CN106168128B - 确定压裂点火油层的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种确定压裂点火油层的方法及装置，该方法包括如下步骤：获取油藏的地质连通栅状图。根据地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比。求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值，将差值与各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值。根据该比值按照第二预定规则确定第二目标油层。第一目标油层以及第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。利用本发明的确定压裂点火油层的方法及装置可以增强油藏的火驱动用度，进而提高火驱的生产效率，降低费用投入。
Description
技术领域
本申请属于石油开采技术领域，具体涉及一种确定压裂点火油层的方法及装置。
背景技术
多层油藏在火烧油层点火过程中，需要向油藏的各个油层中注入空气，再对油层进行点火。由于油藏形成条件的不同，以及油藏在开发过程中存在的一些问题，会使得油藏中的部分油层虽然注入的空气能够进入油层，但还是不容易点燃油层，甚至有些油层不能使空气进入。
对于这样的油层，火驱动用度较差，大大影响了火驱采收率。因此，在对油层进行点火前，有必要确定一种新方法，连通油藏中的各油层，提高油层的动用度，进而成功点燃油层进行火驱原油。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种确定压裂点火油层的方法及装置，其可以对连通性不好的油层、吸气能力极好的油层、以及吸气能力不好的油层进行压裂点火，进而提高火驱的生产效率。
本发明的具体技术方案是：
本发明提供一种确定压裂点火油层的方法，包括如下步骤：
获取油藏的地质连通栅状图；
根据所述地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；
拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比；
求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值；
将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值；
根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层；
所述第一目标油层以及所述第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。
在一个实施方式中，所述第一预定规则为将自注入井向生产井逐渐尖灭的油层，和/或自注入井向生产井连通性逐渐降低的油层确定为第一目标油层；将其余油层确定为待选油层。
在一个实施方式中，所述第二预定规则为将所述比值大于20％的油层，以及将所述比值小于-20％的油层确定为第二目标油层。
在一个实施方式中，所述各待选油层的实际吸气百分比为各待选油层的实际吸气量与注入井的总注气量的比值。
在一个实施方式中，按照以下公式计算所述各待选油层的理论吸气百分比：
其中，θi表示第i个油层的理论吸气百分比；m表示油层个数；y1i表示第i个油层的第1个油层参数；y2i表示第i个油层的第2个油层参数；yni表示为第i个油层的第n个油层参数；表示第i个油层的第1个油层参数的权重修正值；表示第i个油层的第2个油层参数的权重修正值；表示为第i个油层的第n个油层参数的权重修正值。
在一个实施方式中，按照以下公式计算所述权重修正值：
其中，表示第i个油层的第j个油层参数的权重修正值；yji表示第i个油层的第j个油层参数，i取1至m中的正整数，j取1至n中的正整数；n表示油层参数的个数，表示第i个油层的第j个油层参数的平均值，aj表示第j个油层参数的权重。
在一个实施方式中，所述油层参数的个数为4，这4个油层参数分别为：油层的深度、厚度、孔隙度、以及渗透率。
在一个实施方式中，确定压裂点火油层之后，还包括：
利用压裂液对所述第一目标油层以及所述第二目标油层进行压裂；
对压裂后的所述第一目标油层以及所述第二目标油层进行点火。
在一个实施方式中，所述压裂液的成分包括胍胶5.5-6％，助排剂0.25-0.5％，温度稳定剂0.25-0.5％，pH调节剂9-11％，粘土稳定剂0.5％，杀菌剂0.05-0.1％，有机硼0.1-0.25％，过硫酸铵0.01-0.03％，以及胶囊0.02％。
在一个实施方式中，在对所述第一目标油层以及所述第二目标油层进行压裂后点火前包括：向所述第一目标油层以及所述第二目标油层注入化学药剂、顶替液、以及封口液。
另外，本发明还提供了一种确定压裂点火油层的装置，包括：
获取模块，被配置为获取油藏的地质连通栅状图；
第一确定模块，被配置为根据所述地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；
拾取模块，被配置为拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比；
第一计算模块，被配置为求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值；
第二计算模块，被配置为将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值；
