CN106401575B - 特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法 - Google Patents

特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，包括：考察油藏的构造、储层的地质条件，收集原始状态下取心井的油层有效孔隙度、取心分析的原始含油饱和度数据；以岩样常规分析油水饱和度数据为基础，获取地下油水饱和度；利用压缩校正后的有效孔隙度与脱气校正后的油饱和度，考虑分砂层组、分段或分油组，分别建立回归关系式；明确对子井筛选原则，确定特高含水期密闭取心井各层段对应的原始状态下的对子井；求取特高含水期的原始物性参数；将复原后的储层物性参数分砂层组代入回归关系式，从而求出特高含水期原始饱和度。该特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法解决了现有求取特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度方法存在的计算误差较大的问题。

Description

特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法
技术领域
本发明涉及石油开发油层领域，尤其是一种特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法。
背景技术
目前油田注水驱油效果以及水淹程度评价中，都需要研究储层含油饱和度的变化状况。取心井在油田勘探开发中发挥着重要作用，其数据是直观、准确、定量分析油藏储层特征、剩余油分布等的第一手资料，利用取心井的各项分析化验资料，可以分析油田不同开发阶段特点和暴露的问题，掌握不同时期油层动用状况，研究油层水洗特点和规律，准确分析油藏水淹状况和剩余油分布。油层水淹以后，取心井原始含油饱和度已无法直接测得，由于储层物性变化，特高含水期取心井的孔隙度与原始状态下的孔隙度有一定的差异，不能直接将特高含水期的孔隙度代入饱和度回归公式计算原始含油饱和度，原始含油饱和度难以精确落实已成为制约特高含水期驱油效率准确计算的关键问题。
原始含油饱和度是在油藏原始状态下储层中原油体积占有效孔隙体积的百分数，目前计算特高含水期油藏原始含油饱和度的主要有两种方法：①是利用理论计算公式引入泥质含量参数，建立原始含油饱和度与孔隙度和泥质含量的关系，估算同类油藏的原始含油饱和度。但在高含水期由于水洗作用，储层中泥质含量降低，因而在应用理论公式估算的原始含油饱和度可能偏高。②是寻找开发程度比较低，没有经过大规模的注水开采的井，其目前含油饱和度可以反映储层原始的含油饱和度。由于同类油藏目前处于特高含水期，开发程度均高，因此不能满足原始含油饱和度准确计算的要求。为此我们发明了一种新的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决现有求取特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度方法存在的计算误差较大的问题的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，该特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法包括：步骤1，考察油藏的构造、储层的地质条件，收集原始状态下取心井的油层有效孔隙度、取心分析的原始含油饱和度数据；步骤2，以岩样常规分析油水饱和度数据为基础，获取地下油水饱和度；步骤3，利用压缩校正后的有效孔隙度与脱气校正后的油饱和度，考虑分砂层组、分段或分油组，分别建立回归关系式；步骤4，明确对子井筛选原则，确定特高含水期密闭取心井各层段对应的原始状态下的对子井；步骤5，求取特高含水期的原始物性参数；步骤6，将复原后的储层物性参数分砂层组代入回归关系式，从而求出特高含水期原始饱和度。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤2中，以岩样常规分析油水饱和度数据为基础，首先是根据覆压下孔隙度测定资料对孔隙体积膨胀进行校正，同时考虑油水体积系数参数对油水降压脱气进行校正，得到最终的地下油水饱和度。
在步骤3中，建立的回归关系式为：
So＝a+b*Φ
公式中：So-原始状态下饱和度数据；Φ-原始状态下孔隙度数据；a、b-为系数，通过油藏开发初期的取心井的含油饱和度、孔隙度数据进行线性回归，得到a、b值。
在步骤4中，对子井的筛选原则为：相带相同、厚度相当、位置相近，为后期取心井的物性复原奠定基础。
在步骤5中，分析原始状态和特高含水期取心井各个小层的孔隙度分布规律，明确特高含水期取心井物性校正的必要性；分别计算特高含水期和原始状态下取心井物性数据的数学期望和方差，利用特高含水期取心井物性数据的数学期望和方差进行标准化，然后利用标准化结果和原始状态下取心井孔物性的数学期望和方差求取特高含水期的原始物性参数。
在步骤5中，设离散型随机变量孔隙度Φ的分布律为：
若级数绝对收敛，即则称级数的和为随机变量孔隙度Φ的数学期望，记为E(Φ)，即数学期望：
公式中：-标准化数据；-原始数据；E(Φ)-数学期望；σ-方差；-平均孔隙度；n-变量个数，整数；P-分布律；pk-概率。
在步骤6中，将复原后的储层物性参数分砂层组代入步骤3建立的回归关系式：
So'＝a+b*Φ'
公式中：So'特高含水期原始含油饱和度数据；Φ'-复原至原始状态下孔隙度数据；a、b-为系数，通过油藏开发初期的取心井的含油饱和度、孔隙度数据进行线性回归，得到a、b值。
本发明中的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，目前我国许多老油田相继进入特高含水期后期，出现不同程度水淹，水淹后取心井原始含油饱和度难以准确判定，影响了驱油效率计算、水淹层级别划分以及剩余油有效开发。本发明利用油田开发初期取心井实验室岩心分析化验资料，在数据校正的基础上，分层建立原始有效孔隙度和油藏原始状态下的原始含油饱和度关系，然后选取油藏开发初期和特高含水期对子井，应用数学期望和方差方法建立对子井物性复原关系，将特高含水期取心井的物性数据复原至原始物性，最终计算原始含油饱和度。
