述待评价油田报告期相较于基期的开发节水量；

所述第一公式为：

δw1＝(τa-b)mb

其中，δw1为所述开发节水量，τ为所述修正系数，a为所述第一单位注水量，mb为所述第一产量，b为所述第二单位注水量。

可选的，所述获取模块用于：

获取所述待评价油田基期的综合递减率；

获取所述待评价油田基期油田采出液的含水率；

根据所述综合递减率和所述含水率，利用第二公式计算所述修正系数；

所述第二公式为：

其中，τ为所述修正系数，η为所述含水率，δ为所述综合递减率。

可选的，所述获取模块，还用于获取第一用水量，所述第一用水量为所述待评价油田在基期中生产所需的总地面用新鲜水的体积，所述地面用新鲜水为所述待评价油田生产过程中除向油藏圈闭中注入工业新鲜水之外的其他用水；获取第二用水量，所述第二用水量为所述待评价油田在报告期中生产所需的总地面用新鲜水的体积；

所述计算模块，还用于根据所述获取模块获取的所述第一用水量和所述第二用水量计算所述待评价油田报告期相较于基期的地面节水量；

所述计算模块，还用于将所述地面节水量与所述开发节水量相加得到所述待评价油田报告期相较于基期的总节水量。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过获取修正系数，并用修正系数对该第一单位注水量进行修正，以消除待评价油田的生产产品质量的递减情况对油田节水量计算的影响，从而增加了油田节水量计算的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明一个实施例提供的节水量计算方法的流程图。

图2示出了本发明一个实施例提供的节水量计算方法的流程图。

图3示出了本发明一个实施例提供的节水量计算装置300的框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1，其示出了本发明一个实施例提供的节水量计算方法的流程图。如图1所示，该节水量计算方法可以包括以下步骤：

步骤110、获取第一单位注水量，该第一单位注水量为待评价油田在基期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积，该产品包括原油及伴生气。

步骤120、获取第二单位注水量，该第二单位注水量为该待评价油田在报告期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积。

步骤130、获取第一产量，该第一产量为该待评价油田在报告期中生产的产品的质量。

步骤140、获取修正系数，该修正系数用于根据该待评价油田的产量递减情况对该第一单位注水量进行修正。

步骤150、根据该第一单位注水量，该第一产量，该第二单位注水量及该修正系数计算该待评价油田报告期相较于基期的开发节水量。

综上所述，本发明实施例提供的节水量计算方法，通过获取修正系数，并用修正系数对该第一单位注水量进行修正，以消除待评价油田的生产产品质量的递减情况对油田节水量计算的影响，从而增加了油田节水量计算的准确性。

请参考图2，其示出了本发明一个实施例提供的节水量计算方法的流程图。如图2所示，该节水量计算方法可以包括以下步骤：

步骤201、获取第一单位注水量，该第一单位注水量为待评价油田在基期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积，该产品包括原油及伴生气。

根据以上叙述，该第一单位注水量可以用以下公式表示：

其中，a为该第一单位注水量，zj为该待评价油田在基期中向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积，其单位可以为立方米，mj为该待评价油田在基期中生产的产品的质量，其单位可以为吨。

需要说明的是，上述产品可以包括原油及伴生气，其中，1255立方米伴生气可看作质量为1吨。

步骤202、获取第二单位注水量，该第二单位注水量为该待评价油田在报告期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积。

根据以上叙述，该第二单位注水量可以用以下公式表示：

其中，b为该第二单位注水量，zb为该待评价油田在报告期中向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积，其单位可以为立方米，mb为该待评价油田在报告期中生产的产品的质量，其单位可以为吨。

需要说明的是，一般而言，报告期的时长可以等于基期的时长，而报告期一般在基期之后。

步骤203、获取第一产量，该第一产量为该待评价油田在报告期中生产的产品的质量。

由上述叙述可知，mb即为该第一产量。

步骤204、获取该待评价油田基期的综合递减率，获取该待评价油田基期油田采出液的含水率。

其中，综合递减率指的是单位时间的产量变化率，指没有新井投产情况下的产量递减率，即扣除新井产量后的阶段采油量与上阶段采油量之差，再与上阶段采油量之比。该油田采出液指的是油田中采出的石油和地层水的混合物，该油田采出液的含水率指的是油田采出液中地层水的质量与油田采出液的质量的比值。

步骤205、根据该综合递减率和该含水率，利用第二公式计算修正系数。该第二公式为：

其中，τ为该修正系数，η为该含水率，δ为该综合递减率。

实际应用中，在油田生产过程中，随着原油的采出，需要注入更多的水以保证油田稳产，即得到相同质量的产品需要消耗更多的新鲜水，这是油田注水的刚性需求，由于报告期一般在基期之后，因此，在报告期中油田生产单位质量的产品所需要消耗的工业新鲜水要比基期中油田生产单位质量的产品所需要消耗的工业新鲜水多。因此，利用产品单耗法计算油田节水量的准确性不高，具体地，如下述(4)式所示为使用产品单耗法计算待评价油田节水量的公式：