第二确定模块，被配置为根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层；
结果模块，被配置为所述第一目标油层以及所述第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。
借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：本发明通过油藏的地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。然后拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比。再求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值，将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值。根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层。所述第一目标油层以及所述第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。本发明通过对第一目标油层和第二目标油层进行压裂后点火可以增强油藏的火驱动用度，进而提高火驱的生产效率，降低费用投入。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：
图1为本申请实施方式的地质连通栅状图；
图2为本申请实施方式的确定压裂点火油层的方法流程图；
图3为本申请实施方式的确定压裂点火油层的装置模块图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种压裂点火方法，请参见附图2所示，包括如下步骤：
S1：获取油藏的地质连通栅状图。
S2：根据所述地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。
S3：拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比。
S4：求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值。
S5：将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值。
S6：根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层。
S7：所述第一目标油层以及所述第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。
在上述实施方式中，首先获取油藏的地质连通栅状图，例如，图1示出了某油藏的地质连通栅状图，如图1所示，3#井为油藏中的注入井，其余油井1#井、2#井、以及4#井都为油藏中的生产井。根据该地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。其中，第一预定规则指将自注入井向生产井逐渐尖灭的油层，和/或自注入井向生产井连通性逐渐降低的油层确定为第一目标油层(自注入井向生产井连通性不好的油层)；将其余油层确定为待选油层(自注入井向生产井连通性较好的油层)。以附图1为例，连通性不好的油层可以包括自注入井(3#井)向生产井(1#井、2#井、或4#井)逐渐尖灭(消失)的油层。注入井向生产井发育过程中，如果油层发育为尖灭，那么油层即使点燃也无法向前推进，最终会导致油层无法动用。连通性不好的油层还包括自注入井(3#井)向生产井(1#井、2#井、或4#井)连通性逐渐降低的油层(在附图1中显示为自注入井向生产井颜色由浓转淡的油层)。据此选出的连通性不好的油层可以作为第一目标油层。其余没有选出的油层则为连通性较好的油层，将这些连通性较好的油层可以作为待选油层。
然后在待选油层中获取各待选油层的实际吸气百分比。并且根据各待选油层的油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比。据此求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值，然后将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值。根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层。其中，第二预定规则指将所述比值大于20％的油层(吸气能力极好的油层)，以及将所述比值小于-20％的油层(吸气能力不好的油层)确定为第二目标油层。因为在火驱实施过程中，吸气能力不好的油层吸气能力较差，容易造成油层吸入的空气量不足，进而实施火驱时油层不易点着。而对于吸气能力极好的油层，尤其是已开发的油层，由于近井地带的含油饱和度很低，会导致点火时极易点不着，因此将此两个油层作为第二目标油层。
获得第一目标油层和第二目标油层之后，可以利用压裂液对所述第一目标油层以及所述第二目标油层进行压裂。考虑到压裂油层的技术效果，压裂液的成分通常包括胍胶5.5-6％，助排剂0.25-0.5％，温度稳定剂0.25-0.5％，pH调节剂9-11％，粘土稳定剂0.5％，杀菌剂0.05-0.1％，有机硼0.1-0.25％，过硫酸铵0.01-0.03％，胶囊0.02％。最后对压裂后的所述第一目标油层以及所述第二目标油层可以进行点火。
