CN104747154A - 一种利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法。该方法包括：计算各小层蒸汽驱控制储量；划分蒸汽驱过程蒸汽带及不同温度的热水带在油井不同小层的分布状态；计算蒸汽带和不同温度的热水带的驱油效率；将蒸汽带的驱油效率比定为1，计算不同温度的热水带的驱油效率比；依据不同测试温度的驱油效率比绘制关系曲线，根据各小层的平均温度，得到各小层驱油效率比；计算各小层蒸汽驱产油量；依据各小层蒸汽驱控制储量及各小层蒸汽驱产油量，计算出各小层蒸汽驱剩余储量及剩余油饱和度，完成蒸汽驱剩余油的研究。本发明提供的研究方法可以精细刻画多层油藏蒸汽驱的驱替特征，提高多层油藏蒸汽驱剩余油的研究精度。

Description

一种利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法
技术领域
本发明涉及一种蒸汽驱剩余油的研究方法，特别涉及一种利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法，属于石油开采技术领域。
背景技术
中深层稠油油藏需要经历蒸汽吞吐降压后，才能转入蒸汽驱开采，由此造成油藏温度、压力和含油饱和度不均衡，转入蒸汽驱开发后受到油藏非均质性和注采工艺等因素影响，剩余油分布规律更加复杂，实现剩余油有效挖潜难度更大。因此需要研究出一套系统的蒸汽驱后期剩余油的研究方法，以清楚蒸汽驱后期剩余油的分布规律。
目前国内对稠油开发中后期的剩余油研究中，主要以对吞吐阶段剩余油的描述为主，如“稠油剩余油形成分布模式及控制因素分析”(王志高等，安徽安徽理工大学学报，自然科学版，2004年9月)等。然后，到目前为止，并没有成型的蒸汽驱阶段剩余油描述经验，因此需要探索出一套适合于多层油藏蒸汽驱剩余油的研究方法。
蒸汽驱油藏进入到蒸汽驱开发中后期必须结合剩余油的研究成果，实施针对性的调控。而常规稠油蒸汽驱剩余油的研究一般是笼统的采用地层系数劈分方法，未考虑蒸汽驱的实际波及特点及其它影响因素，往往与实际情况存在较大偏差。
综上所述，提供一种可以对采用蒸汽驱开发油藏的剩余油进行精细研究的方法，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可以精细刻画多层油藏蒸汽驱驱替特征的研究方法，该研究方法可以提高多层油藏蒸汽驱的剩余油研究精度，形成推广性强的蒸汽驱剩余油的研究技术。
为了达到上述目的，本发明提供了一种利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：计算各小层蒸汽驱控制储量Ni，Ni＝S×Hi×Φ×So×ρ/B，其中，S为驱替面积，单位为m2；Hi为小层厚度，单位为m；Φ为油层孔隙度；So为原油层饱和度；ρ为原油密度，单位为t/m3；B为体积系数，B为原油在地层条件下与在地面条件下脱气后的体积比；这里的参数B主要用来计算储量，每个区块为一固定值；
步骤二：划分蒸汽驱过程蒸汽带及不同温度的热水带在油井不同小层的分布状态；
步骤三：计算蒸汽带和不同温度的热水带的驱油效率ED，ED＝(初始含油饱和度-残余油饱和度)/初始含油饱和度；
步骤四：将蒸汽带的驱油效率比定为1，计算不同温度的热水带的驱油效率比X，X＝对应温度的热水带的驱油效率/蒸汽带的驱油效率；
步骤五：依据不同测试温度的驱油效率比绘制关系曲线，然后根据各小层的平均温度，得到各小层驱油效率比Xi；
步骤六：计算各小层蒸汽驱产油量Qi，其中，Qi为小层产出油量，单位为t；Ki为小层渗透率；Hi为小层厚度，单位为m；Xi为驱油效率比；n为油井小层数；Qn为油井蒸汽驱阶段总产油量，单位为t；
步骤七：依据所得的各小层蒸汽驱控制储量Ni及各小层蒸汽驱产油量Qi，计算出各小层蒸汽驱剩余储量Pi及剩余油饱和度，完成蒸汽驱剩余油的研究。
在本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中，优选地，在步骤二中，根据温度监测资料所测得的各个小层的温度值，划分蒸汽驱过程蒸汽带及不同温度的热水带在油井不同小层的分布状态。
在本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中，优选地，步骤二中在划分蒸汽驱过程蒸汽带及不同温度的热水带在油井不同小层的分布状态时，依据压力与热水转化为蒸汽时临界温度的关系进行划分，小层温度高于该临界温度为蒸汽带，小层温度低于该临界温度为热水带。例如，蒸汽驱油藏压力为2MPa时，饱和蒸汽温度为200℃，由此判断小层温度在200℃以上时，属于蒸汽带，小层温度小于200℃时，属于热水带，如果小层温度正好为200℃，认为属于蒸汽带。一般油藏压力越高，转化为蒸汽时温度临界值越高。
在本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中，优选地，在步骤三中，以蒸汽及不同温度的热水为蒸汽驱驱替介质，根据驱替后测得的残余油饱和度值，计算蒸汽带和不同温度的热水带的驱油效率ED。
