CN104153769B - 一种缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,包括:根据油井见水后的赫斯特指数变化率以及缝洞型油藏井下储集体的存储特征,确定井下储集体中划分流动单元类型的标准;将每种流动单元类型的井下储集体的加权平均孔隙度统计结果作为划分流动单元类型的统一标准;利用统一标准对整个缝洞型油藏区域划分流动单元;根据每种流动单元类型的流体流动规律,选取反映油井产能贡献的特征参数,利用该特征参数对属于该流动单元类型的流动单元进行评价。本发明更加有利于将具有相同存储特性及流体流动规律的单元划分为同一流动单元,并且评价标准更有利于针对不同流动单元形成高效的开发模式,研究剩余油分布特征。
Description
技术领域
本发明涉及油气田勘探技术领域,具体地,涉及一种缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法。
背景技术
目前针对塔河缝洞型油藏已经形成了较为完善的缝洞单元划分体系,缝洞单元是缝洞型油藏开发的基本单元,强调的是具有连通性及同一水动力系统的缝洞型碳酸盐岩储集体,但是由于缝洞介质的强烈非均质性,同一缝洞单元内储集体的存储特性以及油水流动规律存在很大差异。因此,需要深入分析缝洞单元内部的流动单元(即具有相同存储特性以及流体流动规律的单元),认识缝洞型油藏不同流动单元的流体流动特征,认清油藏的静态特征,评价油藏储层,制定合理的流动单元划分及评价方法,从而针对不同流动单元形成高效开发模式,研究剩余油分布特征。
目前,国内外主要是在砂岩油藏领域对流动单元的划分及评价进行了研究;而对于碳酸盐岩油藏领域,国内近年才开始研究。在流动单元的概念和划分依据方面,尹太举提出流动单元应是储层渗流和水淹特征相似,储层中影响流体流动的岩石物理性质和岩层特征相近的连续储集体;裘亦楠等认为流动单元是指由于储层的非均质性,格挡和窜流旁通条件,注入水沿着地质结构引起的流体流动通道。在砂岩油藏流动单元的划分方法方面,申请号为201110452849.9的中国专利方案提出了通过小层及砂体平面和纵向的岩电对比细分流动单元的方法;冯晓宏等通过利用取芯井资料和流动层段指标FZI划分出明显不同特征的、可以复现的流动单元;吴胜和提出了一套陆相储层流动单元的研究思路和方法,该方法共分为两个层次,一是确定连通砂体与渗流屏障的分布,二是通过储层质量评价确定连通体内部的渗流差异;马立祥通过压汞法、图像分析法或winland方程划分流动单元;李海燕等提出利用孔隙度、渗透率、泥质含量等优选参数划分流动单元,建立了各类流动单元的数学判别函数,并同时对飞取芯井进行了流动单元的划分;在碳酸盐岩油藏流动单元划分方法方面,魏历灵,康志宏提出区别于砂岩油藏的缝洞型碳酸盐岩储层流动单元的概念,提出了油藏压力趋势分析法、井间生产干扰分析法和流体性质差异分析法等研究思路和方法,并结合塔河油田实际资料,进行了初步分析;鲁新便提出了针对缝洞型碳酸盐岩储集体复杂、非均质性严重的特点,运用碎屑岩储层流动单元的理论和技术首次提出了缝洞单元的概念,提出了一套缝洞型碳酸盐岩储层流动单元的开发地质、油藏工程和地震资料相结合的综合研究思路及方法。在碳酸盐岩储层评价方面,申请号为201010534868.1的中国专利方案提出获取测试对象的过井地震反射波并识别其波形特征的类型,再根据类型与储层发育的关联性评估储层,应用在塔河油田后取得了显著效果;鲁国明提出了在储集体和岩电特性基础上利用常规测井和成像、核磁测井技术,建立了一套较为适用的碳酸盐岩油藏评价方法;康志宏等人提出利用生产动态资料和信息进行碳酸盐岩油藏研究的新思路,利用人工神经网络技术结合试井成果,建立人工神经网络预测储层参数的结构模型评价储层。
但是,目前已有的这些方法在指导现场应用时也暴露出一些不足,例如(1)缝洞型油藏不同于砂岩油藏,其储集体空间分布存在极大的随机性,并且流体流动规律存在较大的差异,传统的砂岩油藏研究方法对缝洞型油藏不适用,对于缝洞型油藏缺乏指导意义;(2)缝洞型介质差异性很大,导致流体在缝洞介质中有多种流动规律,这在已有的流动层指数划分法和油藏品质指数法中没有涉及;(3)大洞介质具有很大的存储能力,是油井产能的主要来源,但由于形状的不规则及空间分布的随机性,大洞很多部位对于油井的贡献很小,但这在目前已有的缝洞油藏储层评价中没有涉及;(4)缝洞介质中流体流动规律不只为达西流,还有高速非达西,已有的储层评价解析力学方程涉及较少。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,以解决现有流动单元划分及评价方法存在的以上各种问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,包括:
基于分形理论,计算缝洞型油藏油井见水后的赫斯特指数变化率;
根据所述赫斯特指数变化率以及缝洞型油藏井下储集体的存储特征,确定井下储集体中划分流动单元类型的标准;
针对每一种流动单元类型,统计属于该流动单元类型的井下储集体的加权平均孔隙度,并将统计结果确定为整个缝洞型油藏区域中划分该流动单元类型的统一标准;
利用划分每一种流动单元类型的统一标准,对整个缝洞型油藏区域划分流动单元;
根据每一种流动单元类型的流体流动规律,选取反映油井产能贡献的特征参数,利用该特征参数对属于该流动单元类型的流动单元进行评价。
借助于上述技术方案,本发明首先针对缝洞型油藏的油水流动特点,基于分形理论,根据赫斯特指数变化率及缝洞型油藏井下储集体的存储特征确定井下储集体中划分流动单元类型的标准,然后统计每种流动单元类型的井下储集体的加权平均孔隙度,并以此作为整个缝洞型油藏区域中划分流动单元类型的统一标准,进而对整个缝洞型油藏划分流动单元,最后,根据每种流动单元类型的流体流动规律选取有针对性的特征参数对流动单元进行评价。相比于现有技术,本发明提供的流动单元类型划分标准更加有利于将具有相同存储特性及流体流动规律的单元划分为同一流动单元;并且本发明有针对性的选取能准确反映储层对油井产能贡献的特征参数评价每种类型的流动单元,评价标准更有利于针对不同流动单元形成高效的开发模式,研究剩余油分布特征。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法的流程示意图;
图2是本发明实施例一提供的试验区三种流动单元类型的赫斯特指数变化率情况;
图3是本发明实施例一提供的试验区划分三种流动单元类型的统一标准;
图4是本发明实施例一提供的对试验区划分流动单元的结果示意图;
图5是本发明实施例一提供的试验区溶洞流型流动单元的评价图示;
图6是本发明实施例一提供的试验区缝洞流型流动单元的评价图示;
图7是本发明实施例一提供的试验区缝孔流型流动单元的评价图示。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,如图1所示,该方法包括:
步骤S1,基于分形理论,计算缝洞型油藏油井见水后的赫斯特指数变化率。
与砂岩油井不同,缝洞碳酸盐岩油藏不同油井油水流动特征无规则差异,若要划分流动单元,首先需明确流体流动规律,分形理论对于混乱无规则复杂事物的描述颇有成效,在非线性问题研究中获得了广泛应用,本发明采用基于分形理论的赫斯特指数分析研究缝洞型油藏井下储集体的流体流动规律。
较佳的,步骤S1采用以下公式计算油井见水后的赫斯特指数变化率:
公式1中,H(T)为赫斯特指数变化率;T为产油时间段;R(T)为在T时间段产油量的级差;S(T)为在T时间段产油量的标准差。
根据公式1计算的赫斯特指数变化率H(T)分为三种情况:
①在产油时间段T期间,赫斯特指数变化率总是小于零,即H(T)<0;
②在产油时间段T期间,赫斯特指数变化率时而为H(T)>0,时而为H(T)<0;
③在产油时间段T期间,赫斯特指数变化率由H(T)>0转变为H(T)<0。
在一种较佳的实施例中,为了尽可能减少人为调整生产措施对缝洞型油藏井下储集体的流体流动规律产生影响,本发明以缝洞型油藏油井衰竭开采时的产油情况为研究对象,计算油井见水后的赫斯特指数变化率。
步骤S2,根据所述赫斯特指数变化率以及缝洞型油藏井下储集体的存储特征,确定井下储集体中划分流动单元类型的标准。