附图说明
图1为本发明的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的一具体实施例中不同条件下孔隙中流体相态变化；
图3为本发明的一具体实施例中对子井示意图；
图4是本发明的一具体实施方式中对子井物性复原图；
图5是本发明的一具体实施方式中的岩心分析孔隙度与复原后的原始孔隙度对比图；
图6是本发明的一具体实施方式中原始含油饱和度与复原后的原始含油饱和度对比图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法的流程图。
步骤101，考察油藏的构造、储层的地质条件，收集原始状态下取心井的油层有效孔隙度、取心分析的原始含油饱和度数据。
步骤102，以岩样常规分析油水饱和度数据为基础，首先是根据覆压下孔隙度测定资料对孔隙体积膨胀进行校正，同时考虑油水体积系数参数对油水降压脱气进行校正，得到最终的地下油水饱和度。
I.根据实验室数据，地下孔隙度(Φ)与有效覆盖压力Pe之间符合幂函数关系式，即Φ＝APe b。
经过推导，胜坨油田沙一段、沙二段孔隙压缩校正关系式为：
Φ＝0.39Φo+0.61Φo(0.1425×(H-213.5088))-0.0127
东营组的孔隙度压缩校正关系式为：
公式中：Φ-地下孔隙度；Φo-地面孔隙度；H-油层高度。
II.按照胜坨油田的经验公式，进行了脱气校正，如图2所示，校正后推导关系式为：
So＝1.1606×Bo×So'-2.5547
公式中：So-校正后岩心分析含油饱和度；So'-岩心分析含油饱和度；Bo-体积系数。
其中，胜二区地层原油体积系数Bo的选值依据如表1。
表1 胜二区体积系数Bo选值依据表
层系 体积系数
Ed3-4 1.11
Ed3-5 1.1
Es2-3 1.12
Es2-7 1.12
Es2-8 1.14
Es2-9 1.14
Es2-10 1.14
步骤103，利用压缩校正后的有效孔隙度与脱气校正后的油饱和度，考虑分砂层组、分段或分油组，分别建立回归关系式。
So＝a+b*Φ
公式中：So-原始状态下饱和度数据；Φ-原始状态下孔隙度数据；a、b-为系数，可通过油藏开发初期的取心井的含油饱和度、孔隙度数据进行线性回归，即可得到a、b值。
在一实施例中，利用原始状态下油基泥浆取心2-2-观18、3-5观1井压缩校正后的有效孔隙度与脱气校正后的油饱和度，分砂层组、分段或分油组，分别建立回归关系式，如表2所示：
表2 原始状态下含油饱和度回归关系式
层系 回归公式 井号
Ed3-4 S<sub>o</sub>＝6.25Φ-118.75 2-2-G18
Ed3-5 S<sub>o</sub>＝7.62Φ-157.93 2-2-G18
Es2-3 S<sub>o</sub>＝5.0Φ-81.0 3-5-G1
Es2-7 S<sub>o</sub>＝7.62Φ-157.93 2-2-G18
Es2-8 S<sub>o</sub>＝6.1Φ-105.0 3-5-G1
Es2-9 S<sub>o</sub>＝3.8Φ-46.2 3-5-G1
Es2-10 S<sub>o</sub>＝4.6Φ-65.2 3-5-G1
公式中：So—原始油饱和度，％；Φ—孔隙度，％。
步骤104，明确对子井筛选原则，确定特高含水期密闭取心井各层段对应的原始状态下的对子井，为后期取心井的物性复原奠定基础。明确对子井筛选原则：相带相同、厚度相当、位置相近，如图3所示。确定特高含水期密闭取心井各层段对应的对子井，如表3所示，为后期取心井的物性复原奠定基础。
表3 2-0斜检313井水井对子井统计表
小层 Ed3 Es2s3 Es2s7 Es2s8 Es2s9 Es2s10
对子井 2‐10 2j3‐14 2‐10 2‐18 2‐10 2j3‐14
步骤105，分析原始状态和特高含水期取心井各个小层的孔隙度分布规律，明确特高含水期取心井物性校正的必要性。分别计算特高含水期和原始状态下取心井物性数据的数学期望和方差，利用特高含水期取心井物性数据的数学期望和方差进行标准化，然后利用标准化结果和原始状态下取心井孔物性的数学期望和方差求取特高含水期的原始物性参数，如图4所示。设离散型随机变量孔隙度Φ的分布律为：
若级数绝对收敛，即则称级数的和为随机变量孔隙度Φ的数学期望，记为E(Φ)，即数学期望：
公式中：-标准化数据；-原始数据；E(Φ)-数学期望；σ-方差；-平均孔隙度；n-变量个数，整数；P-分布律；pk-概率。
通过计算，得出特高含水期孔隙度数据数学期望为30.5988％，方差为2.001017，油藏开发初期孔隙度数据数学期望为29.3167％，方差为1.814783。校正后数据见表4、图5。
表4岩心分析孔隙度与复原后的原始孔隙度
小层 平均孔隙度，％ 校正量，％ 原始孔隙度，％
Ed3-41 37.29 1.85 35.44
Ed3-52 31.93 1.43 30.50
Ed3-53 36.97 1.75 35.22
Ed3-54 36.02 1.62 34.40
Ed3-55+6 35.84 1.68 34.16
Es2-34 33.99 1.39 32.60
Es2-35+6 32.59 1.35 31.24
Es2-74 29.97 1.18 28.80
Es2-81 30.60 1.20 29.40
Es2-82 29.51 1.18 28.33
Es2-83 30.07 1.19 28.88
步骤106，将复原后的储层物性参数分砂层组代入步骤3建立的回归关系式，从而求出特高含水期原始饱和度。
So'＝a+b*Φ'
公式中：So’特高含水期原始含油饱和度数据；Φ'-复原至原始状态下孔隙度数据；a、b-为系数，可通过油藏开发初期的取心井的含油饱和度、孔隙度数据进行线性回归，即可得到a、b值。
如图6所示，在沙二段复原后原始含油饱和度为20.1％～91％，平均为66.7％。

