CN104463345B - 一种预测地层油水界面位置的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预测地层油水界面位置的方法及装置，其中，方法包括：利用温度压力拟函数在二维坐标系中绘出油层不同深度对应温压综合值的坐标点和水层不同深度对应温压综合值的坐标点；二维坐标系的横坐标表示温压综合值，纵坐标表示深度；温度压力拟函数为同时考虑温度和压力的影响、并结合油田开发实际认识结论得出的；对油层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到油层的深度与温压综合值的线性曲线；同时，对水层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到水层的深度与温压综合值的线性曲线；油层的深度与温压综合值的线性曲线与水层的深度与温压综合值的线性曲线在二维坐标系中的交点对应的深度为油水界面位置。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种预测地层油水界面位置的方法及装置。
背景技术
对于地层油水界面深度的计算一般采用压力梯度的方法。利用地层压力剖面预测油水界面的原理如图1所示，通过绘制深度和压力的关系图，获得深度-压力剖面图。对图上的数据点进行直线回归来确定直线交点，直线交点对应的深度则为油水界面。
地层压力数据分析法是一种普遍使用的技术手段，但是由于油田开发过程中地层非均质性影响，油水热传导性及热容量的差异，对压力带来不同程度的局部影响，因此，仅采用压力资料进行油水界面的分析，大多存在数据质量不稳定的现象，往往导致分析判断的较大偏差，使技术的实用性受到一定限制。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提出一种预测地层油水界面位置的方法及装置，
为实现上述目的，本发明提供了一种预测地层油水界面位置的方法，该方法包括：
利用温度压力拟函数在二维坐标系中绘出油层不同深度对应温压综合值的坐标点和水层不同深度对应温压综合值的坐标点；其中，所述二维坐标系的横坐标表示温压综合值，所述二维坐标系的纵坐标表示深度；所述温度压力拟函数为同时考虑同一深度对应的温度和压力的影响、并结合油田开发实际认识结论得出的；
对油层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到油层的深度与温压综合值的线性曲线；同时，对水层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到水层的深度与温压综合值的线性曲线；
所述油层的深度与温压综合值的线性曲线与所述水层的深度与温压综合值的线性曲线在二维坐标系中的交点对应的深度为油水界面位置。
优选地，所述温度压力拟函数表达式为：y＝P2×T；在式中，y表示温压综合值，单位是MPa2.℃；P表示一深度下对应地地层压力值，单位是MPa；T表示相同深度下对应地地层温度，单位是℃。
为实现上述目的，本发明还提供了一种预测地层油水界面位置的装置，该装置包括：
温压综合值获取单元，用于利用温度压力拟函数在二维坐标系中绘出油层不同深度对应温压综合值的坐标点和水层不同深度对应温压综合值的坐标点；其中，所述二维坐标系的横坐标表示温压综合值，所述二维坐标系的纵坐标表示深度；所述温度压力拟函数为同时考虑同一深度对应的温度和压力的影响、并结合油田开发实际认识结论得出的；
线性回归处理单元，用于对油层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到油层的深度与温压综合值的线性曲线；同时，对水层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到水层的深度与温压综合值的线性曲线；
预测单元，用于所述油层的深度与温压综合值的线性曲线与所述水层的深度与温压综合值的线性曲线在二维坐标系中的交点对应的深度为油水界面位置。
优选地，所述温压综合值获取单元利用的温度压力拟函数的表达式为：y＝P2×T；在式中，y表示温压综合值，单位是MPa2.℃；P表示一深度下对应地地层压力值，单位是MPa；T表示相同深度下对应地地层温度，单位是℃。
上述技术方案具有如下有益效果：
充分利用地层压力和地层温度这两方面的测试数据分析确定油水界面深度，相比于其他方法，该方法考虑了温度的影响效果，具有可信度高、实用性强的特点。在油田开发过程中，尤其是在稀油油藏开发过程中，油水界面位置呈现动态变化，准确了解油水界面位置可以科学评价储量动用状况、合理进行井网加密及开发调整都具有重要的意义。
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，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统地利用地层压力剖面预测油水界面的原理示意图；
图2为本发明提出的一种预测地层油水界面位置的方法流程图；
图3为本发明提出的一种预测地层油水界面位置的装置框图；
图4为本实施例采用传统地的技术方案预测油水界面位置的示意图；
图5为本实施例采用本发明的技术方案预测油水界面位置的示意图。
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。