由于流动单元是具有相同存储特性以及流体流动规律的单元,因此应综合考虑缝洞型油藏井下储集体的存储特征及流体流动规律再确定井下储集体中划分流动单元类型的标准,具体的,本发明在步骤S1中采用赫斯特指数变化率分析了缝洞型油藏井下储集体的流体流动规律,本步骤中再结合缝洞型油藏井下储集体的存储特征,共同确定井下储集体中划分流动单元类型的标准。其中,缝洞型油藏井下储集体的存储特征可根据缝洞型油藏的钻井信息、地震资料和测井资料获取。
在一种较佳的实施例中,步骤S2具体包括:
若产油时间段T期间计算的赫斯特指数变化率一直小于零H(T)<0,且缝洞型油藏井下储集体的存储特征为以无充填或部分充填大洞群为主,则将流动单元类型划分为溶洞流型;
若产油时间段T期间计算的赫斯特指数变化率时而为H(T)>0,时而为H(T)<0,且缝洞型油藏井下储集体的存储特征为以大裂缝和溶蚀孔洞为主,则将流动单元类型划分为缝洞流型;
若产油时间段T期间计算的赫斯特指数变化率由H(T)>0转变为H(T)<0,且缝洞型油藏井下储集体的存储特征为以小裂缝和充填严重溶洞为主,则将流动单元类型划分为缝孔流型。
步骤S3,针对每一种流动单元类型,统计属于该流动单元类型的井下储集体的加权平均孔隙度,并将统计结果确定为整个缝洞型油藏区域中划分该流动单元类型的统一标准。
步骤S2确定了井下储集体中划分流动单元类型的标准,而由于井间流体流动数据无法获取,因此无法利用步骤S2确定的划分标准对井间储集体划分流动单元。为了解决对井间储集体同样能划分流动单元,步骤S3以井下储集体的流动单元类型为研究对象,统计每一种流动单元类型的井下储集体的加权平均孔隙度,将统计结果确定为该种流动单元类型的加权平均孔隙度界限,作为在整个缝洞型油藏区域划分该流动单元类型的统一标准。最终,针对每一种流动单元类型都形成在整个缝洞型油藏区域划分所用的统一标准。
通过以上步骤S1-S3,本发明在综合分析缝洞型油藏的流体流动规律和存储特征的基础上,明确提出了划分流动单元类型的统一标准,相比于现有针对砂岩油藏进行的流动单元划分方法,本发明提出的划分标准更适用于缝洞型油藏,相比于现有针对缝洞型碳酸盐岩油藏划分流动单元的方法,本发明提出的划分标准更加有利于将具有相同存储特性及流体流动规律的单元划分为同一流动单元,更符合流动单元的定义。
步骤S4,利用划分每一种流动单元类型的统一标准,对整个缝洞型油藏区域划分流动单元。
针对每一种流动单元类型,步骤S3中已经确定了在整个缝洞型油藏区域划分所用的统一标准,步骤S4即是对整个缝洞型油藏区域的井下储集体和井间储集体都采用该统一标准进行划分。
步骤S5,根据每一种流动单元类型的流体流动规律,选取反映油井产能贡献的特征参数,利用该特征参数对属于该流动单元类型的流动单元进行评价。
不同流动单元类型的流体流动特征和地质特征差异性很大,因此需要对每种流动单元类型采用有针对性的特征参数进行评价。
①溶洞流型流动单元
溶洞流型流动单元不具备传统砂岩油藏评价参数,如渗透率等。影响溶洞流型流动单元品质的主要是溶洞的大小、位置、壁面粗糙程度以及形状等,但由于有些参数很难确定描述,因此本发明结合溶洞的静态参数以及对油井的动态贡献,选择动态综合系数作为评价用的特征参数评价溶洞流型的流动单元。
计算动态综合系数的公式如下:
公式2中,DSC为动态综合系数;Ct为地层压缩系数;Vp为溶洞网格的孔隙体积;μ为原油粘度;q为油井产能;L为溶洞网格到油井的平面距离。
较佳的,为更直观、简便地评价溶洞流型流动单元的储层品质,本发明可采用等级指标对计算得到的动态综合系数进行划分,进而将溶洞流型流动单元划分为好中差不同等级,其中,等级指标通过以下公式计算:
公式3中,DSCL为等级指标;DSC为动态综合系数;DSCmin为计算得到的动态综合系数DSC中的最小值;DSCmax为计算得到的动态综合系数DSC中的最大值。
②缝洞流型流动单元
缝洞流型流动单元的流体流动规律为高速非达西,通过分析非达西系数对平面径向流油井产能的影响,类比平面径向达西流产能公式,推导出影响油井产能的第一修正流动系数和第二修正流动系数作为评价缝洞流型流动单元的特征参数,具体计算公式为:
公式4、公式5中,MS1为第一修正流动系数;ρ为流体密度;K为储层渗透率;h为储层厚度;β为非达西流系数;MS2为第二修正流动系数。MS1和MS2越大,则油井产能越大,表明缝洞流型流动单元的储层品质越好。