δw1＝(a-b)mb(4)

其中，δw1为开发节水量。由上述分析可知，因为油田开采的工艺的制约，即使基期和报告期中待评价油田所采用的节水措施完全相同，节水工作成效完全一致，b的值也应当大于a的值，因此，利用(4)式计算得到的待评价报告期相较于基期的油田开发节水量为负值，表明该待评价油田在报告期的节水工作成效较差，而这无疑是不准确的。

为了解决上述问题，本发明提供的节水量计算方法使用修正系数对上述第一单位注水量进行修正，以消除油田产量递减，即上文所述的综合递减量对节水量计算带来的影响，为了使读者更容易理解本发明的技术方案，下面，本发明将对上述修正系数的推导过程进行简要说明。

首先，本发明可以将该待评价油田的油藏看成是体积不变的容器，在开发过程的任一时刻，原油、伴生气和地层水三者的体积变化代数和为0。根据上述假设，本发明可以建立该待评价油田油藏圈闭的物质平衡方程式，如式(5)所示：

n·bo＝(n-npj)·bj+wejbw+wijbw-wpjbw(5)

其中，n为原始油藏圈闭中原油、伴生气和地层水的体积，bo为原始油藏圈闭中原油的体积系数，npj为油藏圈闭中总共被采出的原油的体积，bj为压力为pj时原油的体积系数，wej为侵入油藏圈闭的地下水的总体积，wij为向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的总体积，bw为压力为pj时水的体积系数，wpj为油藏圈闭中总共被采出的水的体积。

则根据(5)式可以得到(6)式和(7)式：

其中，n′为考虑综合递减量时原始油藏圈闭中原油、伴生气和地层水的体积，，npj′为考虑综合递减量时油藏圈闭中总共被采出的原油的体积，bj′为考虑综合递减量时压力为pj时原油的体积系数，wej′为考虑综合递减量时侵入油藏圈闭的地下水的总体积，wij′为考虑综合递减量时向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的总体积，wpj′为考虑综合递减量时油藏圈闭中总共被采出的水的体积。

显然地，其中n＝n′。

其次，本发明为了消除油田产量递减对节水量计算带来的影响，可以将该待评价油田在基期中生产的产品的质量减去因为油田产量递减而减少的那部分产量，将该待评价油田在基期中向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积减去减少的那部分产量对应的需注入工业新鲜水的体积，则在这种情况下开发节水量可以使用下述(8)式计算：

其中，zδ为上述减少的那部分产量对应的需注入工业新鲜水的体积。

再次，本发明可以计算该待评价油田的注采比，所谓注采比指的是油田中向油藏圈闭注入的水的地下体积与油田采出液的地下体积之比，其中，向油藏圈闭中注入的水既包括工业新鲜水，也包括经过处理的采油污水，根据上述定义可以得到下述(9)式：

其中，iprj为不考虑油田产量递减，即综合递减率的情况下的注采比。

在考虑油田产量递减，即综合递减率的情况下，可以得到下述(10)式：

其中，iprj′为考虑油田产量递减，即综合递减率的情况下的注采比。

将(9)式和(6)式联立可以得到下述(11)式：

将(10)式和(7)式联立可以得到下述(12)式：

因为n＝n′，则联立(11)式和(12)式可以得到下述(13)式：

发明人经过计算发现对于饱和油藏和非饱和油藏而言，bj′＝bj均成立，同时iprj′＝iprj也成立。

由iprj′＝iprj成立，可得下述(14)式：

其中，z回注j为该待评价油田在基期中向油藏圈闭中注入的处理过的采油污水的体积，m水j为该待评价油田在基期中产出水的质量。

由于z回注j＝n·zj，n为常数，则上述(14)式可以变形为(15)式：

其中，zδ＝(n+1)zδ′，经过消项处理后，上述(15)式可以变形为(16)式：

由于zj＞＞zδ，因此：zj＞＞zδ′，因此，本发明可以得到下述(17)式：

根据上述(17)式，(16)式可以变形为下述(18)式：

其中，m液j为该待评价油田在基期中油田采出液的质量，该油田采出液包括产出水和上述产品。

又由于该待评价油田基期油田采出液含水率的计算公式如(19)式：

则根据(19)式上述(18)式可以变形为下述(20)式：

zj-zδ＝[1-(1-η)δ]·zj(20)

