本发明涉及石油开发技术领域,具体涉及一种确定油藏高耗水层带的方法。
背景技术:
注水开发油田的实践经验表明,由于地质、开发等因素的影响,在开发过程中储层长期受到注入水的浸泡和冲刷作用,导致储层的孔隙结构和物性参数发生变化,在注水井和生产井之间逐渐形成注水低效或无效循环的平面高耗水条带及纵向高耗水层段。高耗水层带形成后,一方面注入水沿着优势渗流通道窜流到采油井后被采出,导致其它层位的吸水量不足,产生严重的层内、层间干扰现象,纵向波及系数难以提高。另一方面,注入水在平面上沿着高渗透段突进,导致同层位其他方向的受效程度降低,加剧了平面矛盾,致使平面波及系数亦难以提高,严重制约着油田的开发效果。
因此,提出高耗水层带的判别方法、描述高耗水层带的分布特征、判断高耗水层带的形成时机是控制高耗水层带发育、提高油藏的原油采收率、改善油田开发效果的必由之路。但目前国内外尚未形成较为完善的高耗水层带的表征与识别方法,现有方法的分析结果大多数是定性的,缺乏定量分析。
技术实现要素:
针对上述技术问题,本发明提供一种确定油藏高耗水层带的方法,本发明建立定量的高耗水层带判定标准、形成定量的高耗水层带识别方法,准确的表征高耗水层带的分布规律,为注水油田的高效开发提供参考依据,具体提供的技术方案如下:
一种确定油藏高耗水层带的方法,包括以下步骤:
s1、通过模糊综合评判方法表征地质参数获取第一潜在高耗水层带;
s2、在第一潜在高耗水层带中通过注采井网表征含水饱和度,以含水饱和度突变区为边界获取第二潜在高含水层带;
s3、在第二潜在高耗水层带中以流体驱替倍数突变区为边界获取高含水层带。
步骤s1主要通过模糊综合评判方法判断水驱优势通道,从而获取第一潜在高耗水层带,这属于现有技术,可参考东北石油大学时钢的硕士毕业论文《双河油田特高含水期水驱进一步提高采收率方法研究》,其包括以下步骤:
s11、获取地质参数;
s12、确定各地质参数的权重因子;
s13、根据模糊综合评判方法获取第一潜在高耗水层带。
s13中建立模糊综合评判模型,具体建立方法属于现有技术;所述步骤s1包括如下步骤:
进一步,本发明步骤s12中确定各地质参数权重因子的方法有多种,包括专家评估法、加权统计法、频数统计法。发明人对多种方式进行验证得出以下经验,加权统计法特别适用于专家人数30人以下;频数统计法特别适用于专家人数30人以上。而且频数统计方法对每个权重数据对整体的影响考虑的最为全面,人为误差最小,因此建议优先采用频数统计法作为权重因子的确定方法。各种方法的具体步骤如下:
所述专家评估法具体步骤如下:
(1)k个专家各自独立给出各地质参数的权重;
式中,n为地质参数的总个数,aij为第j个专家确定的第i个地质参数的权重;
(2)取各地质参数权重的平均值作为其权重,得到权重集a=(a1,a2,ai,…,an)
加权统计法与专家评估法相似,其最大的区别在先根据以往经验给定了多组地质参数作为参考,每组地质参数均包含了n个地质参数的权重,每个专家只能选择其中一组地质参数。
所述频数统计法包括如下步骤:
s121、k个专家各自独立给出各地质参数的权重;
式中,n为地质参数的总个数,aij为第j个专家确定的第i个地质参数的权重;
s122、找出第i个地质参数权重的最大值amax和最小值amin;
s123、选择正整数p利用公式
s124、计算落在每组内权重的频数和频率;
s125、根据频数和频率的分布情况,选取最大频率所在分组的组中值为第i个地质参数的权重ai的权重;
s126、重复步骤s122-s125获取每个地质参数的权重,从而得到权重集a=(a1,a2,…,an)。
进一步,s13中建立模糊综合评判模型,具体建立方法属于现有技术,可参考东北石油大学时钢的硕士毕业论文《双河油田特高含水期水驱进一步提高采收率方法研究》;
所述模糊综合评判模型的评判集为v={v1,v2,v3,v4,v5};v1为极低耗水条带、v2为低耗水条带、v3为中耗水条带、v4为高耗水条带、v5为极高耗水条带;所述因素集为u=(u1,u2,ui,…,un),ui为第i个地质参数。
优选的,所述步骤s2包括如下步骤:
s21、将第一潜在高耗水层带分成若干个区块并获取各区块的含水饱和度;
s22、确定以注水井为起点向外直线辐射所经过各区块的含水饱和度变化率,以含水饱和度突变点为边界区块;
s23、按照s22的步骤,以注水井为中心向各个方向上直线辐射,获取注水井四周的边界区块;
s24、连接各个第一边界区块,各边界区块围成的封闭区域则为第二潜在高含水层带。
优选的,所述步骤s3包括如下步骤:
s31、将第二潜在高耗水层带划分成多个区块并获取各区块的流体驱替倍数;
s32、确定以注水井为起点向外直线辐射所经过各区块的驱替倍数的变化率,以流体驱替倍数突变点为第二边界区块;