较佳的,为了更直观、简便地评价缝洞流型流动单元的储层品质,本发明还可以结合动态聚类法对计算得到的第一修正流动系数MS1、第二修正流动系数MS2进行划分,从而将缝洞流型流动单元划分为好中差不同等级。
③缝孔流型流动单元
缝孔流型流动单元的流体流动规律类似传统砂岩油藏流动单元,本发明通过对比砂岩油藏流动单元的划分及评价方法,挑选出储层地层系数和储层流动系数评价缝孔流型流动单元,具体计算公式为:
C=φCth (公式6)
公式6、公式7中,C为储层地层系数;φ为储层孔隙度;S为储层流动系数;K为储层渗透率。
较佳的,为了更直观、简便地评价缝孔流型流动单元的储层品质,本发明可以根据储层存储系数和储层流动系数的洛伦兹曲线的斜率情况将缝孔流型流动单元划分为好中差不同等级。在洛伦兹曲线上,斜率相同的直线部分表明流动单元储层的存储能力和流动能力可能不同,但是流体在其中的流动规律相同,因此属于同一类别;斜率越大,则表明在相同存储能力下,储层流动能力越强,即斜率越大,孔流型流动单元的储层品质越好。
相比于现有技术,本发明提供的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法具有如下有益效果:
(1)对于缝洞型油藏的错综复杂油水运动特征,本发明基于分形理论,根据赫斯特指数变化率及缝洞型油藏井下储集体的存储特征确定井下储集体中划分流动单元类型的标准,然后统计每种流动单元类型的井下储集体的加权平均孔隙度,并以此作为整个缝洞型油藏区域中划分流动单元类型的统一标准,该划分标准更加有利于将具有相同存储特性及流体流动规律的单元划分为同一流动单元;
(2)本发明在充分考虑了不同流动单元类型具有不同的流体流动规律的基础上,选取能准确反映储层对油井产能贡献的特征参数评价流动单元,评价标准更有利于针对不同流动单元形成高效的开发模式,研究剩余油分布特征;
(3)应用洞群对油井的贡献并结合洞的静态参数评价溶洞流型流动单元,避免了溶洞形状难于表征及分布随机给评价溶洞流型流动单元造成的困难;
(4)已有的缝洞介质流体流动规律研究较少考虑到缝洞流型流动单元的流体流动规律为高速非达西,本发明通过分析非达西系数对平面径向流油井产能的影响,推导出影响油井产能的第一修正流动系数和第二修正流动系数作为评价缝洞流型流动单元,评价结果更能反映缝洞流型流动单元对油井产能的贡献情况。
实施例一
本实施例以塔河油田某缝洞单元为例,对缝洞型油藏试验区划分流动单元及对每种类型的流动单元进行评价,下面结合附图2-7进行说明:
(1)基于分形理论,计算赫斯特指数变化率,结合钻井、测井等信息统计各井点的储层物性,对试验区井下储集体划分流动单元类型,如图2;
(2)分别针对溶洞流型流动单元、缝洞流型流动单元和缝孔流型流动单元,统计井川地下储层的加权平均孔隙度,并将统计结果确定为整个试验区中划分相应流动单元类型的统一标准,如图3;
(3)以图3所示的统一标准将试验区划分为四个流动单元,即溶洞流型流动单元、缝洞流型流动单元、缝孔流型流动单元和无效流动单元,如图4;
(4)本实施例中,利用动态综合系数对溶洞流型流动单元进行评价,如图5所示,以洞高为横坐标,对井的贡献能力为纵坐标,如图5中的各点所示,将溶洞流型流动单元的动态综合系数绘制在坐标系中,洞高和对井产能贡献越大,数据点越靠近坐标系右上侧,则DSC越大,说明流动单元储层品质越好;为了更直观地评价溶洞流型流动单元的储层品质,本实施例选取等级指标DSCL分别为0.2、0.5和0.8,将溶洞流型流动单元划分为四个等级,DSCL=0.8右侧的为最好,DSCL=0.2左侧的为最差;
(5)本实施例中,利用第一和第二修正流动系数对缝洞流单元进行评价,如图6所示,以第二修正流动系数为横坐标,第一修正流动系数为纵坐标,绘制双对数坐标系,通过动态聚类法将缝洞流型流动单元划分为三个等级,类别越靠近坐标系右上侧流动单元品质越好;
(6)本实施例中,利用存储系数和流动系数的洛伦兹曲线对缝孔流单元进行评价,如图7所示,以累积存储能力为横坐标,累积流动能力为纵坐标绘制坐标系,斜率相同,则属于相同级别;斜率越大,孔流型流动单元的储层品质越好,图7中,缝孔流型流动单元储层存储系数和储层流动系数的洛伦兹曲线共有三个斜率,因此分为三个等级,斜率最大则流动单元品质最好。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,其特征在于,包括:
基于分形理论,计算缝洞型油藏油井见水后的赫斯特指数变化率;
根据所述赫斯特指数变化率以及缝洞型油藏井下储集体的存储特征,确定井下储集体中划分流动单元类型的标准;
针对每一种流动单元类型,统计属于该流动单元类型的井下储集体的加权平均孔隙度,并将统计结果确定为整个缝洞型油藏区域中划分该流动单元类型的统一标准;
利用划分每一种流动单元类型的统一标准,对整个缝洞型油藏区域划分流动单元;
根据每一种流动单元类型的流体流动规律,选取反映油井产能贡献的特征参数,利用该特征参数对属于该流动单元类型的流动单元进行评价。
2.根据权利要求1所述的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,其特征在于,采用以下公式计算缝洞型油藏油井见水后的赫斯特指数变化率:
其中,H(T)为赫斯特指数变化率;T为产油时间段;R(T)为在T时间段产油量的级差;S(T)为在T时间段产油量的标准差。
3.根据权利要求1所述的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,其特征在于,所述的计算缝洞型油藏油井见水后的赫斯特指数变化率,以缝洞型油藏油井衰竭开采时的产油情况为研究对象。
4.根据权利要求2所述的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,其特征在于,所述的根据所述赫斯特指数变化率以及缝洞型油藏井下储集体的存储特征,确定井下储集体中划分流动单元类型的标准,具体包括:
若计算得到的赫斯特指数变化率均小于零,且缝洞型油藏井下储集体的存储特征为以无充填或部分充填大洞群为主,则将流动单元类型划分为溶洞流型;
若计算得到的赫斯特指数变化率时而大于零,时而小于零,且缝洞型油藏井下储集体的存储特征为以大裂缝和溶蚀孔洞为主,则将流动单元类型划分为缝洞流型;
若计算得到的赫斯特指数变化率由大于零转变为小于零,且缝洞型油藏井下储集体的存储特征为以小裂缝和充填严重溶洞为主,则将流动单元类型划分为缝孔流型。
5.根据权利要求4所述的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,其特征在于,所述的根据每一种流动单元类型的流体流动规律,选取反映油井产能贡献的特征参数,利用该特征参数对属于该流动单元类型的流动单元进行评价,具体包括:
对溶洞流型的流动单元采用动态综合系数进行评价,采用公式如下:
其中,DSC为动态综合系数;Ct为地层压缩系数;Vp为溶洞网格的孔隙体积;μ为原油粘度;q为油井产能;L为溶洞网格到油井的平面距离;
对缝洞流型的流动单元采用第一、第二修正流动系数进行评价,采用公式如下:
其中,MS1为第一修正流动系数;ρ为流体密度;K为储层渗透率;h为储层厚度;β为非达西流系数;MS2为第二修正流动系数;
对缝孔流型的流动单元采用储层地层系数和储层流动系数进行评价,采用公式如下:
C=φCth
其中,C为储层地层系数;Φ为储层孔隙度;S为储层流动系数;K为储层渗透率。
6.根据权利要求5所述的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,其特征在于,还包括:通过利用等级指标划分所述动态综合系数,将溶洞流型的流动单元划分为不同的等级;
所述等级指标通过以下公式计算:
其中,DSCL为等级指标;DSCmin为计算得到的动态综合系数中的最小值;DSCmax为计算得到的动态综合系数中的最大值。
7.根据权利要求5所述的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,其特征在于,还包括:通过利用动态聚类法划分所述第一修正流动系数MS1和第二修正流动系数MS2,将缝洞流型流动单元划分为不同的等级。
8.根据权利要求5所述的缝洞型油藏流动单元的划分及评价方法,其特征在于,还包括:根据储层存储系数和储层流动系数的洛伦兹曲线的斜率情况将缝孔流型流动单元划分为不同的等级。
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