考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法
【专利摘要】本发明公开了一种考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其包括如下步骤：首先选定配注单元，搜集基础数据；之后测定渗透率级差、含水率对吸水指数影响；然后再测定粘度级差对吸水指数的影响；根据渗透率级差和粘度级差，设定配注方案；根据层间干扰公式计算各方案的配注量，优选出最佳配注方案。本发明考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法通过实验能够确定层间干扰系数，可优化计算出考虑层间干扰的地层所需的实际注入量，更加符合油田实际情况，适用于多层油藏分层配注。
【专利说明】考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油气田开发【技术领域】，特别指一种考虑层间干扰的多层油藏分层配注 方法；主要采用实验方法测定不同油藏中层间干扰因素对吸水指数的影响，回归干扰系数 参数，并用于分层配注优化，克服多层合注时层间干扰的问题。
【背景技术】
[0002] 非均质多油层油田是由几个甚至几十个油层所组成，有的油层渗透率高，有的油 层渗透率低。这样在注入时，高渗透率油层与中、低渗透率油层在吸水能力、水线推进速度、 地层压力、采油速度、水淹情况等各方面不相同，存在差异，产生层间矛盾，导致注入过程中 渗透率油层水流动状况的不均匀性，使油藏层间差异越来越大，最终导致高渗透率油层与 中、低渗透率油层在吸水能力等方面出现较大的差异性。
[0003] 高渗透率油层连通好，注入效果好，吸水能力强产量高，油层压力高，但是见水快， 容易形成单层突进，成为高含水层，并干扰中、低渗透率油层产油能力的发挥。中、低渗透率 油层渗透率低，注入见效慢，产量低，生产能力不能充分发挥。这些油层受到高压层的干扰， 出油少或不出油，甚至出现倒灌现象，也就是层间干扰。
[0004] 目前国内多层油藏分层配注的层位组合主要基于目标单元的层系划分，在配注时 没有考虑层间干扰及含水率上升等影响因素。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其通过实验 能够确定层间干扰系数，可优化计算出考虑层间干扰的地层所需的实际注入量，更加符合 油田实际情况，适用于多层油藏分层配注。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供一种考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其 包括如下步骤：
[0007] (1):选定配注单元，搜集基础数据；
[0008] (2):测定渗透率级差、含水率对吸水指数影响；
[0009] (3):测定粘度级差对吸水指数的影响；
[0010] (4):根据渗透率级差和粘度级差，设定配注方案；
[0011] (5):根据层间干扰公式计算各方案的配注量，优选出最佳配注方案。
[0012] 所述步骤（1)的具体操作是：根据油田实际情况，选定需要维持地层压力进行配 注的生产区块，搜集该生产区块的如下基础数据：井底流压、地层压力、有效厚度、原油粘 度、渗透率和井筒半径。
[0013] 所述步骤（2)中的渗透率级差对吸水指数的影响实验是利用取得的岩心，组合不 同的渗透率级差，测定累计注水量，通过渗透率级差实验，分析干扰程度与渗透率级差的关 系，并返回干扰程度相关参数，用于下述步骤（5)中渗透率干扰程度计算。
[0014] 所述步骤⑵中渗透率级差对吸水指数的影响实验步骤为：先将两个不同渗透率 级别的岩心抽真空饱和地层水，水驱测定岩心水相渗透率后，以油驱至束缚水状态；然后将 两个岩心并联同时水驱，记录驱替过程中的压力、油水产量和注入量；
[0015] 设定干扰程度为单采时的注入量和合采时的注入量之差与单采时注入量的比值， 艮P
【权利要求】
1. 一种考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其包括如下步骤： (1) :选定配注单元，搜集基础数据； (2) :测定渗透率级差、含水率对吸水指数影响； (3) :测定粘度级差对吸水指数的影响； (4) :根据渗透率级差和粘度级差，设定配注方案； (5) :根据层间干扰公式计算各方案的配注量，优选出最佳配注方案。
2. 根据权利要求1所述的考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其特征在于：所述 步骤（1)的具体操作是：根据油田实际情况，选定需要维持地层压力进行配注的生产区块， 搜集该生产区块的如下基础数据：井底流压、地层压力、有效厚度、原油粘度、渗透率和井筒 半径。
3. 根据权利要求1所述的考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其特征在于：所述 步骤（2)中的渗透率级差对吸水指数的影响实验是利用取得的岩心，组合不同的渗透率级 差，测定累计注水量，通过渗透率级差实验，分析干扰程度与渗透率级差的关系，并返回干 扰程度相关参数，用于下述步骤（5)中渗透率干扰程度计算。
