本发明涉及油藏地质及开发技术领域，尤其涉及一种碳酸盐岩油藏溶洞-裂缝储集体注水指示曲线解释模型。
背景技术：
目前传统的模型均是油井直接钻遇溶洞，并没有考虑裂缝储集体的影响，而现场实际中，裂缝与溶洞共同组成的储集单元更为常见，当裂缝中储集的流体所占的比例较高时，有必要考虑裂缝储集体的影响，因此需要分别考虑裂缝与溶洞储集体注入水后压力的变化情况来对碳酸盐岩油藏溶洞-裂缝储集体注水指示曲线建立模型以做分析。而传统模型难以区分溶洞、裂缝储集体不同压缩系数对注水指示曲线斜率的影响，无法通过现有模型解释溶洞、裂缝储集体所占的比例以及计算各类型储集体的油水体积。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种碳酸盐岩油藏溶洞-裂缝储集体注水指示曲线解释模型。
一种碳酸盐岩油藏溶洞-裂缝储集体注水指示曲线解释模型，包括：
(1)对于裂缝系统
原始条件下单元体裂缝的容积为Vpf，原油体积为Vof，地层水体积为Vwf，则
Vpf＝Vof+Vwf (1)
其中裂缝中的含油饱和度Sof与Vof和Vwf满足以下关系
当油藏注入一定水量之后，油藏的压力从原始地层压力pi上升到目前的地层压力p，油藏压力升高值为Δp＝p－pi，对于封闭油藏，虽然水体中的水不会侵入油藏，但油藏孔隙体积会因为压力的上升而增加，油藏中的束缚水体积会因为压力上升而下降，
裂缝部分孔隙体积增加量为：
ΔVpf＝VpfCpfΔp (3)
式中，Cpf为裂缝孔隙体积的压缩系数，MPa-1，
裂缝部分地层水的压缩量为：
ΔVwf＝VwfCwΔp (4)
式中，Cw为地层水的压缩系数，MPa-1，
裂缝孔隙体积的增加和裂缝中地层水体积的减小都将增加裂缝部分油藏的容积，裂缝系统压力上升到p时油藏的容积为：
Vcf＝Vcfi+ΔVpr+ΔVwf (5)
式中，Vcfi为裂缝储集体油藏初始容积，m3；
把式(3)和(4)代入(5)可得
Vcf＝Vcfi+VpfCpfΔp+VwfCwΔp (6)
裂缝部分的孔隙体积为式(7)
式中，SW为裂缝储集体含水饱和度，小数；
裂缝中地层水体积为式(8)
把式(7)和式(8)代入(6)得，裂缝部分油藏体积与压力之间的关系式：
式中，Ccf裂缝容积的压缩系数，MPa-1；
(2)对于溶洞系统
原始条件下单元体溶洞的容积为Vpr，原油体积为Vor，地层水体积为Vwr，则：
Vpr＝Vor+Vwr (10)
当油藏注入一定水量之后，油藏的压力从原始地层压力pi上升到目前的地层压力p，油藏压力升高值为Δp＝p－pi，对于封闭溶洞，虽然水体中的水不会与外界发生交换，但油藏中的束缚水体积会因为压力上升而收缩，忽略油藏溶洞岩石体积会因为压力的变化而变化；
溶洞部分地层水的压缩量为：
ΔVwr＝VwrCwΔp (11)
式中，Cw为地层水的压缩系数，MPa-1；
溶洞中地层水体积的压缩将增加溶洞部分油藏的容积。溶洞系统压力上升到p时油藏的容积为：
Vcr＝Vcri+ΔVwr (12)
式中，Vcri为溶洞储集体油藏初始容积，m3；
把式(11)代入式(12)可得
Vcr＝Vcri+VwrCwΔp (13)
由溶洞中水油比例的定义R＝Vwr/Vcri可知：
Vwr＝RVcri (14)
式中，R为溶洞的水油体积比，小数；
把式(14)代入式(13)得，溶洞油藏体积随压力的变化关系：
Vcr＝Vcri(1+RCwΔp) (15)
(3)对于裂缝和溶洞整个系统
通过上面分析可以求出，溶洞和裂缝整个系统的油藏容积与压力的变化关系式为：
式中，Vci为溶洞与裂缝储集体油藏初始总容积，m3；
如果裂缝体积与溶洞体积之比α已知，上式还可进一步写成：