s33、按照s32的步骤,以注水井为中心向各个方向上直线辐射,获取注水井四周的第二边界区块;
s34、连接各个第二边界区块,各第二边界区块围成的封闭区域则为高含水层带。
优选的,本方法步骤s31中涉及流体驱替倍数的计算,这里可以取总流体驱替倍数、水驱替倍数、外来水驱替倍数中的任意一种,各方法具体计算方式如下:
(1)总流体驱替倍数
总流体驱替倍数即是将地层中所有的流体均看作是驱替相,通过计算油藏单位时间内通过流体的量与油藏孔隙体积之比而得到,用公式表示为:
vl=vo+vw
式中,vl为单位时间内通过的流体量;vo为单位时间内通过的油量;
vw为单位时间内通过的水量;fl为流体驱替倍数;
vp为孔隙体积;
(2)水驱替倍数
由于油对油的驱替效果较差,因此提出水驱替倍数概念,即将储层中的水均看作是驱替相,通过计算油藏单位时间内通过水的量与油藏孔隙体积之比而得到,用公式表示为:
式中:fw为水驱替倍数;
(3)外来水驱替倍数
储层的水可分为地层水、边底水、注入水,其中地层水在驱替中起的作用较小,边底水和注入水才是主要的驱替动力来源。将边底水和注入水统称为外来水,则外来水驱替倍数即将外来水看作驱替相,通过计算油藏单位时间内通过的外来水量与油藏孔隙体积之比而得到,用公式表示为:
vwo=vw-vwi
式中:vwo为单位时间内通过的外来水量;vwi为单位时间内通过的地层水量;fwo为外来水驱替倍数。
本发明的优点在于:
(1)提供了准确判定高耗水层带的方法,为注水油田的高效开发提供参考依据。
(2)本发明的三种判定方式依次在前一判定的基础上进一步确定高耗水层,每种判定方式的判定范围依次缩小、判定精度依次提高,在保持较高计算精度的条件下减少了计算量。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,结合实施例作进一步描述。实施例只用于对本发明进行进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
实施例
一种确定油藏高耗水层带的方法,包括以下步骤:
s1、通过模糊综合评判方法表征地质参数获取第一潜在高耗水层带,具体包括如下步骤:
s11、获取地质参数,所述地质参数包括孔隙度、渗透率、有效厚度、传导率;
s12、采用频数统计法确定各地质参数的权重因子,具体包括如下步骤:
所述频数统计法包括如下步骤:
s121、k个专家各自独立给出各地质参数的权重;
式中,n为地质参数的总个数,aij为第j个专家确定的第i个地质参数的权重;
s122、找出第i个地质参数权重的最大值amax和最小值amin;
s123、选择正整数p利用公式
s124、计算落在每组内权重的频数和频率;
s125、根据频数和频率的分布情况,选取最大频率所在分组的组中值为第i个地质参数的权重ai的权重;
s126、重复步骤s122-s125获取每个地质参数的权重,从而得到权重集a=(a1,a2,…,an)
s13、根据模糊综合评判方法获取第一潜在高耗水层带;
所述模糊综合评判模型的评判集为v={v1,v2,v3,v4,v5};v1为极低耗水条带、v2为低耗水条带、v3为中耗水条带、v4为高耗水条带、v5为极高耗水条带;所述因素集为u=(u1,u2,ui,…,un),ui为第i个地质参数。
s2、在第一潜在高耗水层带中通过注采井网表征含水饱和度,以含水饱和度突变区为边界获取第二潜在高含水层带,具体步骤如下:
s21、将第一潜在高耗水层带分成若干个区块并获取各区块的含水饱和度;
s22、确定以注水井为起点向外直线辐射所经过各区块的含水饱和度变化率,以含水饱和度突变点为边界区块;
s23、按照s22的步骤,以注水井为中心向各个方向上直线辐射,获取注水井四周的边界区块;
s24、连接各个第一边界区块,各边界区块围成的封闭区域则为第二潜在高含水层带。
s3、在第二潜在高耗水层带中以流体驱替倍数突变区为边界获取高含水层带,具体步骤如下:
s31、将第二潜在高耗水层带划分成多个区块并获取各区块的外来水驱替倍数;所述外来水驱替倍数的计算公式如下:
vwo=vw-vwi
式中:vwo为单位时间内通过的外来水量,sm3;vw为单位时间内通过的水量,sm3;vwi为单位时间内通过的地层水量,sm3;fwo为外来水驱替倍数;vp为孔隙体积sm3;
s32、确定以注水井为起点向外直线辐射所经过各区块的驱替倍数的变化率,以流体驱替倍数突变点为第二边界区块;
s33、按照s32的步骤,以注水井为中心向各个方向上直线辐射,获取注水井四周的第二边界区块;
s34、连接各个第二边界区块,各第二边界区块围成的封闭区域则为高含水层带。
以上对本发明的有关内容进行了说明,本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。