灌注水窜层的识别方法和装置的制造方法_2

文档序号:9616403阅读:来源:国知局
仅是本发明的一些实施例,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。
[0040] 图1是本发明实施例提供的一种灌注水窜层的识别方法流程图;
[0041] 图2是本发明实施例提供的一种灌注水窜层风险值的走势示意图;
[0042] 图3是本发明实施例提供的一种灌注水窜层的识别装置结构示意图;
[0043] 图4是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
【具体实施方式】
[0044] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0045] 实施例一
[0046] 本发明实施例提供了一种灌注水窜层的识别方法,如图1所示,该方法的处理流 程可以包括如下的步骤:
[0047] 步骤101,获取目标储水层的容积,获取分别在间隔预设时长的两个时间点检测的 目标储水层的地层压强,并获取分别在两个时间点记录的历史总注水量。
[0048] 步骤102,根据目标储水层的容积,以及获取到的地层压强和历史总注水量,确定 在两个时间点时目标储水层中的气体质量值,并确定两个气体质量值的比值,作为灌注水 窜层风险值。
[0049] 步骤103,如果灌注水窜层风险值超过预设风险阈值,则确定目标储水层中的灌注 水存在窜层风险,并进行预警。
[0050] 本发明实施例中,获取目标储水层的容积,获取分别在间隔预设时长的两个时间 点检测的目标储水层的地层压强,并获取分别在两个时间点记录的历史总注水量,根据目 标储水层的容积,以及获取到的地层压强和历史总注水量,确定在两个时间点时目标储水 层中的气体质量值,并确定两个气体质量值的比值,作为灌注水窜层风险值,如果该灌注水 窜层风险值超过预设风险阈值,则确定目标储水层中的灌注水存在窜层风险,并进行预警, 这样,可以对灌注水未发生窜层、存在窜层风险或已窜层等三种状态进行监测,并进行预 警,解决了现有技术中只能够确定气田水已经发生了窜层现象,或者没有发生窜层现象的 问题,从而,可以对气田水发生窜层现象进行预警和防范。
[0051] 实施例二
[0052] 本发明实施例提供了一种灌注水窜层的识别方法,该方法的执行主体可以为终 。其中,终可以是固定终,如电脑。
[0053] 下面将结合【具体实施方式】,对图1所示的处理流程进行详细的说明,内容可以如 下:
[0054] 步骤101,获取目标储水层的容积,获取分别在间隔预设时长的两个时间点检测的 目标储水层的地层压强,并获取分别在两个时间点记录的历史总注水量。
[0055] 其中,目标储水层是石油或天然气所在的地下储层。
[0056] 在实施中,气田水作为天然气生产的副产品,其最为经济和安全的处置方式是灌 注封闭地层,本发明实施例中以灌注水为气田水为例进行详细说明。在油气藏被发现时,技 术人员会通过多种不同的方式(如进行试验分析的方式)分别得到该油气藏的相关特性参 数,如该油气藏所在储层(即目标储水层)的地下水控制面积、有效厚度、有效孔隙度、岩石 压缩系数等参数,然后确定该油气藏的储量,其中,目标储水层可以看做成一个巨大的地下 闭圈。在确定储量的过程中,可以使用多种算法进行计算,例如容积法、物质平衡法(常称 压降法)、弹性二项法、产量递减法、数学模型法等,然后可以将计算得到的数值进行记录并 存储。当需要使用气田水灌注封闭地层时,可以从记录的数据中,获取上述计算得到的数值 作为目标储水层的容积。
[0057] 对目标储水层中的气田水进行检测的过程可以是通过设定一定的时长进行,例 如,可以将每一年的元旦作为对目标储水层中的气田水进行检测的时间点,在向目标储水 层中注水时,可以记录每次的注水量,在每一次的检测过程中,可以检测目标储水层的地层 压强,并根据记录的每次的注水量,确定到达当前检测时刻的历史总注水量。
[0058] 本发明实施例中仅以检测时间点为间隔预设时长的两个时间点为例进行说明的, 在实际应用中还可以使用间隔预设时长的多个时间点。