根据本发明的具体实施方式，以蒸汽及不同温度的热水为蒸汽驱驱替介质时，通过室内物理模拟实验进行。不同温度的热水的温度的选取可以以绘制曲线方便为目的选取，具体选取的温度本领域技术人员可以确定。
根据本发明的具体实施方式，步骤四中将蒸汽带的驱油效率比定为1，因为蒸汽带驱油效率比最高，将其定义为1，以此为基础，其它温度(热水带)的驱油效率均小于蒸汽带，所以其他温度的驱油效率比小于1。
在本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中，优选地，在步骤五中，根据不同深度的温度测试值，计算各小层的平均温度。
在本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中，优选地，在步骤五中，依据不同测试温度的驱油效率比绘制的关系曲线中，横坐标为温度，纵坐标为对应的驱油效率比。
在本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中，优选地，在步骤七中，所述各小层蒸汽驱剩余储量Pi＝各小层蒸汽驱控制储量-各小层蒸汽驱产油量。
在本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中，优选地，在步骤七中，剩余油饱和度＝原油饱和度×(各小层蒸汽驱剩余储量/各小层蒸汽驱控制储量)。
本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法与现有的蒸汽驱剩余油研究方法相比，具有如下优点：
现有的笼统根据地层系数劈分蒸汽驱剩余油的方法仅参考了储层的物性特征，未考虑蒸汽驱的相关规律及注采工艺等其它影响因素，剩余油研究结果误差大，可参考性差。而本发明提供的研究方法利用驱油效率比计算蒸汽驱剩余油的方法，结合蒸汽驱的实际波及特点与驱油效率，真实刻画了多层油藏蒸汽驱剩余油的分布特征，具有应用广、精确度高、可推广性强等特点，可作为蒸汽驱中后期实施综合调控的重要依据。
另外，本发明提供的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法可对多层油藏的蒸汽驱剩余油进行精细研究。
附图说明
图1为实施例1的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中蒸汽驱单井驱替面积示意图；
图2为实施例1的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中蒸汽驱井组温度测试曲线；
图3为施例1的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中各小层的蒸汽带及不同温度热水带的展布图；
图4为实施例1的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法中不同温度及驱替介质驱油效率比的曲线图；
图5为实施例1的利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法部署齐40-H5井投产后的日产油量和日产液量曲线图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法，其中的蒸汽驱单井的有效油层厚度为40m，1号目标小层的厚度为5m，各小层渗透率均为2000mD，汽驱前含油饱和度为60％，井点驱替面积为5000m2，油井蒸汽驱阶段产油为8000t，该方法包括以下步骤：
步骤一：两口生产井井间位置与注气井的连线，所围成的三角形和四边形即为单井所在井组的驱替面积(如图1所示)，计算各小层蒸汽驱控制储量Ni，Ni＝S×Hi×Φ×So×ρ/B＝5000×5×0.315×0.6×0.9686/1.06＝4318t，其中，S驱替面积为5000m2；Hi小层厚度为5m；Φ油层孔隙度为0.315；So原油层饱和度为0.6；ρ原油密度为0.9686t/m3；B体积系数为1.06；
步骤二：统计汽驱井组温度测试资料，如图2所示，蒸汽驱油藏压力为2MPa时，饱和蒸汽带温度为200℃，依据该界限描述出井组纵向上各小层的蒸汽带及不同温度热水带的展布，如图3所示，并根据不同深度的温度测试值，计算出单井各油层的平均温度；
步骤三：通过本区块的蒸汽驱室内物理模拟实验，测试出蒸汽驱过程蒸汽及不同温度热水实施蒸汽驱后的残余油饱和度值，如表1所示(试验初始原油饱和度为80％)，计算蒸汽带和不同温度的热水带的驱油效率ED，ED＝(初始含油饱和度-残余油饱和度)/初始含油饱和度；
表1不同温度热水及蒸汽实施蒸汽驱后残余油饱和度表
类型 60℃热水驱 120℃热水驱 200℃热水驱 200℃蒸汽驱
残余油饱和度，Sor％ 56.5 39 32 22.3
步骤四：将蒸汽带的驱油效率比定为1，计算不同温度的热水带的驱油效率比X，X＝对应温度热水带的驱油效率/蒸汽带的驱油效率，计算结果如表2所示；
表2不同温度热水及蒸汽驱油效率及驱油效率比
类型 60℃热水驱 120℃热水驱 200℃热水驱 200℃蒸汽驱
驱油效率，ED％ 29.4 51.3 60.0 72.1