注入水占据的体积为：NwBw，Bw为水的体积系数，小数；
则注入水后油藏中原油占据的体积为：
式(18)就是封闭溶洞裂缝性储集体开发过程中的油藏容积计算公式，由该式可以看出，油藏容积随注入水水增加，容积是不断减小的；
若原始条件下油藏容积中储存了原油，则原油占住的体积
Voi＝Vci (19)
把地下体积换算至地面条件，得油藏地质储量，并用符号N表述，计算式为：
Boi为原始压力下原油的体积系数，小数
根据注水前后原油的物质平衡就可以获得
Bo为目前压力下原油的体积系数，小数
NBo+NwBw＝NBoi[1+[αCcf+(1-α)RCw]Δp] (22)
NwBw＝NBoi[αCcf+(1-α)RCw]Δp+(Boi-Bo)N (23)
显然式(23)也是满足累积注水量Nw与压差Δp的线性关系式的:
又由原油的压缩系数，即
NwBw＝NBoi[αCcf+(1-α)RCw]Δp+CoBoiNΔp (25)
NwBw＝NBoi[αCcf+(1-α)RCw+Co]Δp (26)
写成压力的形式为：由Δp＝p－po
式(27)即为溶洞与裂缝双重介质储集体对应的注水指示曲线表达式。
本申请以溶洞-裂缝储集体模型为研究目标，针对不同储层介质溶洞、裂缝的不同压缩系数，区分其提供的弹性能量对注水指示曲线形态的影响，同时考虑了油水两相的弹性能量对注水指示曲线形态影响。新模型通过多轮次注水指示曲线，可以用来区分溶洞和裂缝的不同弹性压缩系数，可以用来计算溶洞、裂缝储集体各自所占的比例，从而计算各自对应的体积。
附图说明
图1为本发明裂缝溶洞储集体的注水指示曲线图(不同的容积比例а)；
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，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
模型的推导依然假设注入水后整个储集系统瞬时快速达到稳定。将单井控制的整个封闭碳酸盐岩储集体储层分为裂缝和溶洞两部分，设裂缝部分所占总体积的比例为a，同时考虑流体水和储层岩石的弹性能量，其压缩系数分别为Co和Cw。
(1)对于裂缝系统
原始条件下单元体裂缝的容积为Vpf,原油体积为Vof，地层水体积为Vwf，则
Vpf＝Vof+Vwf (1)
其中裂缝中的含油饱和度Sof与Vof和Vwf满足以下关系
当油藏注入一定水量(NW)之后，油藏的压力从原始地层压力(pi)上升到目前的地层压力(p)，油藏压力升高值为Δp＝p－pi。对于封闭油藏，虽然水体中的水不会侵入油藏，但油藏孔隙体积会因为压力的上升而增加，油藏中的束缚水体积会因为压力上升而下降。
裂缝部分孔隙体积增加量为：
ΔVpf＝VpfCpfΔp (3)
式中，Cpf为裂缝系统岩石(孔隙体积)的压缩系数，MPa-1。
裂缝部分地层水的压缩量为：
ΔVwf＝VwfCwΔp (4)
式中，Cw为地层水的压缩系数，MPa-1。
裂缝孔隙体积的增加和裂缝中地层水体积的减小都将增加裂缝部分油藏的容积。裂缝系统压力上升到p时的容积为：
Vcf＝Vcfi+ΔVpf+ΔVwf (5)
把式(3)和(4)代入(5)可得
Vcf＝Vcfi+VpfCpfΔp+VwfCwΔp (6)
裂缝部分的的孔隙体积为式(7)
式中，SW为裂缝储集体含水饱和度，小数；
裂缝中地层水体积为式(8)
把式(7)和式(8)代入(6)得，裂缝部分油藏体积与压力之间的关系式：
式中，Ccf裂缝容积的压缩系数，MPa-1。
(2)对于溶洞系统
原始条件下单元体溶洞的容积为Vpr,原油体积为Vor，地层水体积为Vwr，则：
Vpr＝Vor+Vwr (10)
