CN102913233A - 一种基于无因次对比图版的优势流动通道识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用无因次对比图版来定量识别油藏优势流动通道的方法，首先收集油田的地质参数和流体参数，做出参数分布累积频率曲线，得到相应的分布区间和分布特征。根据目标油藏参数分布特点，组合出相应的数值概念模型，计算水驱开发动态。统计概念模型计算结果，找出吸水、产液量最大小层的吸水、产液参数，进行无因次化处理；绘制无因次参数分布图版，利用聚类分析方法划分优势通道发育空间，得到定量化图版。进行单井无因次参数处理，利用无因次对比图版判断优势流动通道的发育状况。本发明分析数据来源广，成本低，花费时间少，便于矿场人员方便使用；实现了对油藏中每口注采井的单独判别，给出了定量的判别标准；并可以确定优势流动通道发育的具体层位。
Description
技术领域
本发明属于油藏优势流动通道识别技术领域，尤其涉及一种基于无因次对比图版的优势流动通道识别方法。
背景技术
目前识别注水优势流动通道的方法很多，主要有以下几种。①示踪剂方法。该方法监测的示踪剂变化浓度为指标，采用数值模拟方法确定地层中的优势流动通道。其优点是精度高，缺点是成本高，工作量大。②试井方法。以现有的试井理论为基础，测量井底压力的变化规律，解释是否有优势流动通道。该方法的理论性较强，但是实际应用中受到影响因素多，对参数要求的测量精度高，多解性严重。③无因次压降图版法。该方法可以定量识别优势流动通道，但是不能确定纵向上优势流动通道的发育层位。④常规吸水产液剖面法。该方法可以对比纵向上各个层段的吸水产液差异，但是缺少统一的识别标准。⑤油藏工程法。该方法数据来源广，但是解释过程中受到影响因素多，多解性严重。
现有优势流动通道识别技术的主要缺点：①成本高，矿场工作量大，解释时间长，占用人力物力多。②大部分方法无法定量识别优势流动通道，多解性强。③现有方法利用的基础数据需要专门测量，资料来源少，不利于判断。④现有方法理论性强，实际矿场的可操作性弱，不利于在基层推广使用。
发明内容
本发明提供了一种数据来源广、便于统一判断、多解性弱、可操作性强的优势通道识别方法，可以用于高含水油藏快速准确的识别注水优势流动通道。
本发明实施例是这样实现的，一种采用无因次对比图版来定量识别优势流动通道的方法，该方法包括以下步骤：
①首先收集应用油田的地质参数和流体参数，对这些参数进行统计分析，作出分布频率曲线，得到相应的分布区间和分布特征；
②建立油藏概念模型，根据目标油藏参数分布特点组合数值概念模型，计算水驱开发动态；
③统计计算结果，找出吸水产液量最大小层的吸水产液参数，进行无因次化处理；
④绘制无因次参数分布图版，利用聚类分析方法划分优势通道发育空间，得到定量化图版；
⑤利用监测资料、劈产资料、数模资料进行单井无因次参数处理，利用无因次对比图版判断优势流动通道的发育状况。
进一步，首先从油藏特征研究出发，总结分析每个油藏的物性、流体特征，然后计算不同纵向差异状况下的油藏生产动态，比较到达目前含水条件下的生产动态，然后比较层间采出状况，对计算结果进行分析，得到不同状况下的纵向产液量分布状况，得到不同油藏的优势通道划分图版。
进一步，从生产井和注水井的吸水产液剖面可以对比确定是否出现优势流动通道，但是该种方法对比性差，不利于油藏内进行统一的对比；利用数值模拟、KH等资料对生产动态进行劈产，得到层间采出液量的分布情况后，也可以进行纵向上的优势通道识别。
进一步，根据统计资料，首先建立了基础井网模型，模型中设置10个小层，每个小层的渗透率、孔隙度、砂厚、有效厚度参数为一组，10个组之间按照排列规律进行组合，同时考虑轮南正韵律的地层特征，形成系列模型。利用的相渗曲线和油水性质进行计算，到含水95％。统计计算结束时每口井中吸水最大小层的吸水量，并将这些数值与该井的平均吸水量数值进行对比，形成图版；