将上述(20)式代入(8)式中，可以得到下述(21)式：

由上述(1)式和(2)式可得，上述(21)式可变形为下述(22)式：

由(22)式可知，上述

步骤206、利用第一公式，根据该第一单位注水量，该第一产量，该第二单位注水量及该修正系数计算该待评价油田报告期相较于基期的开发节水量。该第一公式为：

δw1＝(τa-b)mb

其中，δw1为该开发节水量，τ为该修正系数，a为该第一单位注水量，mb为该第一产量，b为该第二单位注水量。

步骤207、获取第一用水量，该第一用水量为该待评价油田在基期中生产所需的总地面用新鲜水的体积，该地面用新鲜水为该待评价油田生产过程中除向油藏圈闭中注入工业新鲜水之外的其他用新鲜水。

事实上，在油田生产过程中，除了向油藏圈闭中注水需要耗费工业新鲜水之外，其他生产环节也需要耗费工业新鲜水，例如，人员生活用水、设备冷凝用水、洗井用水等。因此，除了计算该待评价油田报告期相较于基期的开发节水量之外，还需要获取该待评价油田报告期相较于基期的地面节水量，将开发节水量和地面节水量分开计算使得对油田节水量的评价更加精确，更加具有针对性。

步骤208、获取第二用水量，该第二用水量为该待评价油田在报告期中生产所需的总地面用新鲜水的体积。

步骤209、利用第三公式，根据该第一用水量、该第二用水量计算该待评价油田报告期相较于基期的地面节水量。该第三公式为：

δw2＝c-d

其中，δw2为地面节水量，c为该第一用水量，d为该第二用水量。

步骤210、将该地面节水量与该开发节水量相加得到该待评价油田报告期相较于基期的总节水量。

综上所述，本实施例提供的节水量计算方法，通过获取修正系数，并用修正系数对该第一单位注水量进行修正，以消除待评价油田的生产产品质量的递减情况对油田节水量计算的影响，从而增加了油田节水量计算的准确性。

进一步地，将开发节水量和地面节水量分开计算使得对油田节水量的评价更加精确，更加具有针对性。

请参考图3，其示出了本发明一个实施例提供的节水量计算装置300的框图。如图3所示，该节水量计算装置包括获取模块310和计算模块320。

该获取模块310，用于获取第一单位注水量，该第一单位注水量为待评价油田在基期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积，该产品包括原油及伴生气。

该获取模块310，还用于获取第二单位注水量，该第二单位注水量为该待评价油田在报告期中生产单位质量产品需向油藏圈闭中注入的工业新鲜水的体积。

该获取模块310，还用于获取第一产量，该第一产量为该待评价油田在报告期中生产的产品的质量。

该获取模块310，还用于获取修正系数，该修正系数用于根据该待评价油田的产量递减情况对该第一单位注水量进行修正。

该计算模块320，用于根据该获取模块310获取的该第一单位注水量，该第一产量，该第二单位注水量及该修正系数计算该待评价油田报告期相较于基期的开发节水量。

在本发明的一个实施例中，该计算模块320用于：利用第一公式，根据该获取模块310获取的该第一单位注水量，该第一产量，该第二单位注水量及该修正系数计算该待评价油田报告期相较于基期的开发节水量。该第一公式为：

δw1＝(τa-b)mb

其中，δw1为该开发节水量，τ为该修正系数，a为该第一单位注水量，mb为该第一产量，b为该第二单位注水量。

在本发明的一个实施例中，该获取模块310用于：获取该待评价油田基期的综合递减率。获取该待评价油田基期油田采出液的含水率。根据该综合递减率和该含水率，利用第二公式计算该修正系数。该第二公式为：

其中，τ为该修正系数，η为该含水率，δ为该综合递减率。

在本发明的一个实施例中，该获取模块310，还用于获取第一用水量，该第一用水量为该待评价油田在基期中生产所需的总地面用新鲜水的体积，该地面用新鲜水为该待评价油田生产过程中除向油藏圈闭中注入工业新鲜水之外的其他新鲜用水。该获取模块310，还用于获取第二用水量，该第二用水量为该待评价油田在报告期中生产所需的总地面用新鲜水的体积。

该计算模块320，还用于根据该获取模块310获取的该第一用水量和该第二用水量计算该待评价油田报告期相较于基期的地面节水量。

该计算模块320，还用于将该地面节水量与该开发节水量相加得到该待评价油田报告期相较于基期的总节水量。

在本发明的一个实施例中，该计算模块320用于：利用第三公式，根据该第一单位用水量、该第二单位用水量和该第一产量计算该待评价油田报告期相较于基期的地面节水量。该第三公式为：

δw2＝c-d

其中，δw2为地面节水量，c为该第一用水量，d为该第二用水量。

综上所述，本实施例提供的节水量计算装置，通过获取修正系数，并用修正系数对该第一单位注水量进行修正，以消除待评价油田的生产产品质量的递减情况对油田节水量计算的影响，从而增加了油田节水量计算的准确性。

进一步地，将开发节水量和地面节水量分开计算使得对油田节水量的评价更加精确，更加具有针对性。

需要说明的是，上述方法实施例中的步骤序号并不代表步骤执行的先后顺序，实际应用中，上述步骤可以以任意顺序执行。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。