[0059] 可选地,上述步骤101中的获取目标储水层的容积的处理方式可以多种多样,以 下提供两种可选的处理方式可以包括以下步骤:
[0060] 方式一,获取目标储水层的地下水控制面积、有效厚度、有效孔隙度、岩石压缩系 数、地层水压缩系数和地层上升压强;根据目标储水层的地下水控制面积、有效厚度、有效 孔隙度、岩石压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强,确定目标储水层的容积。
[0061] 在实施中,技术人员可以在目标储水层中取出岩石进行试验分析,从而可以得到 目标储水层的地下水控制面积、有效厚度、有效孔隙度、岩石压缩系数、地层水压缩系数和 地层上升压强等参数。可以将得到的上述参数,代入到公式V=ΑΧΗΧΦ(Cw+Cf)ΛΡ中进 行计算,从而得到目标储水层的容积V,其中,A为地下水控制面积,Η为有效厚度,Φ为有 效孔隙度,Cf为岩石压缩系数,Cw为地层水压缩系数。
[0062] 方式二,获取目标储水层的累计出水量、地层水体积系数、原始地层水体积系数、 岩石有效压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强;根据目标储水层的累计出水量、地层 水体积系数、原始地层水体积系数、岩石有效压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强, 确定目标储水层的容积。
[0063] 在实施中,技术人员可以在目标储水层中取出岩石进行试验分析,可以对目标储 水层的地层进行试验分析,从而可以得到目标储水层的累计出水量、地层水体积系数、原始 地层水体积系数、岩石有效压缩系数、地层水压缩系数和地层上升压强,可以将得到的上述 参数,代入到公式NPBW = (CW+CP)VXBW1XΛP中进行计算,从而得到目标储水层的容积V, 其中,Νρ为目标储水层的累计出水量,Bw为地层水体积系数,Cw为地层水压缩系数,Cp为岩 石有效压缩系数,BW1为原始地层水体积系数,ΛP为地层上升压强。
[0064] 步骤102,根据目标储水层的容积,以及获取到的地层压强和历史总注水量,确定 在两个时间点时目标储水层中的气体质量值,并确定两个气体质量值的比值,作为灌注水 窜层风险值。
[0065] 在实施中,可以将目标储水层看作为闭圈,则目标储水层中的气体质量会保持不 变,即无论是否向目标储水层中注水,或者向其中注了多少水,目标储水层中的气体质量始 终保持不变。这样,可以利用这一特性,确定灌注水是否存在窜层风险。具体地,可以利用 目标储水层的容积,以及获取到的地层压强和历史总注水量等参数,计算在多个时间点时 目标储水层中的气体质量值,例如可以通过上述参数计算气体的分子量,可以根据该气体 的物质的量和计算得到的分子量,确定在多个时间点时目标储水层中的气体质量值,然后, 可以将这些气体质量值中的任意两个气体质量值作比较,得到比值,可以将该比值作为灌 注水窜层风险值。
[0066] 可选地,上述步骤102的处理方式可以多种多样,以下提供一种可选的处理方式, 可以包括以下内容:根据目标储水层的容积,以及获取到的地层压强和历史总注水量,使用 公式Μ=丨釋广),分别计算在两个时间点时目标储水层中的气体质量值,并确定两个气 体质量值的比值,作为灌注水窜层风险值;其中,m为目标储水层中的气体质量值,Ρ为目标 储水层的地层压强,V为目标储水层的容积,I为历史总注水量,T为目标储水层的地层温 度,k为常数。 MPV
[0067] 在实施中,可以由理想气体状态方程PV=nRT,得到气体质量m= 其中, P为气体的压强,V为气体的体积,T为气体的温度,η为气体的物质的量,R为气体常数,Μ 为气体的摩尔质量。对于目标储水层中的气体,气体质量可以表示为I,其中 \4 可以将目标储水层的容积,以及获取到的地层压强和历史总注水量,代入上述气体 质量的方程中进行计算,目标储水层的地层温
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