在计算完成后，统计相应的数据，做成无因次图版，该图版的横坐标为出现优势通道小层的吸水量占全井吸水产液量的百分数，从左到右，相对吸水产液百分数依次增加；图版的纵坐标为优势通道小层吸水强度与全井总吸水采液强度比值的倒数，无因次；
进一步，所述方法采用的是Q型聚类：每种方案下的计算结果是被分类对象，相对吸水量、吸水强度比为观察指标。聚类开始把参与聚类的每个个体视为一类，根据两类之间的距离或相似性逐步合并；在这里采用聚类分析方法中的类间平均链锁法：合并两类的结果使所有的两两项对之间的平均距离最小。相对的两个成员分别属于不同的类。该方法中使用的是各对之间的距离，既非最大距离也非最小距离；在距离测量技术上，采用欧氏距离平方，即两观察单位间距离为其值差的平方和；将模型计算的结果绘制于图版上，采用聚类分析方法将图版分为四个区间，分别为极度优势通道即大孔道、优势流动通道、弱优势流动通道和相对均质流动区间。利用该图版，可以判断生产井或者注水井是否发育优势流动通道。
进一步，所述首先统计分析生产井或者注水井的吸水产液剖面或者KH劈产数据、数值模拟计算数据，计算该井的最大吸水产液小层的注采量占全井的百分数，得到横坐标；然后利用吸水强度和采液强度计算纵坐标，将横坐标和纵坐标代表的点绘制到图版上，落在哪个区域代表出现什么样的流动特征。
本发明的优点和积极效果：①分析数据来源广。可以采用吸水产液剖面监测资料、KH系数劈产资料、数值模拟计算成果等多种资料。②成本低，话费时间少，便于矿场人员方便使用。③实现了对油藏中每口注采井的单独判别，给出了定量的判别标准；并可以确定优势流动通道发育的具体层位。
附图说明
图1是本发明实施例提供的油层组砂厚、效厚、孔隙度、渗透率数据统计图；
图2是本发明实施例提供的油层组砂厚、效厚、孔隙度、渗透率分布累积曲线；
图3是本发明实施例提供的油层组计算图版；
图4是本发明实施例提供的轮南油田2TI油层组计算无因次吸水产液对比图版；
图5是本发明实施例提供的LN2-23-4井近年来产液剖面对比；
图6是本发明实施例提供的LN2-23-4井无因次图版识别图；
图7是本发明实施例提供的LN2-23-4数值模拟计算产液剖面对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
综合分析现有的优势通道识别方法，目前的技术无法定量判断油水井优势通道发育状况和发育部位。针对这种状况，本发明实施例提供了一种采用无因次对比图版来定量识别优势流动通道的方法。
其具体的技术方案为：①首先收集应用油田的地质参数和流体参数，对这些参数进行统计分析，作出分布频率曲线，得到相应的分布区间和分布特征。②建立油藏概念模型，根据目标油藏参数分布特点组合数值概念模型，计算水驱开发动态。③统计计算结果，找出吸水产液量最大小层的吸水产液参数，进行无因次化处理。④绘制无因次参数分布图版，利用聚类分析方法划分优势通道发育空间，得到定量化图版。⑤利用监测资料、劈产资料、数模资料进行单井无因次参数处理，利用无因次对比图版判断优势流动通道的发育状况。
注采井间优势流动通道形成以后，会造成注入水在注采井间进行窜流。但是从纵向上来看，注入水主要在个别的层段吸入量较多，相应的生产井在对应层段产出液量较多，含水相对较高。在陆相河流湖泊相沉积的油藏中，纵向上非均质程度都较强，长期注水开发过程中产生优势流动通道是必然的。事实上油藏的条件是千差万别的，不同的油藏条件下，形成优势通道的情况也不相同。
基于这个思想，首先从油藏特征研究出发，总结分析每个油藏的物性、流体特征，然后计算不同纵向差异状况下的油藏生产动态，比较到达目前含水条件下的生产动态，然后比较层间采出状况，对计算结果进行分析，得到不同状况下的纵向产液量分布状况，得到不同油藏的优势通道划分图版。针对这种情况，首先分别利用油层组和储层特征、流体特征、渗流特征形成概念模型，然后计算注采井间采出动态，采用无因次指标对比，确定优势通道的流动分级理论图版。
从生产井和注水井的吸水产液剖面可以对比确定是否出现优势流动通道，但是该种方法对比性差，不利于油藏内进行统一的对比。利用数值模拟、KH等资料对生产动态进行劈产，得到层间采出液量的分布情况后，也可以进行纵向上的优势通道识别。下面以轮南油田为例进行技术方案的实施过程。
首先需要掌握油层组的物性特征分布，根据测井资料统计每个生产井和注入井每个小层的渗透率和厚度分布，统计结果表明，油藏的小层物性差异较大，平均渗透率为167.8毫达西，平均地层厚度为1.86m，平均孔隙度17.9％。将这些统计参数按照累积分布百分数进行绘图，得到累积分布曲线。
表1油藏渗透率、厚度累积分布统计表
根据统计资料，首先建立了基础井网模型，模型中设置10个小层，每个小层的渗透率、孔隙度、砂厚、有效厚度参数为一组，10个组之间按照排列规律进行组合，同时考虑轮南正韵律的地层特征，形成系列模型。利用的相渗曲线和油水性质进行计算，到含水95％。统计计算结束时每口井中吸水(产液)最大小层的吸水量(采液量)，并将这些数值与该井的平均吸水量(产液量)数值进行对比，形成图版。
在计算完成后，统计相应的数据，做成无因次图版，该图版的横坐标为出现优势通道小层的吸水(产液)量占全井吸水产液量的百分数，从左到右，相对吸水产液百分数依次增加；图版的纵坐标为优势通道小层吸水(采液)强度与全井总吸水采液强度比值的倒数，无因次。从图3中可以看出，在不同的模型物性组合下，得到的相对吸水产液量与吸水产液强度差异的关系是一些散点数据。在这里采用统计计算聚类分析的方法对其进行分类，该方法是数理统计中的一种多元分析方法，它是用数学方法定量地确定样本的亲疏关系，从而客观地划分类型。系统聚类分析有两种形式，一是对研究对象本身进行分析，称为Q型聚类；另一是对研究对象的观察指标进行分类，称为R型聚类。
在这里我们用的是Q型聚类：每种方案下的计算结果是被分类对象，相对吸水量、吸水强度比为观察指标。聚类开始把参与聚类的每个个体视为一类，根据两类之间的距离或相似性逐步合并。在这里采用聚类分析方法中的类间平均链锁法：合并两类的结果使所有的两两项对之间的平均距离最小。项对的两个成员分别属于不同的类。该方法中使用的是各对之间的距离，既非最大距离也非最小距离。在距离测量技术上，采用欧氏距离平方，即两观察单位间距离为其值差的平方和。采用专门的数学分类分析SPSS软件进行分类，分类结果见图4。
将模型计算的结果绘制于图版上，采用聚类分析方法将图版分为四个区间，分别为极度优势通道即大孔道、优势流动通道、弱优势流动通道和相对均质流动区间。利用该图版，可以判断生产井或者注水井是否发育优势流动通道。
运用方法：首先统计分析生产井或者注水井的吸水产液剖面(或者KH劈产数据、数值模拟计算数据也可以)，计算该井的最大吸水产液小层的注采量占全井的百分数，得到横坐标；然后利用吸水强度和采液强度计算纵坐标，将横坐标和纵坐标代表的点绘制到图版上，落在哪个区域代表出现什么样的流动特征。
例如LN2-23-4井2006年2月单采2TI，从含水变化看，目前含水上升快于区块的含水上升水平；目前产液量较高，含水率较高，从吨油耗水率看，在高含水后期，数值也高于油藏平均水平；预示着目前该井可能有优势流动通道。此外，从产液剖面看，4733-4735层段一直是主要的产液层段；其厚度比例为2/10m＝20％；而产液比例却占到68.6％，采液强度的倒数为(67.5/19.8)-1＝0.29。利用剖面数据、数模数据、劈产数据计算的三对无因次图版参数分别为(0.69，0.29)、(0.54，0.43)、(0.75，0.51)，将以上结果绘制于无因次图版上，三者的解释成果一致的。
此外，从数值模拟计算的2011年纵向上层间液量分配来看，TI 32-2是主要的产液层位，产液比例达到54.2％；数模计算目前含水已经达到98.6％。综合以上判断，该井发育优势流动通道，层段在4733-4735m。
