基于水驱的井间渗流通道表征方法、装置及存储介质

1.本说明书实施例涉及油藏开发技术领域，特别涉及一种基于水驱的井间渗流通道表征方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.井间驱替是一种针对油藏进行有效开发的方式，通过在注采井之间注入驱替液，使得注采井之间的油藏能够在驱替液的驱替效果下，经由井间渗流通道被排出，从而有效完成油藏采收。
3.目前在针对油藏进行开发，尤其是针对裂缝孔隙型碳酸盐岩油藏进行开发时，由于油藏内部优势通道发育，水窜严重，注入水低效或无效循环，注入水利用率较低，采用调堵结合的方式进行施工时，往往达不到预期效果，其根本原因在于对井间渗流通道认识不足。而在井间渗流通道研究油藏水驱油开发提高采收率有很大的作用的情况下，无法有效地对油藏井间渗流通道进行表征必然会影响生产开发的正常进行。因此，目前亟需一种针对井间水驱过程中的渗流通道进行有效量化表征的方法。


技术实现要素：

4.本说明书实施例的目的是提供一种基于水驱的井间渗流通道表征方法、装置及存储介质，以解决如何针对井间水驱过程中的渗流通道进行有效量化表征的问题。
5.为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出一种基于水驱的井间渗流通道表征方法，包括：获取目标油藏的地质参数；基于所述地质参数计算目标油藏中的等效裂缝渗流参数和基质渗流参数；等效裂缝由目标油藏中的水平裂缝与基质串联形成；目标油藏中的等效裂缝构成井间渗流通道；根据等效裂缝渗流参数和基质渗流参数确定含水率计算模型；基于水驱过程参数获取水驱过程含水率变化曲线；通过水驱过程含水率变化曲线对井间渗流通道进行反演。
6.本说明书实施例还提出一种基于水驱的井间渗流通道表征装置，包括：地质参数获取模块，用于获取目标油藏的地质参数；参数计算模块，用于基于所述地质参数计算目标油藏中的等效裂缝渗流参数和基质渗流参数；等效裂缝由目标油藏中的水平裂缝与基质串联形成；目标油藏中的等效裂缝构成井间渗流通道；含水率计算模型确定模块，用于根据等效裂缝渗流参数和基质渗流参数确定含水率计算模型；含水率变化曲线获取模块，用于基于水驱过程参数获取水驱过程含水率变化曲线；井间渗流通道反演模块，用于通过水驱过程含水率变化曲线对井间渗流通道进行反演。
7.本说明书实施例还提出一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序/指令，所述计算机程序/指令在被执行时实现上述基于水驱的井间渗流通道表征方法。
8.由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例针对目标油藏的特点，将其划分为由水平裂缝和基质串联形成的等效裂缝和除等效裂缝以外的基质，再基于目标油藏的地质参数分别计算目标油藏的等效裂缝渗流参数和基质渗流参数，用于表征目
标油藏中不同区域的渗流特性。之后，根据计算得到的等效裂缝渗流参数和基质渗流参数，并结合水驱过程的特点确定水驱过程的含水率变化曲线，进而基于水驱过程含水率变化曲线对井间渗流通道进行反演。通过上述实施方式，实现了井间渗流通道对应参数的计算，有效实现了井间渗流通道的量化表征，进而能够对实际油藏开发进行指导，有利于生产开发的有效进行。
附图说明
9.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1为本说明书实施例一种基于水驱的井间渗流通道表征方法的流程图；
11.图2a为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
12.图2b为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
13.图2c为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
14.图2d为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
15.图2e为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
16.图2f为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
17.图2g为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
18.图2h为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
19.图2i为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
