灌注水窜层的识别方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及气田水回灌技术领域，特别涉及一种灌注水窜层的识别。
【背景技术】
[0002] 随着天然气产量的增加，采出的气田水的量也不断增大，这些气田水通常被用做 灌注封闭地层，由于气田水组成较复杂、化学成分差异很大，因此需要对气田水是否窜槽到 非注入气田水的地层造成的环境污染进行监测。
[0003] 在气田水是否窜槽到非注入气田水的地层进行检测的过程中，通常使用的方法 是：在注入气田水的灌注井附近（如距离灌注井100米的范围内）设置一个监测井，监测人 员可以定期（如一个月或三个月等）在监测井中取水样进行检测分析，以确定取出的水样 是否被污染，从而判断气田水是否窜槽到非注入气田水的地层。
[0004] 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：
[0005] 在监测井中取水样进行检测分析的过程中，当在水样中检测到污染物时，说明气 田水已经窜槽到非注入气田水的地层，可见，通过上述方法，只能够确定气田水已经发生了 窜层现象，或者没有发生窜层现象，而无法对气田水发生窜层现象进行预警和防范。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种灌注水窜层的识别方法和装 置。所述技术方案如下：
[0007] 第一方面，提供了一种灌注水窜层的识别方法，所述方法包括：
[0008] 获取目标储水层的容积，获取分别在间隔预设时长的两个时间点检测的所述目标 储水层的地层压强，并获取分别在所述两个时间点记录的历史总注水量；
[0009] 根据所述目标储水层的容积，以及获取到的地层压强和历史总注水量，确定在所 述两个时间点时所述目标储水层中的气体质量值，并确定两个气体质量值的比值，作为灌 注水窜层风险值；
[0010] 如果所述灌注水窜层风险值超过预设风险阈值，则确定所述目标储水层中的灌注 水存在窜层风险，并进行预警。
[0011] 可选地，所述方法还包括：
[0012] 获取所述目标储水层的地层突破压强；
[0013] 根据所述地层突破压强、所述两时间点中的第一时间点检测到的地层压强和获取 到的历史总注水量、所述目标储水层的容积，确定所述目标储水层的极限储水量。
[0014] 可选地，所述根据所述目标储水层的容积，以及获取到的地层压强和历史总注水 量，确定在所述两个时间点时所述目标储水层中的气体质量值，并确定两个气体质量值的 比值，作为灌注水窜层风险值，包括：
[0015] 根据所述目标储水层的容积，以及获取到的地层压强和历史总注水量，使用公式 ::，分别计算在所述两个时间点时所述目标储水层中的气体质量值，并确定两 个气体质量值的比值，作为灌注水窜层风险值；其中，m为所述目标储水层中的气体质量 值，P为所述目标储水层的地层压强，V为所述目标储水层的容积，％为历史总注水量，T为 所述目标储水层的地层温度，k为常数。
[0016] 可选地，所述如果所述灌注水窜层风险值超过预设风险阈值，则确定所述目标储 水层中的灌注水存在窜层风险，并进行预警，包括：
[0017] 如果所述灌注水窜层风险值超过预设的第一风险阈值，则确定所述目标储水层中 的灌注水存在窜层风险，并进行预警；或者，
[0018] 如果所述灌注水窜层风险值超过预设的第二风险阈值，则确定所述目标储水层中 的灌注水已发生窜层，并进行预警。
[0019] 可选地，所述获取目标储水层的容积，包括：
[0020] 获取目标储水层的地下水控制面积、有效厚度、有效孔隙度、岩石压缩系数、地层 水压缩系数和地层上升压强；根据所述目标储水层的地下水控制面积、有效厚度、有效孔隙 度、岩石压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强，确定目标储水层的容积；或者，
[0021] 获取目标储水层的累计出水量、地层水体积系数、原始地层水体积系数、岩石有效 压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强；根据所述目标储水层的累计出水量、地层水体 积系数、原始地层水体积系数、岩石有效压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强，确定 目标储水层的容积。
[0022] 第二方面，提供了一种灌注水窜层的识别装置，所述装置包括：
[0023] 获取模块，用于获取目标储水层的容积，获取分别在间隔预设时长的两个时间点 检测的所述目标储水层的地层压强，并获取分别在所述两个时间点记录的历史总注水量；
[0024] 第一确定模块，用于根据所述目标储水层的容积，以及获取到的地层压强和历史 总注水量，确定在所述两个时间点时所述目标储水层中的气体质量值，并确定两个气体质 量值的比值，作为灌注水窜层风险值；
[0025] 预警模块，用于如果所述灌注水窜层风险值超过预设风险阈值，则确定所述目标 储水层中的灌注水存在窜层风险，并进行预警。
[0026] 可选地，所述装置还包括第二确定模块，用于：
[0027] 获取所述目标储水层的地层突破压强；
[0028] 根据所述地层突破压强、所述两时间点中的第一时间点检测到的地层压强和获取 到的历史总注水量、所述目标储水层的容积，确定所述目标储水层的极限储水量。
[0029] 可选地，所述第一确定模块，用于：
[0030] 根据所述目标储水层的容积，以及获取到的地层压强和历史总注水量，使用公式
，分别计算在所述两个时间点时所述目标储水层中的气体质量值，并确定 两个气体质量值的比值，作为灌注水窜层风险值；其中，m为所述目标储水层中的气体质量 值，P为所述目标储水层的地层压强，V为所述目标储水层的容积，I为历史总注水量，T为 所述目标储水层的地层温度，k为常数。
[0031] 可选地，所述预警模块，用于：
[0032] 如果所述灌注水窜层风险值超过预设的第一风险阈值，则确定所述目标储水层中 的灌注水存在窜层风险，并进行预警；或者，
[0033] 如果所述灌注水窜层风险值超过预设的第二风险阈值，则确定所述目标储水层中 的灌注水已发生窜层，并进行预警。
[0034] 可选地，所述获取模块，用于：
[0035] 获取目标储水层的地下水控制面积、有效厚度、有效孔隙度、岩石压缩系数、地层 水压缩系数和地层上升压强；根据所述目标储水层的地下水控制面积、有效厚度、有效孔隙 度、岩石压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强，确定目标储水层的容积；或者，
[0036] 获取目标储水层的累计出水量、地层水体积系数、原始地层水体积系数、岩石有效 压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强；根据所述目标储水层的累计出水量、地层水体 积系数、原始地层水体积系数、岩石有效压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强，确定 目标储水层的容积。
[0037] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0038] 本发明实施例中，获取目标储水层的容积，获取分别在间隔预设时长的两个时间 点检测的目标储水层的地层压强，并获取分别在两个时间点记录的历史总注水量，根据目 标储水层的容积，以及获取到的地层压强和历史总注水量，确定在两个时间点时目标储水 层中的气体质量值，并确定两个气体质量值的比值，作为灌注水窜层风险值，如果该灌注水 窜层风险值超过预设风险阈值，则确定目标储水层中的灌注水存在窜层风险，并进行预警， 这样，可以对灌注水未发生窜层、存在窜层风险或已窜层等三种状态进行监测，并进行预 警，解决了现有技术中只能够确定气田水已经发生了窜层现象，或者没有发生窜层现象的 问题，从而，可以对气田水发生窜层现象进行预警和防范。
【附图说明】
[0039] 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