一种缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法与流程

本发明涉及油气勘探开发技术领域，更具体地，本发明涉及一种缝洞型油藏空间结构井网注水采油优化设计方法。

背景技术：

我国海相碳酸盐岩油藏主要分布在塔里木盆地，以缝洞型为主。塔河油田奥陶系油藏是我国目前已发现的规模最大的缝洞型油藏。截至2016年底，探明石油地质储量已达13.36亿吨。塔河缝洞型油藏2005年开始注水，截至2016年底，单元注水覆盖地质储量5.98亿吨，占已开发出量的69％，已经成为塔河油田主要的补充能量开发方式。

空间结构井网依据不同的岩溶地质背景，采用不同的井网构建方法：风化壳型注采关系以“低注高采、缝注孔洞采、小洞注大洞采”为特点，建立“面状”注采井网；断控型注采井组以“等高注采、缝注洞采、边注中采”的注采关系为主，建立“条带状”的注采井网；暗河型注采井组易形成“低注高采、洞注洞采”的注采关系，建立“线状”注采井网。

现有技术存在的主要问题是：

现有井网设计方法仅提供了一种设计原则，无法满足实际精细开发的需要。一方面，缝洞型油藏非均质性极强，注采效果不仅同注采井钻遇的储集体类型有关，同井间储集体同样关系密切。根据钻遇的储集体类型确定注采，依据不充分。另一方面，缝洞型油藏注采井网是在初始井网基础上通过油井转注构建的，依据上述原则，可能得到多套方案，如何进一步优化设计，并未提及。因此，现有技术不能满足精细开发的需要。

技术实现要素：

为解决上述问题，本法明的目的在于提出一种缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法,从而实现避免注入水沿高导流通道窜进而导致的单向受效，由此提高了注入水的波及系数。为实现该目的，本发明提出了一种缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在油田区块中具有多口井，所述缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法包括步骤：

s1)：根据各口井的位置或各口井的储集体的类型确定多个初始注采方案；

s2)：分别计算各个初始注采方案的注采井间连通程度；

s3)：根据各个初始注采方案的注采井间连通程度，分别计算注采井间连通程度的基尼系数；

s4)：选择基尼系数最小的初始注采方案作为最终注采方案。

如上所述的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在步骤s3)中，根据各个初始注采方案的注采井间连通程度，分别绘制注采井间连通程度的洛伦兹曲线，从而得出所述基尼系数。

如上所述的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在步骤s1)中，根据“低注高采”原则确定多个初始注采方案。

如上所述的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在步骤s1)中，还能够根据“含水率大于98％或产油量小于1t/d的井作为注水井”原则确定多个初始注采方案。

如上所述的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，根据“裂缝型储集体的井为注水井及裂缝型储集体的井为注水井且溶洞型储集体的井为采油井”原则确定多个初始注采方案。

如上所述的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在步骤s1中，在多个初始注采方案中，分别选择所述多口井中的其中一口井作为注水井，所述多口井中的其它井作为采油井。

如上所述的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在步骤s2)中，基于传导率和控制体积建立的动态指标预测模型及通过拟合产量，反演出传导率，其中，传导率为井间连通程度的表征参数，

该动态指标预测模型为：

其中，tij为第i口井和第j口井之间的传导率；

μi为原油粘度；

pi和pj分别为第i口井和第j口井的井底压力；

qi为第i口井的产量；

ct为综合压缩系数；

vpi为第i口井的控制体积；

p为井间控制体积的平均压力；

t为时间。

如上所述的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在油田区块中具有五口井。

如上所述的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在步骤s1中，在多个初始注采方案中，分别选择所述五口井中的一口井作为注水井，其它四口井作为采油井

本发明针对上述问题，在本发明的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法中，根据各口井的位置或各口井的储集体的类型确定多个初始注采方案，然后计算不同方案注采井间连通程度，根据各个初始注采方案的注采井间连通程度，分别得出注采井间连通程度的基尼系数，比较连通程度基尼系数，最后取基尼系数最小的方案为最终方案。该方法依据连通程度优选方案，遵循连通程度基尼系数最小的原则，避免了注入水沿高导流通道窜进而导致的单向受效，提高了注入水的波及系数。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法的流程图；

图2为本发明的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法的示意图；

图3为本发明的实施例的洛伦兹曲线及基尼系数示意图；

图4为本发明的井位及注采井网设计初始方案的示意图；

图5为本发明的不同方案基尼系数对比的示意图。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围，下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1至图5分别为本发明的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法的流程图、本发明的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法的示意图、本发明的实施例的洛伦兹曲线及基尼系数示意图、本发明的井位及注采井网设计初始方案的示意图以及本发明的不同方案基尼系数对比的示意图。

