CN102747991A - 一种确定合采井单层产量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种确定合采井单层产量的方法，属油气勘探开发技术领域，其特征在于采用以下步骤：(1)资料的收集；(2)原始资料数据库的建立；(3)生产时段的划分；(4)计算产量的劈分系数；(5)计算目标井生产历史中各单油层各时间点的产出流体量；(6)确定特定单元特定时段内的累产量。本发明充分考虑不同因素对产出的影响，准确预测合采井中单层的产出量，综合运用各种地质、生产和监测信息，分析成果准确度明显高于常规方法；不需要关井，不影响正常的油田生产，节约测试成本，能适应和满足油田开发调整的需要。

Description

一种确定合采井单层产量的方法

技术领域：

本发明涉及一种确定合采井单层产量的方法，属油气勘探开发技术领域。

背景技术：

一般地，一个油藏都包含有多个油层。为了确保开采效益，需要保证油井要有一定的产能，而单个油层大多难以达到高产能的目的，因而需要合层开采，即多个油层一起开采是目前油藏开发中的常用方法。

为了合理进行合采井开发，必须查清合采井中不同层的产出状况，据此进行开发调整。合采井中的油水是由各个层共同产出的，但具体那一个层产出了多少油、产出了多少水、目前主要的产水来自哪个层、需要封堵哪个层、加大哪个层的注水？都必须了解单油层的产出状况后才能够确定。

然而，确定合采井中单层的产出量的方法非常有限，常不能给出准确的产出信息。

地层系数法是最常用的产出量计算的方法，主要是依据达西定理，按照合采井中各单独层的渗透率大小将产出量按比例劈分到各单油层中去。由于油层的产液量和流体性质除受渗透率影响外，还受连通性、含油饱和度以及压力分布的影响，基于达西定律进行计算往往不能考虑到这些因素，因而产量劈分往往非常不准确。

产液监测剖面法是最可靠的方法，其主要依据是对单个层产出情况的测量，确定某时刻各层的产出状况，但是由于测量成本的制约，资料非常有限，不能对单层各个时期的情况及总体产出状况进行解释。

地球化学法是新发展起来的一种确定单层产量的方法，它是基于不同油层的原油组成的显微差别，通过数学拟合，获得各单层的产出比例，但由于受各单层原油本身差异的制约，常只能对三层以内的合采井进行分析，而且对于产水的状况也无法进行分析。

基于现有技术的这种状况，仅利用储层地质参数或监测资料数据已不能较好地确定合采井中单油层的产出状况，影响了合采井油藏的开发调整，因此必须寻找出一种不同于常规的评价方法，更好地确定合采井中单油层的油水产出状况，为油藏开发调整提供依据。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种确定合采井单层产量的方法，结合目标井的各种动、静态资料，依据油井产出特征的变化、分析产量变化的原因，从而确定关键点的劈分系数；结合各时刻合采井的总产量，确定各单油层在各时刻的产出油水量和含水特征，为油藏开发调整提供依据。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。

1、资料的收集

包括油层静态资料、生产动态资料和油藏监测资料。

(1)油层静态资料

收集的油层静态资料包括：合采井的生产层段各油层的层号、储层厚度、渗透率、相渗曲线、沉积相、试油成果；合采井邻井相应油层的的分层数据、厚度、渗透率、沉积相数据；油藏边底水数据、压力数据；生产油层的各小层的油砂体平面图、沉积相平面图。