进一步地，在对所述第一目标油层以及所述第二目标油层进行压裂后，并且在对第一目标油层和第二目标油层点火前，还可以包括如下步骤：依次向所述第一目标油层以及所述第二目标油层内注入化学药剂、顶替液、以及封口液。在点火前注入化学药剂可以助燃点火。然后利用顶替液把化学药剂顶替入地层内，再利用封口液暂堵保护井筒，以免压力波动，注入的化学药剂返吐至井筒。其中，化学药剂的成分包括柴油和纳米二氧化硅。顶替液的成分包括胍胶5.5-6％，助排剂0.25-0.5％，温度稳定剂0.25-0.5％，pH调节剂9-11％，粘土稳定剂0.5％，以及杀菌剂0.05-0.1％。封口液的成分主要为凝胶。
本发明通过油藏的地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。然后拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比。再求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值，将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值。根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层。所述第一目标油层以及所述第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。本发明通过对第一目标油层和第二目标油层进行压裂后点火可以增强油藏的火驱动用度，进而提高火驱的生产效率，降低费用投入。
在一个实施方式中，各待选油层的实际吸气百分比为各待选油层的实际吸气量与注入井的总注气量的比值。各待选油层的理论吸气百分比按照以下公式计算得出：
其中，θi表示第i个油层的理论吸气百分比；m表示油层个数；y1i表示第i个油层的第1个油层参数；y2i表示第i个油层的第2个油层参数；yni表示为第i个油层的第n个油层参数；表示第i个油层的第1个油层参数的权重修正值；表示第i个油层的第2个油层参数的权重修正值；表示为第i个油层的第n个油层参数的权重修正值。
具体地，若n＝4，第1个油层参数为油层的深度，第2个油层参数为油层的厚度，第3个油层参数为孔隙度，第4个油层参数为渗透率。则y1i表示第i个油层的油层深度；y2i表示第i个油层的厚度；y3i表示第i个油层的孔隙度；y4i表示第i个油层的渗透率；表示第i个油层的油层深度的权重修正值；表示第i个油层的厚度的权重修正值；表示第i个油层的孔隙度的权重修正值；表示第i个油层的渗透率的权重修正值。
所述权重修正值为：
其中，表示第i个油层的第j个油层参数的权重修正值；yji表示第i个油层的第j个油层参数，i取1至m中的正整数，j取1至n中的正整数；n表示油层参数的个数，表示第i个油层的第j个油层参数的平均值，aj表示第j个油层参数的权重。
在一个实施方式中，油层参数的个数为4，也就是说n＝4，j取值可以为1，2，3，4。这4个油层参数分别为：油层的深度、厚度、孔隙度、以及渗透率。当然本领域技术人员显然可知，油层参数的选取可根据生产实际需要选定。
其中，油层参数的权重可根据下列公式求取：
(1)选取目标序列和分析序列：
式中，表示为目标序列；表示为比较序列；m表示为序列长度；j取值为1至n中的正整数，n表示为比较序列的个数。
(2)依据公式将选取的目标序列和分析序列作无量纲化处理；其中，xb(k)表示为yb(k)的无量纲化数值；yb(k)表示为步骤1中内的任意数值；b取值为0至4中的正整数。
(3)根据公式求得系数ξ0j(k)。其中，Δj(k)＝|x0(k)-xj(k)；x0(k)表示无量纲的油层的实际吸气量；xj(k)表示无量纲的油层参数j；表示各个数据点Δj(k)的差的绝对值的最小值；表示各个数据点Δj(k)的差的绝对值的最大值；ρ表示为分辨系数，ρ∈(0，1)。
(4)根据公式求得关联数值r0j。其中，j取值为1至4中的正整数。
(5)将求得的关联数值r0j作归一化处理，可得油层参数的权重aj。其中，a1表示为油层深度的权重；a2表示为油层厚度的权重；a3表示孔隙度的权重；a4表示渗透率的权重。
需要说明的是，本实施例提供的注入井以及生产井可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种确定压裂点火油层的装置，如下面的实施例所述。由于一种确定压裂点火油层的装置解决问题的原理与一种确定压裂点火油层的方法相似，因此确定压裂点火油层的装置的实施可以参见确定压裂点火油层的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
如图3所示，本发明提供一种确定压裂点火油层的装置，它包括：获取模块101、第一确定模块102、拾取模块103、第一计算模块104、第二计算模块105、第二确定模块106、以及结果模块107，下面对该结构进行说明。
获取模块101，被配置为获取油藏的地质连通栅状图。
第一确定模块102，被配置为根据所述地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层。
拾取模块103，被配置为拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比。
第一计算模块104，被配置为求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值。
第二计算模块105，被配置为将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值。