4. 根据权利要求3所述的考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其特征在于：所述 步骤（2)中渗透率级差对吸水指数的影响实验步骤为：先将两个不同渗透率级别的岩心抽 真空饱和地层水，水驱测定岩心水相渗透率后，以油驱至束缚水状态；然后将两个岩心并联 同时水驱，记录驱替过程中的压力、油水产量和注入量； 设定干扰程度为单采时的注入量和合采时的注入量之差与单采时注入量的比值，即
，由实验结果可定量描述干扰程度：渗透率级差对低渗层的干扰大于高渗层， 拟合单层干扰程度与渗透率级差的非线性关系；高渗层干扰程度见下式（1)，低渗层干扰 程度见下式（2); 之后通过五组不同的渗透率级差实验，选择其中五组，回归相关参数，求得该层位的相 关干扰系数bl，b2, b3, b4, b5 ;
式中，Kh和K1分别为高渗层和低渗层的渗透率，md。
5. 根据权利要求4所述的考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其特征在于：所述 步骤（2)中含水率对吸水指数的影响实验步骤为：根据所选择的五组实验，分别记录不同 渗透率级差时，记录含水率在10 %，20 %，30 % ...，80%，90%，95 %时的注入量，回归相关 参数，计算含水率相关的吸水指数系数cl，c2, c3， Q = Q0X (cl+c2XfwL413-c3XKd2·5) (3) 式中，Q为两相驱替时的注入量，m3/d从为含水率为零时的注入量，m3/d ;fw为综合含 水率；Kd为渗透率级差； 之后绘制图版，分析渗透率级差、含水率对干扰程度的影响；通过该含水率对吸水指数 的影响实验，返回含水率相关的吸水指数系数，用于下式（7)中渗透率K的修正。
6. 根据权利要求1所述的考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其特征在于：所述 步骤（3)测定粘度级差对吸水指数的影响实验步骤如下： (1) 先通过两根填砂管将两个不同粘度的岩心抽真空饱和地层水，水驱测定岩心水相 渗透率后，以油驱至束缚水状态； (2) 然后将两个岩心并联同时水驱，记录驱替过程中的压力、油水产量和注入量，实验 保持所用两根填砂管渗透率相近，配置原油的粘度； (3) 通过五组不同的粘度级差实验，粘度级差即为该油层最大粘度与最小粘度的比值， 回归相关参数，求得该层位对应的粘度相关系数81，82,83,84,85，用于步骤（5)中粘度干 扰程度A li的计算，低粘层干扰程度见下式（4)，高粘层干扰程度见下式（5);
式中，μh和μ 1分别为高粘层和低粘层的粘度级差，mPa ;B1，B2分别表示高粘层干 扰程度系数，通过实验测得；B3, B4, B5分别表示低粘层干扰程度系数，通过实验测得。
7. 根据权利要求1所述的考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其特征在于：所述 步骤（4)的实验过程为：选定配注单元，根据渗透率级差和粘度级差的不同，划分层组，层 组划分依据如下：在多层非均质油藏中，L i层的渗透率为Ki,将所有的层位划分为高渗层组 与低渗层组，设1_1〈1(^ +1〈1^2，取出四层中的渗透率最小层卜1，渗透率最大层1+2，然后 将其他的层位分别进行划分和判断，以第i层为例，如果Κμ/ΚΑΙ/Κη，将第i层划分为低 渗层组，反之划分为高渗层组，考虑粘度级差时用类似的方法进行划分，层组划分完毕后， 可将渗透率级差/粘度级差较小的层位划分为一组，渗透率级差/粘度级差较大的层位可 单独化为一组，以此设定不同的配注方案。
8. 根据权利要求5所述的考虑层间干扰的多层油藏分层配注方法，其特征在于：所述 步骤（5)对步骤（4)所设计的每个配注方案，利用实验所得数据，通过下式（6)计算出不考 虑层间干扰时的注入量，然后由步骤（2)和步骤（3)所定义的层间干扰程度计算公式结合 下式（7)计算出考虑层间干扰时各层的注入量，最终选择各方案中总配注量最大的方案为 最佳配注方案，其中
Qc = Qd-QdXA = QdX (I-Ak) X (1-Αμ) (7) 考虑含水率变化时，由式（7)与式（3)可得： K = K0X (cl+c2XfwL413-c3XKd2·5) (8) 式中：Q。为受层间干扰的注入量，cmVs ;Qd为不受层间干扰的注入量，cmVs ;A为干扰 程度；AK为渗透率级差干扰程度；Ali为粘度级差干扰程度；pe为供给压力，KT 1MPa ;pw为采 油井井底流压，KT1MPa ;SW为地层平均含水饱和度；K为地层渗透率，μ m2 ;kM (Sw)、k"(Sw)分 别为当前饱和度下原油和注入水的相对渗透率；h为油层厚度，cm ;Re供给半径，cm ;Rw油 井半径，cm ; μ。为原油粘度，mPa · s ; μ w为注入水粘度，mPa · s ;用式（6)和式（7)计算各 配注方案的注入量，优选出最佳配注方案，其中，A1^P Ali分别对应步骤（2)和步骤（3)中的 干扰程度计算公式，高渗层用式（1)计算Ak，低渗层用式（2)计算A k，高粘层用式（4)计算 Ali，低粘层用式（5)计算Ali，式（7)中的K通过式（8)来修正。
【文档编号】E21B49/00GK104234673SQ201410370508
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】张凯, 倪威, 朱天玉, 张黎明, 路然然 申请人:中国石油大学