20.图2j为本说明书实施例一种含水率变换曲线的示意图；
21.图3为本说明书实施例一种基于水驱的井间渗流通道表征装置的模块图。
具体实施方式
22.下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
23.为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出了一种基于水驱的井间渗流通道表征方法。所述基于水驱的井间渗流通道表征方法的执行主体可以是基于水驱的井间渗流通道表征设备，所述基于水驱的井间渗流通道表征设备包括但不限于服务器、工控机、pc机等。如图1所示，所述基于水驱的井间渗流通道表征方法可以包括以下具体实施步骤。
24.s110：获取目标油藏的地质参数。
25.目标油藏即为本次进行井间渗流通道表征所针对的油藏，即可以与本次开发的工区相对应。在目标油藏的地层中存在有井间渗流通道，作为驱替过程中驱替液和油液流动的通道。所述井间渗流通道可以是由不同裂缝所形成网状或多层的结构。
26.在一些实施方式中，所述目标油藏为裂缝孔隙型碳酸盐岩油藏。由于裂缝孔隙型碳酸盐岩油藏内部优势通道发育，水窜严重，注入水低效或无效循环，注入水利用率较低，
更符合本技术的利用环境。
27.地质参数可以是针对目标油藏的地层采集或探测到的相关参数，进而可以实现后续针对具体参数值的计算。具体的，在本说明书实施例中，地质参数可以包括基质渗透率、水平裂缝长度比例、等效裂缝开度、储层有效厚度、裂缝倾角、水平裂缝层数、缝洞体积系数、渗流界面总面积、渗流截面裂缝所占宽度比例等参数。实际应用中根据需求可以设置其他参数作为地址参数，并不限于上述示例，对此不做限制。
28.在一些实施方式中，所述目标油藏满足以下条件：井间存在由水平裂缝和基质串联形成的等效裂缝，且等效裂缝中串联的水平裂缝和基质宽度相等，等效裂缝之外为纯基质，和/或，水驱过程等效为活塞驱替，和/或，不同等效裂缝的开度各不相同，且所有等效裂缝的开度服从对数正态分布。
29.此外，为了计算方便，还可以补充假设条件为：在渗流截面，等效裂缝所占宽度比例为p，基质所占宽度比例为1-p，和/或，沿渗流方向，水平裂缝所占长度比例为r。
30.s120：基于所述地质参数计算目标油藏中的等效裂缝渗流参数和基质渗流参数；等效裂缝由目标油藏中的水平裂缝与基质串联形成；目标油藏中的等效裂缝构成井间渗流通道。
31.等效裂缝可以是有水平裂缝和基质串联形成的裂缝。实际应用中可能不是全部的裂缝都是直接连通注采井，在驱替过程中，驱替液可以基于水平裂缝与对应的基质进行流动，同样能够保证驱替过程的有效进行。等效裂缝即为水平裂缝与基质串联形成的裂缝，通过等效裂缝即构成井间渗流通道，通过不同的等效裂缝形成的网络或层状结果即实现井间驱替液的流动。
32.等效裂缝渗流参数和基质渗流参数分别用于表征在等效裂缝和基质中的液体的流动特性，从而对驱替过程油液和驱替液的流动特性进行更好的表征。在一些实施方式中，所述等效裂缝渗流参数包括等效裂缝产水量、等效裂缝产油量；所述基质渗流参数包括基质产水量、基质产油量。
33.等效裂缝产水量用于表示基于等效裂缝所产出的水的含量，等效裂缝产液量包括产出的水和油的总量。相应的，基质产水量用于表示基于基质所产出的水的含量，等效裂缝产液量则包括产出的水和油的总量。
34.在一些实施方式中，计算等效裂缝渗流参数和基质渗流参数的过程可以是先基于地质参数计算等效裂缝渗透率，再利用等效裂缝渗透率计算等效裂缝渗流速度，并利用基质渗透率计算基质渗流速度。然后根据等效裂缝渗流速度确定等效裂缝产水量、等效裂缝产液量，并根据基质渗流速度确定基质产水量、基质产液量。
35.在一般情况下，针对不包含基质的单条水平裂缝，考虑粗糙度和迂曲度的裂缝的渗透率可以表示为式中，k
f1
为单条水平裂缝渗透率，μm2；b为单条水平裂缝开度，μm2；c1为粗糙度和迂曲度对裂缝渗透率的影响系数，取0.75。
36.结合上述公式，针对由水平裂缝和基质串联形成的等效裂缝，根据压降相等原则，可以推导得到对应于等效裂缝渗透率的关系为转换为变为公式
式中，kf为单条等效裂缝渗透率，μm2；b为单条等效裂缝开度，μm2；r为沿渗流方向水平裂缝所占长度比例，根据工区裂缝模型取0.9；km为基质渗透率，μm2；h为储层有效厚度，cm。经过试算，kf与k
f1
的差距主要受r影响，在100μm以内倍数近似为r。
37.因此，结合前述单条水平裂缝渗透率公式，可以将等效裂缝渗透率表示为式中，c为粗糙度和迂曲度对裂缝渗透率的影响系数，c＝c1r，在本工区中取0.75
×
0.9＝0.675。
38.继而，结合达西定律和立方法则，推导裂缝中的渗流运动方程，可以得到式中，vf为井间注入水窜流速度，cm/s；kf为单条等效裂缝渗透率，μm2；μ为注入水黏度，mpa.s；