第二确定模块106，被配置为根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层。
结果模块107，被配置为所述第一目标油层以及所述第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。
在另外一个实施方式中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施方式中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种确定压裂点火油层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取油藏的地质连通栅状图；
根据所述地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；
拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比；
求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值；
将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值；
根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层；
所述第一目标油层以及所述第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。
2.根据权利要求1所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，所述第一预定规则为将自注入井向生产井逐渐尖灭的油层，和/或自注入井向生产井连通性逐渐降低的油层确定为第一目标油层；将其余油层确定为待选油层。
3.根据权利要求1所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，所述第二预定规则为将所述比值大于20％的油层，以及将所述比值小于-20％的油层确定为第二目标油层。
4.根据权利要求1所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，所述各待选油层的实际吸气百分比为各待选油层的实际吸气量与注入井的总注气量的比值。
5.根据权利要求1所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述各待选油层的理论吸气百分比：
其中，θi表示第i个油层的理论吸气百分比；m表示油层个数；y1i表示第i个油层的第1个油层参数；y2i表示第i个油层的第2个油层参数；yni表示为第i个油层的第n个油层参数；表示第i个油层的第1个油层参数的权重修正值；表示第i个油层的第2个油层参数的权重修正值；表示为第i个油层的第n个油层参数的权重修正值。
6.根据权利要求5所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述权重修正值：
其中，表示第i个油层的第j个油层参数的权重修正值；yji表示第i个油层的第j个油层参数，i取1至m中的正整数，j取1至n中的正整数；n表示油层参数的个数，表示第i个油层的第j个油层参数的平均值，aj表示第j个油层参数的权重。
7.根据权利要求6所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，所述油层参数的个数为4，这4个油层参数分别为：油层的深度、厚度、孔隙度、以及渗透率。
8.根据权利要求1所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，确定压裂点火油层之后，还包括：
利用压裂液对所述第一目标油层以及所述第二目标油层进行压裂；
对压裂后的所述第一目标油层以及所述第二目标油层进行点火。
9.根据权利要求8所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，所述压裂液的成分包括胍胶5.5-6％，助排剂0.25-0.5％，温度稳定剂0.25-0.5％，pH调节剂9-11％，粘土稳定剂0.5％，杀菌剂0.05-0.1％，有机硼0.1-0.25％，过硫酸铵0.01-0.03％，以及胶囊0.02％。
10.根据权利要求8所述的确定压裂点火油层的方法，其特征在于，在对所述第一目标油层以及所述第二目标油层进行压裂后点火前包括：向所述第一目标油层以及所述第二目标油层注入化学药剂、顶替液、以及封口液。
11.一种确定压裂点火油层的装置，其特征在于，包括：
获取模块，被配置为获取油藏的地质连通栅状图；
第一确定模块，被配置为根据所述地质连通栅状图按照第一预定规则确定第一目标油层以及待选油层；
拾取模块，被配置为拾取各待选油层的实际吸气百分比，并在所述待选油层中获取油层参数，根据所述油层参数获得各待选油层的理论吸气百分比；
第一计算模块，被配置为求取所述各待选油层的实际吸气百分比与所述各待选油层的理论吸气百分比的差值；
第二计算模块，被配置为将所述差值与所述各待选油层的理论吸气百分比相比得到比值；
第二确定模块，被配置为根据所述比值按照第二预定规则确定第二目标油层；
结果模块，被配置为确定所述第一目标油层以及所述第二目标油层即为需要进行压裂点火的油层。
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