如图1所示，本发明提出了一种缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，其中，在油田区块中具有多口井，所述缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法包括步骤：s1)：根据各口井的位置或各口井的储集体的类型确定多个初始注采方案；s2)：分别计算各个初始注采方案的注采井间连通程度；s3)：根据各个初始注采方案的注采井间连通程度，分别计算注采井间连通程度的基尼系数；s4)：选择基尼系数最小的初始注采方案作为最终注采方案。

具体地，如图2所示，在步骤s1中，根据“低注高采”原则确定多个初始注采方案、根据“裂缝型储集体的井为注水井及裂缝型储集体的井为注水井且溶洞型储集体的井为采油井”原则确定多个初始注采方案，和/或还可以根据井的生产情况确定初始注采井网方案。在该步骤s1中，也可以综合考虑上述因素来确定多个初始注采井网方案，即选择位置较低、钻遇裂缝型储集体、生产状况不好(含水率>98％或产油量<1t/d)的井作为注水井；选择位置较高、钻遇溶洞型储集体、生产状况好的井做采油井。在一具体实施例中，在多个初始注采方案中，分别选择多口井中的其中一口井作为注水井，多口井中的其它口井均作为采油井。

进一步地，在步骤s2中，基于传导率和井的控制体积建立的动态指标预测模型及通过拟合产量，反演出传导率，其中，传导率为井间连通程度的表征参数，

该动态指标预测模型为：

其中，在上述模型中，tij为第i口井和第j口井之间的传导率；μi为原油粘度；pi和pj分别为第i口井和第j口井的井底压力；qi为第i口井的产量；ct为综合压缩系数；vpi为第i口井的控制体积；p为井间控制体积的平均压力；t为时间。

根据该模型及通过拟合产量，反演出传导率，该传导率为井间连通程度的表征参数，从而分别计算出各个初始注采方案的注采井间连通程度。

进一步地，根据计算出的各个初始注采方案的注采井间连通程度，分别绘制注采井间连通程度的洛伦兹曲线，从而得出所述基尼系数。在本实施例中，如图3所示，在绘制洛伦兹曲线时，首先按照连通程度由小到大排列，横坐标为井对累积百分比，纵坐标为连通程度累积百分比(图3)。对比不同初始方案中注采井间连通程度的基尼系数，其中，基尼系数为曲线与对角线围成面积(图2阴影部分)。面积越小，则基尼系数越小。

选择基尼系数最小的初始方案为最终注采井网方案。注入水在不同方向的劈分量同注采井间连通程度和注采压差有关(公式2)。基尼系数是表征了连通程度的非均质程度，基尼系数越小，连通程度分布越均匀，相同的注采压差下各方向劈分量越均匀，各个方向驱替越均衡，避免注入水主要沿高导流通道窜形成单向受效，从而提高了注入水的波及系数。

公式(2)如下所示，

qi＝ji×(p-pi)(2)

在上述式(2)中，qi为注水井在采油井i方向的注入水劈分量，m³；p为注水井井底流压，mpa；pi为采油井i井底流压，mpa。

本发明是在初始井网构建方法基础上进行的优化设计。同现有技术相比，不仅考虑注采井钻遇的储集体类型，井的生产情况，同时考虑井间连通程度。选择井间连通程度基尼系数最小的方案作为注采方案，避免了注入水沿高导流通道窜进而导致的单向受效，从而提高了注入水的波及系数。

在一具体实施例中，以国内某油田区块为例，阐述本发明的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法，该区块共有五口井：分别为井p1、井p2、井p3、井w1和井w2(参见图4)。

首先，根据“低注高采、缝注洞采”以及井的生产情况确定初始注采方案。井p1、井p2、井p3、井w2钻遇溶洞型储集体，井w1井钻遇裂缝型储集体。井p1日产油量27m³，含水36％，井p2日产油量42m³，含水28％，井p3日产油量38m³，含水35％，井w1高含水间开，井w2日产油量0.89t，不含水。根据上述原则综合考虑来确定了两个初始方案，分别为：w1井注水(初始方案一)和w2井注水(初始方案二)。

根据上述模型分别计算两个方案的注采井间连通程度，注采井间连通程度如表1所示。

表1初始方案注采井间连通程度计算结果

根据计算出的各个初始注采方案的注采井间连通程度，分别绘制注采井间连通程度的洛伦兹曲线，从而得出所述基尼系数，并对比不同方案注采井间连通程度基尼系数。在本实施例中，通过附图5可以发现，方案二基尼系数大于方案一基尼系数。表明，方案二连通程度非均质性强。故选方案一为井网最终设计方案，即井w1注水为最终方案。

在本发明的缝洞型油藏空间结构注采井网优化设计方法中，该方法依据连通程度优选方案，选择井间连通程度基尼系数最小的方案作为注采方案，避免了注入水沿高导流通道窜进而导致的单向受效，提高了注入水的波及系数。