本发明的工作原理是：由于地层条件的油和水主要存在2方面的物理差异，一是密度，二是热容量及热传导率。一旦地层的油水界面确定以后，地层就建立了稳定的温度场和压力场；温度场可以通过温度梯度监测资料来反映，压力场可以通过压力梯度监测资料来反映；本技术方案同时考虑2个因素的影响，结合油田开发实际认识结论，给予2个因素的不同权重值，建立温度压力拟函数，算出温度压力的综合值。由于每个深度都会对应一个压力值和温度值，当在综合考虑两个因素时，采用温度压力拟函数，可得到每个深度对应的温压综合值，从而可以绘制出深度与温压综合值的关系图，分别回归出油层和水层的深度与温压综合值的线性曲线，线性曲线即压力平方乘以温度与深度的关系函数，两条直线的交点就是油水界面位置。相对于单纯的考虑温度或压力因素回归算出的油水界面位置，本技术方案综合考虑了温度、压力的2个因素，回归算出的油水界面位置更加准确。进行直线回归，直线交点对应的深度就是油水界面位置。
温度压力拟函数数学方程如下：
y＝P2×T
式中，y表示为温压综合值，单位是MPa2.℃；P表示一深度下对应的地层压力值，单位是MPa；T表示同一深度下对应的地层温度值，单位是℃。
基于上述工作原理，本发明提出一种预测地层油水界面位置的方法。如图2所示。该方法包括：
步骤201)：利用温度压力拟函数在二维坐标系中绘出油层不同深度对应温压综合值的坐标点和水层不同深度对应温压综合值的坐标点；其中，所述二维坐标系的横坐标表示温压综合值，所述二维坐标系的纵坐标表示深度；所述温度压力拟函数为同时考虑同一深度对应的温度和压力的影响、并结合油田开发实际认识结论得出的；
步骤202)：对油层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到油层的深度与温压综合值的线性曲线；同时，对水层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到水层的深度与温压综合值的线性曲线；
步骤203)：所述油层的深度与温压综合值的线性曲线与所述水层的深度与温压综合值的线性曲线在二维坐标系中的交点对应的深度为油水界面位置。
优选地，所述温度压力拟函数表达式为：y＝P2×T；在式中，y表示温压综合值，单位是MPa2.℃；P表示一深度下对应地地层压力值，单位是MPa；T表示相同深度下对应地地层温度，单位是℃。
如图3所示，为本发明提出的一种预测地层油水界面位置的装置框图。该装置包括：
温压综合值获取单元301，用于利用温度压力拟函数在二维坐标系中绘出油层不同深度对应温压综合值的坐标点和水层不同深度对应温压综合值的坐标点；其中，所述二维坐标系的横坐标表示温压综合值，所述二维坐标系的纵坐标表示深度；所述温度压力拟函数为同时考虑同一深度对应的温度和压力的影响、并结合油田开发实际认识结论得出的；
线性回归处理单元302，用于对油层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到油层的深度与温压综合值的线性曲线；同时，对水层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到水层的深度与温压综合值的线性曲线；
预测单元303，用于所述油层的深度与温压综合值的线性曲线与所述水层的深度与温压综合值的线性曲线在二维坐标系中的交点对应的深度为油水界面位置。
优选地，所述温压综合值获取单元201利用的温度压力拟函数的表达式为：y＝P2×T；在式中，y表示温压综合值，单位是MPa2.℃；P表示一深度下对应地地层压力值，单位是MPa；T表示相同深度下对应地地层温度，单位是℃。
应用实例：
国内XXX油田碳酸盐岩水湿油藏，在生产井S-5井段2030-2490m进行了地层温度压力测试，实际测得44个点，监测数据见表1。
由常规深度-压力直线法计算的自由水面深度为2308.2m，相关系数(R2)为0.954、0.903，标准误差水层16.7m，油层为17.1m，如图4所示。采用本发明的技术方案计算的自由水面深度为2288.45m，相关系数(R2)为0.969、0.945，标准误差水层为13.7m，油层为12.9m，如图5所示。
两者相差19.75m，通过对现场地层电阻率的测定，分析认为实际油水界面位置约为2285m左右，因此本技术方案具有校高的可靠性。
表1国内XXX油田碳酸盐岩水湿油藏S-5井段监测数据
| 类别 | 深度(m) | 压力(MPa) | 温度(℃) | 温压拟函数值(MPa∧2*℃) |
| 水层 | 2030 | 15.63 | 59.89 | 14629.72 |
| 水层 | 2040 | 15.55 | 59.92 | 14488.81 |
| 水层 | 2050 | 16.00 | 60.17 | 15403.52 |
| 水层 | 2060 | 15.65 | 61.33 | 15017.26 |
| 水层 | 2070 | 15.89 | 60.41 | 15260.73 |
| 水层 | 2080 | 16.31 | 61.66 | 16394.51 |
| 水层 | 2090 | 15.99 | 61.30 | 15677.11 |
| 水层 | 2100 | 16.21 | 61.95 | 16274.22 |
| 水层 | 2110 | 16.66 | 62.76 | 17419.39 |
| 水层 | 2120 | 16.20 | 61.80 | 16218.79 |
| 水层 | 2130 | 16.41 | 62.40 | 16811.77 |
| 水层 | 2140 | 16.39 | 63.40 | 17020.89 |
| 水层 | 2150 | 16.71 | 62.90 | 17561.09 |
| 水层 | 2160 | 17.05 | 63.23 | 18385.43 |
| 水层 | 2170 | 16.87 | 64.02 | 18209.83 |