(2)生产动态资料

收集的生产动态资料包括：合采井的射孔数据、补孔和封堵数据，合采井的油水产量数据；邻井射孔数据、补孔和封堵数据，邻井油水产量数据。

(3)油藏监测资料

收集的油藏监测资料包括：合采井的产液监测剖面、邻井油水井产液监测剖面、合采井及邻井压力监测数据。

2、原始资料数据库的建立

原始资料数据库的建立包括以下几个方面：

(1)油层静态参数数据库；

(2)射孔数据库；

(3)单井生产动态数据库；

(4)压力监测数据库；

(5)动态监测数据库。

3、生产时段的划分

(1)以油井射孔情况的变化为依据进行产出时段的初次划分；

读取目标井射孔和封堵数据，按其生产层位的差异，将其划分为相应的生产时段。

(2)以目标井监测资料为基础进行产出时段的细分；

(3)从目标井产量突变确定产量分段细分点；

以油井产出状况的变化为依据进行产出层段的进一步细分。

(4)以相邻注水井调整确定目标井产量细分的界限；

(5)以相邻油井的生产调整作为目标井计算的边界条件；

(6)以相邻水井的调整作为细分计算层段的边界条件。

4、计算产量的劈分系数

(1)基础生产时间点的产出劈分系数

基础生产时间点包括合采井进行监测之间的生产时段，其间的产出量劈分主要从储层的物性、连通性、含油性、注采对应性等方面进行劈分，具体如下：

从各油层的平面相图和油砂体展布图评价目标井中各油层的连通性；

由油层的渗透率评价油层的渗流能力；

由油层的面积和供液压力系统确定流体的供给性质及能力；

由注水井与目标井的连通情况确定各油层的受效能力；

由相邻油井对应层的生产状况评价目标油层的生产干扰性；

由单油层的油水分布情况确定各单层内的油水比例；

综合以上各方面的指标，确定目标油井各单油层的油、水劈分系数。

(2)确定产液监测时间点的产出劈分比例

直接由产液剖面读出监测时间点的产出劈分比例系数。

(3)确定目标井调整措施后合采井段的产出构成

补射孔后，将新增的产量归给新射开的层段，而剩余产量作为原先射孔层段的总产量进行劈分；

封堵层段后将损失的产量归为封堵层的产量，同时将余下的产量作为未封堵层的总产量进行劈分，同时对原有产量劈分系数按此进行调整。

(4)确定邻井调整措施后目标合采井段的产出构成劈分系数

包括油井调整和水井调整，其中油层调整主要是由于相邻油井投产、补孔后压力下降、流体流入目标井内对应层的液量减少；或由于相邻油井封堵后压力上升、流体流入目标井内对应层的液量增加。

注水井也主要是两种状况，或是注水井相应层段注入量增大导致目标井对应流量增大，或注水井停注相应层导致对应层流量减少。对于此类情况，需在原来产量构成方程中调整能量影响项的相应系数，形成新的产量劈分系数体系。

针对以上情况，在进行产量劈分时，将增加或减少的产量归入到受影响的单油层中，然后按原有的产量劈分方案进行劈分系数的调整。

(5)确定产量突变后的产量劈分系数

目标井油、水产量或产量构成发生明显变化时喻示着地下流动方式与原流动方式产生了变化，必须对其流动变化作出响应，即需要确定变化后的产量构成劈分系数。此时主要从两个方面考虑，一是产液总量的突大、突小，这是能量系统内的变化，应从压力系统变化中能量产生变化的单油层来进行调整。二是油水比例变化，这是流体场分布差异造成的相渗差异的结果，需要从各层内的相饱和度所确定的相流动差异进行调整。前者应将新增产量或减少产量归入到受影响的层内，其它的按已有的劈分参数处理，而后者则考虑水线突进影响的结果，主要考虑主要的产层的注水前缘及油水相对流动能力造成的含水突然增高，将新增产水和减少产油归入相应层段。

(6)确定关键时间点之外各时刻点的劈分系数

大部分的生产时间点是关键时间点间的其它时间点，这些时间点的产量构成在关键时间点间一般是随时间逐渐变化的，因而可依据其所处的时间点前后的两个关键时间点，采用按时间进行线性插值的方法，确定非关键时间点的产量劈分系数。但对于由于措施影响的产液量和性质突变的情况，则考虑措施的有效时间，按措施的影响时间确定产量变化的有效时间，进而进行劈分系数的调整。

5、计算目标井生产历史中各单油层各时间点的产出流体量

读入目标井的总产出量，再根据前述所获取的目标井各时间点各单油层的劈分系数，按油、水分别计算得到各单油层不同时刻点的产出流体量，实现合采井总液量的劈分。

6、确定特定单元特定时段内的累产量

对特定单元内各合采井在特定时间段内的产油量、产水量及注水量进行劈分，获取各单油层的相应产量，再进行累积，确定单油层的累积产量，可确定特定单元总体产出量，结合注入量情况，可分析其动用程度、注采平衡及压力保持水平，直接为油藏开发调整提供依据。

本发明与现有的技术相比，具有如下有益效果：

1、可充分考虑不同因素对产出的影响，准确预测合采井中单层的产出量，适应和满足油田开发调整的需要。

2、可对不同层次单元的所有井的不同时期的产出量进行劈分，获得不同时期的生产数据，进而对单元的动用状况获得准确认识，为单元的开发调整提供依据。

3、不仅能分析产油量的变化，也能分析单层产水量的贡献，从而为准确认识水淹层提供了很好的依据。

4、综合运用各种地质、生产和监测信息，分析成果准确度明显高于常规方法。

5、不需要关井，不影响正常的油田生产，节约测试成本。

具体实施方式：

以下通过实施例对本发明作进一步的说明：

我国西北某油田的一个复杂断块油田，纵向上由N₂ ¹、N₁、E₃ ¹三个油藏组成，分14个油层组，198个小层，2485个油砂体。油藏埋深550--2000米，含油面积2.25Km²。油藏由大大小小18个断块组成，构造和储层都较复杂。油藏分为8套开发层系开发，开发井采用合注合采的方式，每个开发层段中含有20个以上的小层。经过多年的注水开发，综合含水率已达85％，处于含水上升快，产量下降大的开采阶段，调整难度非常大。为更好地进行油藏开发调整，需要正确认识剩余油在各小层和油藏体中分布，针对油藏体进行开发调整。而由于油藏构造和储层的复杂性，采用油藏数值模拟效果较差，因而采用新的技术手段预测各油层的动用状况，以便采取调整措施，改善油藏开发效果。

因此，以本油藏六层系744断块为例，对本发明的方法进行详细说明。

1、资料的收集

(1)断块开发基本数据

六层系744断块是一个油气相对富集的断块，断块内钻井15口，其中在本层系开发的井有5口中，其中744井为油井转注井，7-7、643、844、144井为采油井。本开发层系内有油层20层，油砂体23个，油层分布相对连续，但分布面积差别较大。

(2)断块基本地质数据

收集了各小层的构造图、砂体等厚图、油砂体平面分布图、油藏剖面图、油藏栅状图、沉积相图、储层等渗图、断层封堵性和边水强度数据。

(3)油水井射孔作业数据

包括油水井的射孔数据、补孔数据、封堵数据，酸化、洗井、压裂作业等作业数据。

(4)油水井生产数据

油井的产油、产水、产气数据，水井注水量。

(5)油水井开发监测数据

油井的动液面和压力监测数据，水井注入压力监测，同位素示踪剂监测等。

2、建立原始资料数据库

依据本断块的特点，主要建立了断块内744、7-7、844、643、144等5口井的以下几个数据库：

(1)油井油砂体基本地质知识库

地质知识库包括油井中各射孔油砂体分布、储量、油水井连通性、边水连通性、基本物性、沉积相类型、边水大小及能量等；本区在数据库中定量给出了各小层的连续性参数、能量参数、边水影响参数、油层储量影响参数等。

(2)油水井作业数据库

油水井作业数据库主要包括格式化的油水井射孔数据、补孔和封堵数据、分注实施、投产时间、停产时间、压裂和重复射孔等影响地下流体和井中渗流的井下作业施工措施。

(3)油水井监测数据库

油水井监测数据库主要包括格式化的能表现油水井中的流体流动特征的监测数据，油井监测数据库由结构化的油井产液剖面(时间、层位、产量构成)、示踪剂监测(层位、时间、运动速度等)、油压套压(时间、压力值)、油层压力(时间、压力值)和动液面(时间、深度)构成，水井监测数据库由结构化的吸水剖面(时间、分层吸水量)、注入压力(时间、压力)构成。

(4)邻井生产情况变动数据库

包括结构化的新井投产层位数据库、新井增注层位数据库，老井关、停注层位数据库、老井新投产井位数据库。

(5)油井生产数据库

结构化的744、7-7、844、643、144等5口油井的生产数据，包括油井生产时间及对应时间的产油量、产水量、产气量构成。

(6)水井注水数据库

结构化的744井注水数据库，包括注水时间及对应时间的注水量。

3、生产时段的划分

以844井为例进行说明。

(1)调出该井作业数据库，确定该井有以下几个生产关键点：

1998年5月在七层系射孔投产；

1998年8月补射七层系部分层小层；

2000年8月补射六层系1、2、14、17、18小层；

2001年5月补射六层系4、7、11小层；

2004年12月补射六层系3、9、15小层；

2006年3月补四层系部分小层；

2000年8月封堵七层系；

2001年5月封堵六层系17、18小层；

2005年7月封堵六层系的2、3小层；

2005年10月封堵11、14小层；

2006年2月重新封堵六层系。

依据设计的算法，首先筛选出六层系生产的时段为2000年8月至2006年2月，针对此段进行该井六层系产量劈分。然后依据射孔封堵数据再选取出2001年8月、2001年5月、2001年7月、2004年12月、2005年5月、2005年7月、2006年2月等作业产量劈分关键时间点。

(2)调出监测数据库，确定844井的监测情况，该井有产液剖面三个，分别是2001年4月、2005年5月、2005年8月，将其作为产量劈分的二类监测关键时间点。

(3)调出对应该断块的邻井生产数据库，确定在生产过程中没有新井投产，同时对相应的水井744井的注水情况分析表明，该井2001年11月前对六层系3、5、8、9、10、12小层注水，其后增加了14、16、18和19号小层进行注水，因而2001年12月是邻井影响劈分产量时间关键节点。

(4)调出844井生产数据库，分析2000年8月到2006年1月的生产数据，对生产数据中的产油、产水、产气及含水情况进行分析，除以上时间节点外未发现生产数据中存在突然变化，表明生产除以上节点外，生产未受到外部其它因素的较强干扰，生产情况相对平稳，不需要进行相应的控制。