当油藏注入一定水量(NW)之后，油藏的压力从原始地层压力(pi)上升到目前的地层压力(p)，油藏压力升高值为Δp＝p－pi。对于封闭溶洞，虽然水体中的水不会与外界发生交换，但油藏中的束缚水体积会因为压力上升而收缩，忽略油藏溶洞岩石体积会因为压力的变化而变化。
溶洞部分地层水的压缩量为：
ΔVwr＝VwrCwΔp (11)
式中，Cw为地层水的压缩系数，MPa-1。
溶洞中地层水体积的压缩将增加溶洞部分油藏的容积。溶洞系统压力上升到p时油藏的容积为：
Vcr＝Vcri+ΔVwr (12)
式中，Vcri为溶洞储集体油藏初始容积，m3；
把式(11)代入式(12)可得
Vcr＝Vcir+VwrCwΔp (13)
由溶洞中水油比例的定义R＝Vwr/Vcri可知：
Vwr＝RVcir (14)
式中，R为溶洞的水油体积比，小数。
把式(14)代入式(13)得，溶洞油藏体积随压力的变化关系：
Vcr＝Vcir(1+RCwΔp) (15)
(3)对于裂缝和溶洞整个系统
通过上面分析可以求出，溶洞和裂缝整个系统的油藏容积与压力的变化关系式为：
式中，Vci为溶洞与裂缝储集体油藏初始总容积，m3；
如果裂缝体积与溶洞体积之比α已知，上式还可进一步写成：
注入水占据的体积为：NwBw，，Bw为水的体积系数，小数；
则注入水后油藏中原油占据的体积为：
式(18)就是封闭油藏开发过程中的油藏容积计算公式，由该式可以看出，油藏容积随注入水水增加，容积是不断减小的。
若原始条件下油藏容积中储存了原油，则原油占住的体积
Voi＝Vci (19)
把地下体积换算至地面条件，得油藏地质储量，并用符号N表述，计算式为：
Boi为原始压力下原油的体积系数，小数
根据前后原油的物质平衡就可以获得
Bo为目前压力下原油的体积系数，小数
NBo+NwBw＝NBoi[1+[αCcf+(1-α)RCw]Δp] (22)
NwBw＝NBoi[αCcf+(1-α)RCw]Δp+(Boi-Bo)N (23)
显然式(23)也是满足累积注水量Nw与压差Δp的线性关系式的:
又由原油的压缩系数，即
NwBw＝NBoi[αCcf+(1-α)RCw]Δp+CoBoiNΔp (25)
NwBw＝NBoi[αCcf+(1-α)RCw+Co]Δp (26)
写成压力的形式为：由Δp＝p－po
式(27)即为溶洞与裂缝双重介质储集体对应的注水指示曲线表达式，曲线的斜率不仅与原油地质储量，还与裂缝与溶洞中原油储量比例大小，溶洞中水油比例等参数有关。该模型考虑的因素较为全面，因此模型在实际运用时也需要提供更为详细的参数，这些的参数取值可以适当结合和运用试井解释的成果。
溶洞裂缝双重介质储集体模型，假设油藏的初始压力相同，裂缝部分的储集体由于裂缝自身的可压缩性，其综合弹性压缩系数比溶洞要高，因此裂缝储集体所占总储集体容积的比例а不同，其弹性能量的大小也不同，也会导致注水指示曲线斜率的变化。不同的а值对指示曲线的影响如图1所示，可以看出，裂缝所占比例越大，储集体总的弹性能量越大，注水越容易，指示曲线的斜率越小，当а＝1，即为纯裂缝储集体，当а＝0，即为纯溶洞储集体。
此外，本申请的新模型可考虑水相弹性能量对注水指示曲线形态的影响，因此适用于下面两种情况下储集体油水体积的计算：①溶洞储集体内初始情况为油水共存；②后期注水替油过程中溶洞储集体内存水率逐步变化。改进的新模型初始条件更符合储集体真实情况，注水替油过程中存水率变化与矿场实际更接近。利用理论模型可以初步判断储集体类型，更准确地确定溶洞、裂缝储集体容积、原油和地层水的体积。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。