高含水油藏流场适配性评价方法与流程

本发明涉及油气开发技术领域，特别是涉及到一种高含水油藏流场适配性评价方法。

背景技术：

目前我国东部老油田多数已进入高含水、特高含水期，剩余油分布复杂，流线长期固定、低效无效水循环问题突出，严重制约了企业的可持续发展。水油比的急剧升高，企业效益不断下滑，提高采收率困难。研究表明，驱动力场与饱和度场的相互匹配作用关系是影响开发效果的重要因素，随着开发阶段的不同作用机制及影响因素会发生显著变化，目前尚缺少针对该阶段特征的定量价方法，国内外学者对于流场的适配关系的表述方法的研究不是很完善，未形成一个系统的理论体系。特别是流场强度的表征技术还未发展成熟，至今仍未建立完整的流场评价体系。多数学者仅仅对于在大孔道描述、优势通道定量表征等局部问题做过研究。

为此我们发明了一种新的高含水油藏流场适配性评价方法，解决了以上技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可以有效的判别当前开发方案是否合理，以便于找出这个阶段制约油田开发效果的主要因素，为高含水阶段油藏开发调整提供依据的高含水油藏流场适配性评价方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：高含水油藏流场适配性评价方法，该高含水油藏流场适配性评价方法包括：步骤1、建立油藏数值模拟模型，并进行评价参数获取；步骤2、进行数据预处理；步骤3、计算高含水油藏流场适配性评价指标；步骤4、寻找油藏的最优调控方案。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，建立的油藏数值模拟模型包括：油藏构造参数、储层参数、岩石物性参数，储层流体参数，油水井工作制度参数。

在步骤1中，从油藏数值模拟模型计算结果中获取评价参数，具体包括月度的压力分布数据，月度含油饱和度分布数据。

在步骤2中，为了比较驱动作用力与物质潜力的位置大小关系，将压力数据通过公式(1)转化为压力梯度的模：

其中，是空间某位置的压力梯度的模，是压力沿横坐标x方向的变化率，是压力沿纵坐标y方向的变化率；

由于压力梯度、含油饱和度数据量纲完全不同，两组数据无法直接对比分析，为便于对其空间分布状况进行比较，将两种数据分别进行归一化处理，计算方法见公式(2)和公式(3)：

其中，归一化后的压力梯度的模，是空间所有位置中最大的压力梯度的模；

其中，so′是空间某位置的归一化含油饱和度，max(soi)是空间所有位置中最大的含油饱和度。

在步骤3中，高含水油藏流场适配性评价采用的指标体系包括空间适配因子、流场适配水平、适配均衡程度三种类型。

在步骤3中，空间适配因子ωi，反映任意位置处归一化压力梯度大小与归一化饱和度匹配的差值，通过公式(4)计算：

在步骤3中，流场适配水平反映流场整体压力梯度场与含油饱和度匹配的平均大小，通过公式(5)计算：

n是空间内所有数据点个数。

在步骤3中，适配均衡程度δω,反映流场适配因子空间分布差异程度,通过公式(6)标准差计算公式获得：

n是空间内所有数据点个数。

在步骤4中，以流场适配水平、适配均衡程度最小为目标、通过梯度下降法、遗传算法这些最优化算法，寻找油藏的井数、井别、注入量、采出量这些参数改变条件下的最优的调控方案。

本发明中的高含水油藏流场适配性评价方法，可以实现油藏开发状态的定量评价，通过对评价参数的优化计算，可以寻找到油藏开发调整的方向，提出改善建议指导油田生产。该方法可以准确认识特高含水开发阶段油田的开发规律、开发状况，提出一套系统的评价指标和评价标准，建立了评价体系，可以有效的判别当前开发方案是否合理，以便于找出这个阶段制约油田开发效果的主要因素，为高含水阶段油藏开发调整提供依据。

附图说明

图1为本发明的高含水油藏流场适配性评价方法的一具体实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1为本发明的高含水油藏流场适配性评价方法的流程图。

步骤1、模型建立及参数获取

针对目标研究区，建立油藏数值模拟模型，该模型通常包括：油藏构造参数、储层参数、岩石物性参数，储层流体参数，油水井工作制度参数等，油藏数值模拟方法为油气田开发领域油藏工程专业研究的常规研究方法。

从油藏数值模拟模型计算结果中获取评价参数，具体包括月度的压力分布数据，月度含油饱和度分布数据。

步骤2、数据预处理

为了比较驱动作用力与物质潜力的位置大小关系，需要将压力数据通过公式(1)转化为压力梯度的模。

其中，是空间某位置的压力梯度的模，是压力沿横坐标x方向的变化率，是压力沿纵坐标y方向的变化率。

由于压力梯度、含油饱和度数据量纲完全不同，两组数据无法直接对比分析，为便于对其空间分布状况进行比较，将两种数据分别进行归一化处理，计算方法见公式(2)和公式(3)。

其中，归一化后的压力梯度的模，是空间所有位置中最大的压力梯度的模。

其中，so′是空间某位置的归一化含油饱和度，max(soi)是空间所有位置中最大的含油饱和度。

步骤3、评价指标计算

高含水油藏流场适配性评价采用的指标体系包括空间适配因子、流场适配水平、适配均衡程度三种类型。

空间适配因子ωi，反映任意位置处归一化压力梯度大小与归一化饱和度匹配的差值，通过公式(4)计算。

(4)

流场适配水平反映流场整体压力梯度场与含油饱和度匹配的平均大小，通过公式(5)计算。

适配均衡程度δω,反映流场适配因子空间分布差异程度,通过公式(6)标准差计算公式获得。

步骤4、寻找油藏的最优调控方案。

以流场适配水平适配均衡程度δω最小为目标、通过梯度下降法、遗传算法等最优化算法，寻找油藏的井数、井别、注入量、采出量等参数改变条件下的最优的调控方案。

以下为应用本发明的一具体实施例，包括了以下步骤：

步骤1，建立油藏地质模型、数值模拟模型，模型网格数量30×30共900个，通过模拟计算获得900个油藏的压力、饱和度点数据。

步骤2，通过公式(1)、(2)、(3)将压力数据、含油饱和度数据转化为归一化的压力梯度模、归一化含油饱和度。

步骤3，通过公式(4)计算获得900个点的空间适配因子ωi，通过公式(5)计算流场适配水平和适配均衡程度δω，此时获得了当前状态的适配性评价结果。

步骤4，在注采井网不变的条件下，改变注入量和采储量，根据模拟计算结果可以获得一组新的评价指标结果采用最优化算法，继续改变注入量和采出量，直到获得最小的值和δω值，此时为最优的方案。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。