驱油效率比，X 0.41 0.71 0.83 1.00
步骤五：依据不同测试温度驱油效率比可绘制一条关系曲线，横坐标为不同类型的驱油方式以及温度，纵坐标为对应的驱油效率比，如图4所示，曲线上可读取到不同温度所对应的驱油效率比，然后根据1号目标小层的平均温度为125℃，读取驱油效率比X1＝0.78，其它小层也可依次读取，得到各小层驱油效率比Xi；
步骤六：计算各小层蒸汽驱产油量其中，Qi为小层产出油量，单位为t；Ki为小层渗透率；Hi为小层厚度，单位为m；Xi为驱油效率比；n为油井小层数；Qn为油井蒸汽驱阶段总产油量，单位为t；以1号目标小层为例：Q1＝[(2000×5)×0.78/(2000×5×0.78)+(2000×4×0.82)+……]×8000t＝1014t；
步骤七：依据所得的各小层蒸汽驱控制储量Ni及各小层蒸汽驱产油量Qi，计算出各小层蒸汽驱剩余储量及剩余油饱和度，以1号目标小层为例：1号目标小层的剩余储量为P1＝N1-Q1＝4318t-1014t＝3304t，1号目标小层的剩余油饱和度值S1＝0.6×(P1/Q1)＝0.6×3304/4318＝0.46，以上述公式可以计算出各小层蒸汽驱剩余储量和剩余油饱和度相加，即可得到该油藏蒸汽驱的剩余油量和剩余油饱和度，完成蒸汽驱剩余油的研究。
本发明提供的蒸汽驱剩余油的研究方法充分考虑了多层油藏蒸汽驱过程高温蒸汽和高温热水的实际驱替特征，并将室内物理模拟实验结果应用至剩余油研究过程中，引入驱油效率比这一关键参数，提高了蒸汽驱后期剩余油的研究精度。利用该方法研究出的剩余油结果，部署油井进行了挖潜，在剩余油富集区域实施新井部署，例如新部署的齐40-H5井投产后取得较好开发效果，平均日产油达10吨(图5)，远高于区块单井平均日产油5吨的生产水平。说明本发明的剩余油研究方法对现场实践具有较好的指导作用。

Claims (8)

1.一种利用驱油效率比提高蒸汽驱剩余油研究精度的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：计算各小层蒸汽驱控制储量Ni，Ni＝S×Hi×Φ×So×ρ/B，其中，S为驱替面积，单位为m2；Hi为小层厚度，单位为m；Φ为油层孔隙度；So为原油层饱和度；ρ为原油密度，单位为t/m3；B为体积系数，B为原油在地层条件下与在地面条件下脱气后的体积比；
步骤二：划分蒸汽驱过程汽驱油层的蒸汽带及不同温度的热水带的分布状态；
步骤三：计算蒸汽带和不同温度的热水带的驱油效率ED，ED＝(初始含油饱和度-残余油饱和度)/初始含油饱和度；
步骤四：蒸汽带的驱油效率最高，将蒸汽带的驱油效率比定为1，计算不同温度的热水带的驱油效率比X，X＝对应温度的热水带的驱油效率/蒸汽带的驱油效率；
步骤五：依据不同测试温度的驱油效率比绘制关系曲线，然后根据各小层的平均温度，得到各小层驱油效率比Xi；
步骤六：计算各小层蒸汽驱产油量Qi，其中，Qi为小层产出油量，单位为t；Ki为小层渗透率；Hi为小层厚度，单位为m；Xi为驱油效率比；n为油井小层数；Qn为油井蒸汽驱阶段总产油量，单位为t；
步骤七：依据所得的各小层蒸汽驱控制储量Ni及各小层蒸汽驱产油量Qi，计算出各小层蒸汽驱剩余储量Pi及剩余油饱和度，完成蒸汽驱剩余油的研究。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤二中，根据温度监测资料所测得的各小层的温度值，划分蒸汽驱过程蒸汽带及不同温度的热水带在油井不同小层的分布状态。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤二中，划分蒸汽驱过程蒸汽带及不同温度的热水带在油井不同小层的分布状态时，依据压力与热水转化为蒸汽时临界温度的关系进行划分，小层温度高于该临界温度为蒸汽带，小层温度低于该临界温度为热水带。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤三中，以蒸汽及不同温度的热水为蒸汽驱的驱替介质，根据驱替后测得的残余油饱和度值，计算蒸汽带和不同温度的热水带的驱油效率ED。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤五中，根据不同深度的温度测试值，计算各小层的平均温度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤五中，依据不同测试温度的驱油效率比绘制的关系曲线中，横坐标为温度，纵坐标为对应的驱油效率比。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤七中，所述各小层蒸汽驱剩余储量Pi＝各小层蒸汽驱控制储量-各小层蒸汽驱产油量。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤七中，剩余油饱和度＝原油饱和度×(各小层蒸汽驱剩余储量/各小层蒸汽驱控制储量)。
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