(5)根据对以上数据的分析，确定844井生产中的关键时间点为2000年9月、2001年4月、2001年5月、2001年6月、2004年12月、2005年1月、2005年5月、2005年7月、2005年8月、2005年10月、2006年2月。

4、计算产量的劈分系数

(1)基础生产产量的劈分系数

2000年9月到2001年3月间该井没有进行产出剖面监测，此阶段的油藏产量劈分依据原始地层的认识进行，据此调出该井油砂体基本数据库，调出各射孔油砂体的面积、储量、渗透率、厚度、边底水情况等影响油水运动的因素，计算该井六层系射孔的1、2、14、17、18小层的地层系数，获得初步的产量劈分系数，按油藏中的含油面积、储量、边底水参数计算调整因素，最终形成2000年8月的该井的产量劈分系数。

(2)由产液剖面确定产液剖面关键点的产量劈分系数

由监测数据库中的产液剖面中的产油量、产水量值，直接计算出相应关键时间点的小层产量劈分系数，本井中的关键点2001年4月、2005年5月、2005年8月时间点的产量劈分系数据此计算。

(3)补射孔后关键点的产量劈分系数

分两种情况，一种是在补射孔后进行了动态监测的按产液剖面直接计算，同时按产液剖面中的劈分系数确定未补孔前的最近时间点的原射孔小层的产量劈分系数；二是在补孔后未进行动态监测的，按补孔前后产量变化，计算补孔后的新增产量值，将其视为补孔层的总产量，依据基础劈分系数进行劈分，确定新射开小层的产量，而原射孔层段的按原劈分系数计算其产量，然后由各小层的产量确定补孔后的劈分系数。本井2001年5月、2004年12月补孔后均未测产液剖面，其补孔后的劈分方法采用第二种情况进行劈分。

(4)封堵后关键点的产量劈分系数

封堵后的产量劈分与补射孔后的情况类似，也分封堵后有产液剖面和无产液剖面的两种情况，所不同的是封堵后产量下降，由下降量确定出封堵后余下层的产出状况进而确定其封堵前的产出分配。本区2000年封堵七层系，改射六层系是全部调层，此时相当于新投产，只在六层系内进行产量劈分计算。2005年5月封堵后有新产液剖面，据产液剖面可计算相应的劈分系数并进行之前的调整，2005年10月封堵后未测产液剖面，属于第二种情况，按封堵后的地层系数综合确定产液劈分系数。

(5)关键点间劈分系数的确定

按844井的各关键点的劈分系数，将该井六层系的生产时间划分为不同的生产时间段，不同时间段内的产量应具有渐变性，在时间段内以起始点的产量劈分系数值，按线性插值计算各小层不同时间点的产量劈分系数，得到产量劈分系数组。

5、计算目标井生产历史中的各时间点的产出流体量

调出844井的油、气、水产量数据库，按产量劈分系数组计算各小层在各时间点的油气水产量。

6、计算单井在特定油砂体特定时段内的产量

以时间为单元，对特定时段内844井的产量进行累积，得该井在特定时段内的产油、气、水量。

7、确定特定单元特定时段内的累产量

对区块内的其它几口采油井643、7-7、144、744依照以上方法进行计算，得到其它井的各小层各时间点的产量，据此对本断块的23个油砂体的不同时间点和时段的产出量进行计算及实时的开发动态评价，确定油砂体的动用程度和下步调整方向、潜力。

如经计算表明其主体的油砂体N₁ II 5-1油砂体原始储量1.22万吨，采出0.685万吨，采出程度达56％，综合含水89.7％，目前应采用高注高采方式进行开采或进一步采用三采技术提高采收率。

Claims (4)

1.一种确定合采井单层产量的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)资料的收集；

(2)原始资料数据库的建立；

(3)生产时段的划分；

(4)计算产量的劈分系数；

(5)计算目标井生产历史中各单油层各时间点的产出流体量；

(6)确定特定单元特定时段内的累产量。

2.根据权利要求1所述的一种确定合采井单层产量的方法，其特征在于所述的资料的收集包括油层静态资料、生产动态资料和油藏监测资料。

3.根据权利要求2所述的一种确定合采井单层产量的方法，其特征在于所述的原始资料数据库的建立包括以下几个方面：

(1)油层静态参数数据库；

(2)射孔数据库；

(3)单井生产动态数据库；

(4)压力监测数据库；

(5)动态监测数据库。

4.根据权利要求3所述的一种确定合采井单层产量的方法，其特征在于计算产量的劈分系数时结合目标井的各种动、静态资料，依据油井产出特征的变化、分析产量变化的原因，确定关键点的劈分系数。