△
p为注采压差，bar；l为注采井距，cm；ρ为混合流体密度，kg/m3；g为重力加速度，n/kg；α为裂缝倾角。
39.相应的，基质中的渗流运动方程可以为式中，vm为井间注入水渗流速度，cm/s。
40.此外，注采压差对应有关系式可以将注采压差带入进行具体求解。
41.在分别获取到等效裂缝和基质中的渗流参数后，可以进行裂缝产水量、产液量和基质产水量、产液量的求取。
42.具体的，可以利用公式计算等效裂缝产水量，式中，q
fw
为等效裂缝产水量，cm3/s；n为水平裂缝层数，可根据裂缝线密度和厚度h确定；m为缝洞体积系数，表征井间裂缝中分布孔洞带来的体积增加倍数；w为渗流截面总宽度，p为渗流截面中裂缝所占宽度比例，b
max
为被注入水占据裂缝的最大开度，b(t)为时刻t被注入水占据裂缝的开度，f(b)为裂缝平均总开度b的概率密度函数，服从(0，b
max
]内累积概率为1的对数正态分布。
43.利用公式计算等效裂缝产液量，式中，qf为等效裂缝产液量，cm3/s。
44.利用公式计算基质产水量，式中，q
mw
为基质产水量，cm3/s，h为储层厚度，cm；φ为储层孔隙度，f
w0
为储层初始
含水饱和度。
45.利用公式计算基质产液量，式中，qm为基质产液量，cm3/s。
46.上述公式中，根据达西定律和立方法则可以分别求得和式中，t为注水时间，t＝0为开始注水的时刻；t1为采油井含水开始上升的时刻。
47.水平裂缝的开度皆服从对数正态分布。实际储层中，裂缝开度存在最小值0和最大值b
max
，即在(0，b
max
]内累积概率为1，因此通过改进对数正态分布密度函数得到二叉树裂缝开度的概率密度函数，具体可以表示为开度的概率密度函数，具体可以表示为为裂缝的对数均值，σ为裂缝开度的对数标准差，σ∈(0,+∞)。
48.s130：根据等效裂缝渗流参数和基质渗流参数确定含水率计算模型。
49.在计算得到等效裂缝渗流参数和基质渗流参数后，可以确定含水率计算模型。含水率计算模型用于综合等效裂缝和基质中的产水量和产液量来确定出目标油藏中的含水率。
50.所述含水率计算模型可以被表征为即产水量的总和与产液量的总和的比值。
51.s140：基于水驱过程参数获取水驱过程含水率变化曲线。
52.基于水驱过程，可以确定对应的水驱过程含水率变化曲线。在一些实施方式中，可以先基于水驱过程将含水率计算模型转化为水驱含水率计算模型，以适应实际的生产开发场景。
53.具体的，令可以将上述公式表征为
54.结合水驱过程对上述公式进行进一步化简，首先，令则
55.因则式1可写为包含互补误差函数的表达式形式
56.在进一步转化过程中，可以令y＝lnb，则相应的可以得到ey＝b，所以
57.再令则式3可变为
58.又因为y＝lnb，则又因为y＝lnb，则
59.再令则上述式5、式6、式7可进一步转化为则上述式5、式6、式7可进一步转化为
60.基于互补误差函数定义式，可以进一步得到
[0061][0061][0062]
综合上述式2、式4、式11、式12、式13，带入前述含水率表达式中，可以构成水驱过程中的理论含水率的解析解为式中，式中，式中，
[0063]
在转化得到上述水驱含水率计算模型后，可以将对应于目标油藏的生产参数代入所述水驱含水率计算模型得到目标油藏不同时刻的含水率值，再基于所述含水率值拟合得到水驱过程含水率变换曲线。即通过含水率变换曲线表征目标油藏中的含水率变化情况。
[0064]
如图2a至图2j所示，为不同的水驱阶段含水率拟合示意图。其中，图2a为井a至井b方向的含水率拟合结果；图2b为井a至井c方向的含水率拟合结果；图2c为井d至井e方向的含水率拟合结果；图2d为井d至井c方向的含水率拟合结果；图2e为井a至井f方向的含水率拟合结果；图2f为井g至井h方向的含水率拟合结果；图2g为井g至井e方向的含水率拟合结果；图2h为井i至井e方向的含水率拟合结果；图2i为井i至井c方向的含水率拟合结果；图2j为井j至井e方向的含水率拟合结果。基于上述附图的展示效果可以看出，上述方式能够有效求取不同时刻的含水率，并对含水率进行有效拟合得到最终的含水率变化曲线。
[0065]
s150：通过水驱过程含水率变化曲线对井间渗流通道进行反演。
[0066]
在获取到含水率变化曲线后，可以对含水率变化情况进行分析，进而结合含水率变化曲线的特点确定井间渗流通道的特征，实现对于井间渗流通道的反演。
[0067]
在一些实施方式中，可以基于水驱过程含水率变化曲线确定等效裂缝特征参数。其中，等效裂缝特征参数包括单条等效裂缝渗透率级差、井间等效通道厚度、等效裂缝开度方差中的至少一种。
[0068]
如下表1所示，为对应于不同井，基于不同的来水方向所确定的等效裂缝特征参数。通过这些等效裂缝特征参数能够有效对井间渗流通道的特性进行分析和确定。