| 水层 | 2180 | 17.18 | 64.92 | 19161.29 |
| 水层 | 2190 | 16.96 | 63.78 | 18354.44 |
| 水层 | 2200 | 17.14 | 64.61 | 18983.31 |
| 水层 | 2210 | 17.31 | 64.97 | 19462.86 |
| 水层 | 2220 | 17.18 | 65.49 | 19329.53 |
| 水层 | 2230 | 17.39 | 66.16 | 19998.38 |
| 水层 | 2240 | 17.62 | 65.58 | 20364.88 |
| 水层 | 2250 | 17.88 | 66.10 | 21124.71 |
| 水层 | 2260 | 17.77 | 66.52 | 21002.85 |
| 水层 | 2270 | 17.94 | 66.31 | 21331.93 |
| 水层 | 2280 | 18.05 | 66.94 | 21818.89 |
| 油层 | 2320 | 18.47 | 68.71 | 23439.79 |
| 油层 | 2330 | 18.68 | 69.09 | 24108.43 |
| 油层 | 2340 | 18.50 | 68.62 | 23485.20 |
| 油层 | 2350 | 18.79 | 69.00 | 24351.05 |
| 油层 | 2360 | 18.87 | 70.42 | 25074.94 |
| 油层 | 2370 | 19.04 | 69.66 | 25253.25 |
| 油层 | 2380 | 18.71 | 70.35 | 24625.61 |
| 油层 | 2390 | 19.17 | 70.17 | 25786.70 |
| 油层 | 2400 | 19.02 | 70.97 | 25674.14 |
| 油层 | 2410 | 19.10 | 71.94 | 26244.43 |
| 油层 | 2420 | 19.29 | 71.21 | 26497.53 |
| 油层 | 2430 | 19.56 | 72.41 | 27703.60 |
| 油层 | 2440 | 19.29 | 71.90 | 26754.28 |
| 油层 | 2450 | 19.73 | 72.54 | 28237.86 |
| 油层 | 2460 | 19.52 | 73.48 | 27998.11 |
| 油层 | 2470 | 19.86 | 73.15 | 28853.37 |
| 油层 | 2480 | 19.63 | 72.95 | 28110.33 |
| 油层 | 2490 | 19.82 | 73.77 | 28979.25 |
在地层油水界面常规深度-压力直线分析基础上，提出同时考虑压力和温度梯度的因素，通过构造温度压力拟函数的方式进行回归分析，对油水界面的位置进行预测，该方法提高了分析结果的可靠性。
以上所述的具体实施方式，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方式而已，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 (2)
1.一种预测地层油水界面位置的方法，其特征在于，该方法包括：
利用温度压力拟函数在二维坐标系中绘出油层不同深度对应温压综合值的坐标点和水层不同深度对应温压综合值的坐标点；其中，所述二维坐标系的横坐标表示温压综合值，所述二维坐标系的纵坐标表示深度；所述温度压力拟函数为同时考虑同一深度对应的温度和压力的影响、并结合油田开发实际认识结论得出的；
对油层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到油层的深度与温压综合值的线性曲线；同时，对水层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到水层的深度与温压综合值的线性曲线；
所述油层的深度与温压综合值的线性曲线与所述水层的深度与温压综合值的线性曲线在二维坐标系中的交点对应的深度为油水界面位置；
所述温度压力拟函数表达式为：y＝P2×T；在式中，y表示温压综合值，单位是MPa2.℃；P表示一深度下对应地地层压力值，单位是MPa；T表示相同深度下对应地地层温度，单位是℃。
2.一种预测地层油水界面位置的装置，其特征在于，该装置包括：
温压综合值获取单元，用于利用温度压力拟函数在二维坐标系中绘出油层不同深度对应温压综合值的坐标点和水层不同深度对应温压综合值的坐标点；其中，所述二维坐标系的横坐标表示温压综合值，所述二维坐标系的纵坐标表示深度；所述温度压力拟函数为同时考虑同一深度对应的温度和压力的影响、并结合油田开发实际认识结论得出的；
线性回归处理单元，用于对油层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到油层的深度与温压综合值的线性曲线；同时，对水层不同深度对应温压综合值的坐标点线性回归处理，得到水层的深度与温压综合值的线性曲线；
预测单元，用于所述油层的深度与温压综合值的线性曲线与所述水层的深度与温压综合值的线性曲线在二维坐标系中的交点对应的深度为油水界面位置；
所述温压综合值获取单元利用的温度压力拟函数的表达式为：y＝P2×T；在式中，y表示温压综合值，单位是MPa2.℃；P表示一深度下对应地地层压力值，单位是MPa；T表示相同深度下对应地地层温度，单位是℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |