一种聚合物驱地层系数的试井方法和装置与流程

1.本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种聚合物驱地层系数的试井方法和装置。


背景技术：

2.试井是评价油气藏的一项重要手段，试井获取的参数如地层压力、渗透率、表皮系数等，能更为真实地表征油藏动态，对生产制度优化调整具有重要的指导意义。
3.现有技术中的试井方式存在如下缺点：海上油田产液强度大，常规压力恢复测试关井油井产能伤害大；部分油藏储层物性差，短时间难以恢复到原始地层压力，试井解释结果不准确。另外，由于海上油田聚合物驱应用次数较多，高分子化学剂在储层深部吸附、运移、滞留以及失效等问题对储层地层系数均已产生较大的影响，缺少实时跟踪计算聚合驱浓度分布和效果评价技术，因此，试井解释会受到平面注采井以及井间干扰的影响，且海上油田关井压力测试费用高，施工作业工作量大，另外对于化学驱等外来药剂累积注入导致储层物性和储层流体变化不能实时跟踪，不能解释出地层系数的变化。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种聚合物驱地层系数的试井方法和装置。
5.根据本发明的一个方面，提供了一种聚合物驱地层系数的试井方法，包括：
6.依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点；
7.针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间；
8.依据所述无因次拟时间、所述瞬时地层系数以及所述探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数；
9.依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种聚合物驱地层系数的试井装置，包括：
11.曲线生成模块，用于依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点；
12.计算模块，用于针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间；依据所述无因次拟时间、所述瞬时地层系数以及所述探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数；
13.地层系数分布确定模块，用于依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。
14.根据本发明的又一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
15.所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述
一种聚合物驱地层系数的试井方法对应的操作。
16.根据本发明的再一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述一种聚合物驱地层系数的试井方法对应的操作。
17.根据本发明的一种聚合物驱地层系数的试井方法和装置，依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点；针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间；依据无因次拟时间、瞬时地层系数以及探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数；依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。本发明从渗流理论和大数据分析理论出发，利用测压数据计算出瞬时地层系数，然后结合探测半径以及无因次拟时间计算公式，利用反演算法，由此建立地层系数变化预测模型，能够精准地确定地层系数分布，从而准确地评价聚合物驱措施效果。
18.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
19.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
20.图1示出了本发明实施例提供的一种聚合物驱地层系数的试井方法流程图；
21.图2示出了本发明实施例提供的某个待测井生成的压力相关曲线示意图；
22.图3示出了本发明实施例提供的待测井近井地带不同年份的地层系数分布曲线；
23.图4示出了本发明实施例提供的一种聚合物驱地层系数的试井装置的结构示意图；
24.图5示出了本发明实施例提供的计算设备的结构示意图。
具体实施方式
25.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
26.图1示出了本发明实施例提供的一种聚合物驱地层系数的试井方法流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
27.步骤s110：依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点。
28.在一种可选的方式中，待测井的测压数据包括静态数据和动态数据；其中，静态数据至少包括：储层渗透率、原油粘度、储层厚度、地层孔隙体积、储层综合压缩系数、地层流体体积系数、井筒半径、供给半径、地层静温、地层静压；动态数据至少包括：地层流体压力、日产油量。
29.在一种可选的方式中，压力相关曲线包括：压力变化曲线、压力导数曲线以及导数双对数曲线；步骤s110进一步包括：依据待测井的测压数据生成压力变化曲线，对压力变化曲线进行求导处理，生成压力导数曲线以及导数双对数曲线；在压力导数曲线上选取多个测压点。
30.具体地说，在压力导数曲线上选取多个测压点进一步包括：依据压力导数曲线的斜率确定井筒储集效应结束点；依据井筒储集效应结束点选取多个测压点。
31.例如，某区块为岩性和构造控制的油藏，该区块为一辩状河、曲流河和网状河复合沉积，砂体发育和连通性好，纵向上呈正韵律分布的油藏。假设该区块中的某个待测井于2018年3月5日转为注水井，目前注水层位nmiii4-1和nmiii4-2，注聚时间为2018年5月28日－2019年5月20日，注入速度90m3/d，聚合物累积注入量2.8
×
104m3。2020年2月该待测井进行压力恢复测试，图2示出了本发明实施例提供的该待测井生成的压力相关曲线示意图，如图2所示，依据待测井的测压数据生成压力变化曲线，对压力变化曲线进行求导处理生成压力导数曲线以及导数双对数曲线(图中未示出)；在压力导数曲线上找到斜率为零的点，确定为井筒储集效应结束点a，ta＝0.085，在压力导数曲线上按照时刻t＝ta+(n-1)δt，顺序选择多个测压点；其中，ta代表a点时刻，δt＝0.1；图2中横坐标表示无因次拟时间td，d表示无因次化(dimensionless)；纵坐标表示无因次压力及无因次压力导数pd；该待测井的储层物性参数如表1所示。
32.参数单位数值初始储层渗透率k010-3
μm211.42储层厚度hm25原油粘度μmpa
·
s5000井半径rwm0.1储层综合压缩系数c
t
1/mpa1.38
×
10-4
地层流体体积系数b无量纲1.02
33.表1某个待测井的储层物性参数表
34.步骤s120：针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间。
35.在一种可选的方式中，针对每个测压点，利用如下公式(1)和(2)计算该测压点的瞬时地层系数：
[0036][0037][0038]
其中，k为储层渗透率，单位为μm2；表示k的拉氏空间变量；h为储层厚度，单位为m；μ为原油粘度，单位为mpa
·
s；p
wf
(t)为t时刻的井底压力；p
wf
(t+δt)为t+δt时刻的井底压力；单位均为mpa；q为地层流体流速，单位为m3/s；b为地层流体体积系数，无量纲单位。地
层系数是指储层渗透率与储层厚度的乘积，某测压点的瞬时地层系数为
[0039]
上式(1)和式(2)是引用yeh和agarwal把瞬时地层系数看成是探测区域内地层系数分布的体积加权算术平均相关概念进行推导计算，将表1中待测井的储层物性参数表代入上式(1)和(2)进行求解，得到该测压点的瞬时地层系数。
[0040]
进一步地，利用如下公式计算探测半径和无因次拟时间：
[0041]
由t＝tn时，通过下式(3)计算探测半径；
[0042][0043]
由下式(4)计算无因次拟时间：
[0044][0045]
其中，探测半径rn为油井开井生产tn时间后压力传播的径向距离，单位为m；r0为井筒半径初始半径，单位为m；rw为井半径，单位为m；r
0d
为无因次化半径，单位为m；顶部标有“^”符号的字符表示拉氏空间变量；表示kn的拉氏空间变量；kn为t＝tn时的储层渗透率；表示k的拉氏空间变量；k为储层渗透率，单位为μm2；c
t
为储层综合压缩系数，单位为1/mpa；φ为储层的平均孔隙度，单位为％；为无因次拟时间；表示当rw趋向于r
0d
时，无因次化半径为1。
[0046]
步骤s130：依据无因次拟时间、瞬时地层系数以及探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数。
[0047]
在一种可选的方式中，步骤s130进一步包括：依据无因次拟时间和瞬时地层系数确定在压降时段内该测压点在t
n-1
时刻的地层系数倒数以及从t
n-1
时刻到tn时刻的改变量；依据该测压点在t
n-1
时刻的地层系数倒数以及从t
n-1
时刻到tn时刻的改变量计算该测压点在tn时刻的地层系数。
[0048]
具体地说，依据无因次拟时间和瞬时地层系数确定在压降时段内该测压点在t
n-1
时刻的地层系数倒数以及从t
n-1
时刻到tn时刻的改变量，依据该测压点在t
n-1
时刻的地层系数倒数以及从t
n-1
时刻到tn时刻的改变量计算该测压点在tn时刻的地层系数，通过下式(5)和(6)计算计算该测压点在tn时刻的地层系数：
[0049][0050]
[0051][0052]
其中：
[0053]
n(tn)，d(tn)表示计算过程的中间系数，并无实际意义；z和w为空间坐标标量；δ为小量，代表地层渗透率在参考渗透率附近作较小的波动；khn为该测压点在tn时刻在探测半径rn下对应的地层系数；kh
n-1
为t
n-1
时刻对应的地层系数；利用扰动理论和拉普拉斯理论对上式(5)进行求解，并结合stehfest数值拉氏反演变换即可计算实空间的解。
[0054]
步骤s140：依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。
[0055]
其中，待测井的地层系数分布是指该待测井的各个测压点的地层系数的情况，具体地，待测井的地层系数分布可包含有该待测井的各个测压点的地层系数。
[0056]
图3示出了本发明实施例提供的待测井近井地带不同年份的地层系数分布曲线，图中横坐标为距离，单位为m；纵坐标为地层系数，单位为10-3
μm2.m/mpa
·
s；如图3所示，从2018-2020年，随着年份推移地层系数随距离增大逐渐增大；针对某待测井，依据各个测压点的地层系数确定该待测井的地层系数分布，对待测井在聚合物停注后分别进行高分子聚合物观察，可以发现随着开采时间的推移，高分子聚合物波及范围逐渐扩大，在井筒附近地带聚合物浓度较高，导致地层系数较小；远井地带聚合物滞留量较少，储层流体粘度较小，地层系数较大，储层平面形成一个非均质复合区域。
[0057]
采用本实施例的方法，依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点；针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间；依据无因次拟时间、瞬时地层系数以及探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数；依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。本方法从渗流理论和大数据分析理论出发，利用测压数据计算出瞬时地层系数，然后结合探测半径以及无因次拟时间计算公式，利用反演算法，由此建立地层系数变化预测模型，能够精准地确定地层系数分布，从而准确地评价聚合物驱措施效果；本方法由现有技术的单井点向多井点变化，储层模型为包含有大地坐标、储层深度、且支持时间推移和空间延拓的四维空间模型，且考虑了聚合物驱的外来药剂累积注入对储层地层系数的影响。
[0058]
图4示出了本发明实施例提供的一种聚合物驱地层系数的试井装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：曲线生成模块410、计算模块420和地层系数分布确定模块430。
[0059]
曲线生成模块410，用于依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点。
[0060]
在一种可选的方式中，待测井的测压数据包括静态数据和动态数据；其中，静态数据至少包括：储层渗透率、原油粘度、储层厚度、地层孔隙体积、储层综合压缩系数、地层流体体积系数、井筒半径、供给半径、地层静温、地层静压；动态数据至少包括：地层流体压力、日产油量。
[0061]
在一种可选的方式中，压力相关曲线包括：压力变化曲线、压力导数曲线以及导数双对数曲线；曲线生成模块410进一步用于：依据待测井的测压数据生成压力变化曲线，对压力变化曲线进行求导处理，生成压力导数曲线以及导数双对数曲线；在压力导数曲线上
选取多个测压点。
[0062]
在一种可选的方式中，曲线生成模块410进一步用于：依据压力导数曲线的斜率确定井筒储集效应结束点；依据井筒储集效应结束点选取多个测压点。
[0063]
计算模块420，用于针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间；依据无因次拟时间、瞬时地层系数以及探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数。
[0064]
在一种可选的方式中，计算模块420进一步用于：针对每个测压点，利用如下公式计算该测压点的瞬时地层系数：
[0065]
以及，
[0066]
其中，k为储层渗透率；表示k的拉氏空间变量；h为储层厚度；μ为原油粘度；b为地层流体体积系数；p
wf
(t)为t时刻的井底压力；p
wf
(t+δt)为t+δt时刻的井底压力；q为地层流体流速。
[0067]
在一种可选的方式中，计算模块420进一步用于：利用如下公式计算探测半径和无因次拟时间：
[0068]
当t＝tn时，通过式计算探测半径；
[0069]
由式计算无因次拟时间；
[0070]
其中，探测半径rn为油井开井生产tn时间后压力传播的径向距离；表示kn的拉氏空间变量；kn为t＝tn时的储层渗透率；表示k的拉氏空间变量；k为储层渗透率；c
t
为储层综合压缩系数；φ为储层的平均孔隙度；为无因次拟时间；rw为井半径；μ为原油粘度。
[0071]
在一种可选的方式中，计算模块420进一步用于：依据无因次拟时间和瞬时地层系数确定在压降时段内该测压点在t
n-1
时刻的地层系数倒数以及从t
n-1
时刻到tn时刻的改变量；依据该测压点在t
n-1
时刻的地层系数倒数以及从t
n-1
时刻到tn时刻的改变量计算该测压点在tn时刻的地层系数。
[0072]
地层系数分布确定模块430，用于依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。
[0073]
采用本实施例的装置，依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点；针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间；依据无因次拟时间、瞬时地层系数以及探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数；依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。本装置从渗流理论和大数据分析理论出发，利用测压数据计算出瞬时地层系数，然后结合探测半径以及无因次拟时间计算公式，利用反演算法，由此建立地层系数变化预测模型，能够精准地确定地层系数分布，从而准确地评价聚合物驱措施效果；本装置由现有技术的单井点向多井点变化，储层模型为包含有大地坐标、储层深度、且支持时间推移和空间延拓的四
维空间模型，且考虑了聚合物驱的外来药剂累积注入对储层地层系数的影响。
[0074]
本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的一种聚合物驱地层系数的试井方法。
[0075]
可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作：
[0076]
依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点；
[0077]
针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间；
[0078]
依据无因次拟时间、瞬时地层系数以及探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数；
[0079]
依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。
[0080]
图5示出了本发明计算设备实施例的结构示意图，本发明具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。
[0081]
如图5所示，该计算设备可以包括：
[0082]
处理器(processor)、通信接口(communications interface)、存储器(memory)、以及通信总线。
[0083]
其中：处理器、通信接口、以及存储器通过通信总线完成相互间的通信。通信接口，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器，用于执行程序，具体可以执行上述一种聚合物驱地层系数的试井方法实施例中的相关步骤。
[0084]
具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
[0085]
处理器可能是中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。服务器包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
[0086]
存储器，用于存放程序。存储器可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0087]
程序具体可以用于使得处理器执行以下操作：
[0088]
依据待测井的测压数据生成压力相关曲线，并选取多个测压点；
[0089]
针对每个测压点，依据该测压点对应的相关数据计算该测压点的瞬时地层系数，并确定探测半径和无因次拟时间；
[0090]
依据所述无因次拟时间、所述瞬时地层系数以及所述探测半径计算在压降时段内该测压点的地层系数；
[0091]
依据各个测压点的地层系数确定待测井的地层系数分布。
[0092]
在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0093]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施
例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0094]
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0095]
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0096]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0097]
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0098]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。