[0069]
表1
[0070][0071][0072]
通过对等效裂缝特征参数进行分类，可以划分为等效厚度小且级差大、级差中等且方差小、等效厚度大且级差中大这三类。其中，等效厚度小且级差大这一类中，裂缝开度方差≥0.5且等效厚度≤10mm，井间裂缝连通性好，可能存在大尺度裂缝，井间通道体积小，级差大。级差中等且方差小这一类中，裂缝开度方差＜0.5，井间裂缝连通性差，整体表现为
级差小。等效厚度大且级差中大这一类中，裂缝开度方差≥0.5且等效厚度＞10mm，井间裂缝连通性好，井间通道体积大，级差中大。
[0073]
通过上述实施例和示例的介绍，可以看出，所述方法针对目标油藏的特点，将其划分为由水平裂缝和基质串联形成的等效裂缝和除等效裂缝以外的基质，再基于目标油藏的地质参数分别计算目标油藏的等效裂缝渗流参数和基质渗流参数，用于表征目标油藏中不同区域的渗流特性。之后，根据计算得到的等效裂缝渗流参数和基质渗流参数，并结合水驱过程的特点确定水驱过程的含水率变化曲线，进而基于水驱过程含水率变化曲线对井间渗流通道进行反演。通过上述实施方式，实现了井间渗流通道对应参数的计算，有效实现了井间渗流通道的量化表征，进而能够对实际油藏开发进行指导，有利于生产开发的有效进行。
[0074]
基于上述基于水驱的井间渗流通道表征方法，本说明书实施例还提出一种基于水驱的井间渗流通道表征装置。所述基于水驱的井间渗流通道表征可以设置于所述基于水驱的井间渗流通道表征设备。如图3所示，所述基于水驱的井间渗流通道表征装置可以包括以下模块。
[0075]
地质参数获取模块310，用于获取目标油藏的地质参数。
[0076]
参数计算模块320，用于基于所述地质参数计算目标油藏中的等效裂缝渗流参数和基质渗流参数；等效裂缝由目标油藏中的水平裂缝与基质串联形成；目标油藏中的等效裂缝构成井间渗流通道。
[0077]
含水率计算模型确定模块330，用于根据等效裂缝渗流参数和基质渗流参数确定含水率计算模型。
[0078]
含水率变化曲线获取模块340，用于基于水驱过程参数获取水驱过程含水率变化曲线。
[0079]
井间渗流通道反演模块350，用于通过水驱过程含水率变化曲线对井间渗流通道进行反演。
[0080]
基于图1所对应的基于水驱的井间渗流通道表征方法，本说明书实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令。所述计算机可读存储介质可以基于设备的内部总线被处理器所读取，进而通过处理器实现所述计算机可读存储介质中的程序指令。
[0081]
在本实施例中，所述计算机可读存储介质可以按任何适当的方式实现。所述计算机可读存储介质包括但不限于随机存取存储器(random access memory,ram)、只读存储器(read-only memory,rom)、缓存(cache)、硬盘(hard disk drive,hdd)、存储卡(memory card)等等。所述计算机存储介质存储有计算机程序指令。在所述计算机程序指令被执行时实现本说明书图1所对应实施例的程序指令或模块。
[0082]
在本实施例中，所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。具体的，所述处理器在被设置在基于水驱的井间渗流通道表征设备上时可以执行图1对应的实施例中的方法步骤。
[0083]
本说明书实施例中的基于水驱的井间渗流通道表征方法、装置及存储介质可以应
用于油藏开发技术领域，也可以应用至油藏开发技术领域外的其他技术领域，对此不做限制。
[0084]
虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。
[0085]
本技术是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0086]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0087]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0088]
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0089]
本说明书实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0090]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示
例的特征进行结合和组合。
[0091]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。