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。
Claims (6)
1.一种采用无因次对比图版来定量识别优势流动通道的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
①首先收集应用油田的地质参数和流体参数，对这些参数进行统计分析，作出累积分布频率曲线，得到相应的分布区间和分布特征；
②建立油藏数值概念模型，根据目标油藏参数分布特点组合数值概念模型，计算水驱开发动态；
③统计计算结果，找出吸水产液量最大小层的吸水产液参数，进行无因次化处理；
④绘制无因次参数分布图版，利用聚类分析方法划分优势通道发育区域，得到定量化图版；
⑤利用监测资料、劈产资料、数模资料进行单井无因次参数处理，利用无因次对比图版判断优势流动通道的发育状况。
2.如权利要求1所述的采用无因次对比图版来定量识别优势流动通道的方法，其特征在于，首先从油藏特征研究出发，总结分析每个油藏的物性、流体特征，然后计算不同纵向差异状况下的油藏生产动态，比较到达目前含水条件下的生产动态，然后比较层间采出状况，对计算结果进行分析，得到不同状况下的纵向产液量分布状况，得到不同油藏的优势通道划分图版。
3.如权利要求1所述的采用无因次对比图版来定量识别优势流动通道的方法，其特征在于，从生产井和注水井的吸水产液剖面可以对比确定是否出现优势流动通道，但是该种方法对比性差，不利于油藏内进行统一的对比；利用数值模拟、KH等资料对生产动态进行劈产，得到层间采出液量的分布情况后，也可以进行纵向上的优势通道识别。
4.如权利要求1所述的采用无因次对比图版来定量识别优势流动通道的方法，其特征在于，根据统计资料，首先建立了基础井网模型，模型中设置10个小层，每个小层的渗透率、孔隙度、砂厚、有效厚度参数为一组，10个组之间按照排列规律进行组合，同时考虑地层的韵律特征形成系列模型；利用油藏的相渗曲线和油水性质进行计算，到含水95％；统计计算结束时每口井中吸水最大小层的吸水量，并将这些数值与该井的平均吸水量数值进行对比，形成图版；
在计算完成后，统计相应的数据，做成无因次图版，该图版的横坐标为出现优势通道小层的吸水量占全井吸水产液量的百分数，从左到右，相对吸水产液百分数依次增加；图版的纵坐标为优势通道小层吸水强度与全井总吸水采液强度比值的倒数，无因次；
5.如权利要求1所述的采用无因次对比图版来定量识别优势流动通道的方法，其特征在于，所述方法采用的是Q型聚类：每种方案下的计算结果是被分类对象，相对吸水量、吸水强度比为观察指标；聚类开始把参与聚类的每个个体视为一类，根据两类之间的距离或相似性逐步合并；在这里采用聚类分析方法中的类间平均链锁法：合并两类的结果使所有的两两项对之间的平均距离最小；相对的两个成员分别属于不同的类；该方法中使用的是各对之间的距离，既非最大距离也非最小距离；在距离测量基础上，采用欧氏距离平方，即两观察单位间距离为其值差的平方和；
将模型计算的结果绘制于图版上，采用聚类分析方法将图版分为四个区间，分别为极度优势通道即大孔道、优势流动通道、弱优势流动通道和相对均质流动区间；利用该图版，可以判断生产井或者注水井是否发育优势流动通道。
6.如权利要求5所述的采用无因次对比图版来定量识别优势流动通道的方法，其特征在于，所述首先统计分析生产井或者注水井的吸水产液剖面或者KH劈产数据、数值模拟计算数据，计算该井的最大吸水产液小层的注采量占全井的百分数，得到横坐标；然后利用吸水强度和采液强度计算纵坐标，将横坐标和纵坐标代表的点绘制到图版上，落在哪个区域代表出现什么样的流动特征。
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