Claims (6)

1.特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，其特征在于，该特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法包括：
步骤1，考察油藏的构造、储层的地质条件，收集原始状态下取心井的油层有效孔隙度、取心分析的原始含油饱和度数据；
步骤2，以岩样常规分析油水饱和度数据为基础，获取地下油水饱和度；
步骤3，利用压缩校正后的有效孔隙度与脱气校正后的含油饱和度，考虑分砂层组、分段或分油组，分别建立回归关系式；
步骤4，明确对子井筛选原则，确定特高含水期密闭取心井各层段对应的原始状态下的对子井；
步骤5，求取特高含水期的原始物性参数；
步骤6，将原始物性参数分砂层组代入回归关系式，从而求出特高含水期原始含油饱和度；
在步骤3中，建立的回归关系式为：
So＝a+b*Φ
公式中：So-原始状态下含油饱和度数据；Φ-原始状态下孔隙度数据；a、b-为系数，通过油藏开发初期的取心井的含油饱和度、孔隙度数据进行线性回归，得到a、b值。
2.根据权利要求1所述的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，其特征在于，在步骤2中，以岩样常规分析油水饱和度数据为基础，首先是根据覆压下孔隙度测定资料对孔隙体积膨胀进行校正，同时考虑油水体积系数参数对油水降压脱气进行校正，得到最终的地下油水饱和度。
3.根据权利要求1所述的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，其特征在于，在步骤4中，对子井的筛选原则为：相带相同、厚度相当、位置相近，为后期取心井的物性复原奠定基础。
4.根据权利要求1所述的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，其特征在于，在步骤5中，分析原始状态和特高含水期取心井各个小层的孔隙度分布规律，明确特高含水期取心井物性校正的必要性；分别计算特高含水期和原始状态下取心井物性数据的数学期望和方差，利用特高含水期取心井物性数据的数学期望和方差进行标准化，然后利用标准化结果和原始状态下取心井孔物性的数学期望和方差求取特高含水期的原始物性参数。
5.根据权利要求4所述的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，其特征在于，在步骤5中，设离散型随机变量孔隙度Φ的分布律为：
若级数绝对收敛，即则称级数的和为随机变量孔隙度Φ的数学期望，记为E(Φ)，即数学期望：
公式中：-标准化数据；-原始数据；E(Φ)-数学期望；σ-方差；-平均孔隙度；n-变量个数，整数；P-分布律；pk-概率。
6.根据权利要求1所述的特高含水期取心井水淹层原始含油饱和度计算方法，其特征在于，在步骤6中，将复原后的储层物性参数分砂层组代入步骤3建立的回归关系式：
So’＝a+b*Φ'
公式中：So’特高含水期原始含油饱和度数据；Φ'-复原至原始状态下孔隙度数据；a、b-为系数，通过油藏开发初期的取心井的含油饱和度、孔隙度数据进行线性回归，得到a、b值。
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