CN106600443A - 动态含水饱和度的油井产量劈分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种动态含水饱和度的油井产量劈分方法，包括以下步骤：步骤S1，采集油井数据，建立油井数据库；步骤S2，处理油水相渗数据；步骤S3，确定小层产液的流动系数级差；步骤S4，划分生产时间节点；步骤S5，计算产量劈分系数。本发明在进行油井产量劈分时，首先将不产液层进行甄别剔出，使产量劈分结果更加精准。
Description
技术领域
本发明涉及油井技术领域，特别涉及一种动态含水饱和度的油井产量劈分方法。
背景技术
目前，国内外对小层产量的计算方法主要有①产液剖面系数法；②有效厚度(H)法；③静态劈分地层系数(KH)或流动系数法；④动态劈分方程法；⑤数值模拟法等。同时，要实际应用过程中，也有总结出不少产量劈分方法，如：产量构成法、基于注采井组平衡劈分法、基于含水饱和度的动态劈分法等等。
然而这些现有技术中的小层产量的计算方法存在以下缺陷和不足：
产液剖面系数法能够反映实际生产动态，但在实际应用中由于受生产限制，产液剖面测试井远远低于生产井，因此可应用产液剖面系数法进行产量劈分井有限；
有效厚度法是对理想储层(均质、似均质油藏)进行分析，或在油气藏投产初期进行产量劈分的方法，此方法没有考虑有效渗透率等多孔介质的渗流特征因素；
地层系数劈分法则认为所有有效厚度地层都有产量，此方法资料容易获取、劈分方法简单，却没有充分考虑储层的连通性、生产压差及物质平衡和能量平衡等因素，参数比较单一，只将渗透率看作一个定值，且对影响储层物性和油藏渗流规律的因素，以及层间干扰等因素对产量劈分的影响考虑较少，使得劈分精度较低，通常无法满足实际需要，此法较适用于射孔层数少、生产井段小、储层非均质性较弱的砂岩油藏；
动态劈分方程法基于渗流力学原理，根据各油井的地质、驱油和开采条件，对影响注水的动静态因素进行分析，却因为很多参数在实际应用中难以确定，因此计算难度大，不利于推广应用；
饱和度法(KHK)是在地层系数法基础上，主要考虑小层原始含油饱和度差异，引入油水相对渗透率而进行产量劈分；
以上产量劈分方法中，除产液剖面系数法外，其余几种方法均不能对含水进行劈分，也就是说，在进行产量劈分时小层间含水率是相同的，体现不出小层间由于属性差异性而产生的含水率的差异性。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种动态含水饱和度的油井产量劈分方法，能够在进行油井产量劈分时，首先将不产液层进行甄别剔出，使产量劈分结果更加精准。
为了实现上述目的，本发明提供一种动态含水饱和度的油井产量劈分方法，包括以下步骤：
步骤S1，采集油井数据，建立油井数据库；
步骤S2，处理油水相渗数据；
建立油、水相对渗透率比与含水饱和度关系式，油相对渗透率与含水饱和度关系式，水相对渗透率与含水饱和度关系式，含水率与含水饱和度关系式；
步骤S3，确定小层产液的流动系数级差；
根据产液剖面测试成果，结合油井射孔生产小层流动系数与生产小层最大流动系数之间的关系，确定目前开发条件下的可产液流动系数级差，根据产液级差，区分出油井各生产阶段射孔层中的产液层与非产液层；
步骤S4，划分生产时间节点；
根据油井射孔小层变化情况及措施内容进行时间划分节点，以确定各生产阶段的加权平均渗透率和措施增产系数Ri；
步骤S5，计算产量劈分系数；
步骤S501，计算初见水时小层含水率；
首先，根据油井产液小层加权平均渗透率公式，计算油井产液小层加权平均渗透率
其次，根据油井措施增产情况确定小层措施增量系数Ri；
然后，计算初见水时小层含水率再根据见水后任一时间小层含水率计算公式，计算见水后任一时间小层含水率fwi；
步骤S502，计算油井初见水时油井各小层原始含水饱和度；
再根据小层含水率和下一时刻小层含水饱和度计算公式，计算下一时刻小层含水饱和度；
步骤S503,根据油、水相对渗透率与含水饱和度关系式,计算出各生产小层的油相对渗透率和水相相对渗透率；
步骤S504，根据小层渗透率、油水相相对渗透率、小层厚度，利用各小层的产油水量劈分系数计算公式计算各小层劈分系数：
步骤S505,计算小层产量：
根据小层油、水相劈分系数，结合油井的小层产油量公式和小层产水量公式分别计算出小层产油量、小层产水量。
进一步的，在步骤S2中，油、水相对渗透率比与含水饱和度关系式为
油相对渗透率与含水饱和度关系式为：
水相对渗透率与含水饱和度关系式为：
含水率与含水饱和度关系式为：
其中，kro表示油的相对渗透率，krw表示水的相对渗透率，a、b、A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4都表示回归常数，Sw表示含水饱和度，μw表示水粘度；μo表示油粘度；fw表示含水率。进一步的，在步骤S3中，油井射孔生产小层流动系数与生产小层最大流动系数之间的关系为：
其中，ki表示小层渗透率，Hi表示小层厚度，μi表示粘度，A表示常数。
进一步的，在步骤S1中，油井数据库包括静态数据库、动态数据库，其中，静态数据库包括小层号、小层分层、小层顶底深度、小层厚度、孔隙度、渗透率、泥质含量、含油饱和度、油水相渗数据；动态数据库包括：射孔数据、措施数据、油井产量、产液剖面测试数据。
进一步的，在步骤S501中，所述油井产液小层加权平均渗透率公式为：
其中，hi表示生产小层厚度，ki表示生产小层渗透率，表示加权平均渗透率。
进一步的，在步骤S504中，各小层的产油水量劈分系数计算公式包括油井初始见水时各小层的产油量劈分系数计算公式和油井初始见水时各小层的产水量劈分系数计算公式，
油井初始见水时各小层的产油量劈分系数计算公式为
油井初始见水时各小层的产水量劈分系数计算公式为
其中，Moi为小层油量劈分系数，Mwi表示小层水量劈分系数，Ri为小层措施增量系数，Kro表示油的相对渗透率，Krw表示水的相对渗透率，fwi表示小层含水率，hi表示生产小层厚度，ki表示生产小层渗透率。
进一步的，在步骤S502中，下一时刻小层含水饱和度计算公式为：
其中，Sw表示含水饱和度，fw表示含水率,μo表示原油的粘度，μw表示水的粘度，a、b都表示回归常数。
进一步的，在步骤S501中，初见水后任一时间小层含水率计算公式为：
其中，fwi表示小层含水率，ki表示生产小层渗透率，表示加权平均渗透率，fw表示含水率。
进一步的，在步骤S505中，小层产油量的计算公式为：Qoi＝Qo×Moi；
小层产水量的计算公式为：Qwi＝Qw×Mwi；
其中，Qoi表示小层产油量；Qo表示油井总产油量；Moi表示小层油量劈分系数；Qwi－小层产水量；Qw表示油井总产水量；Mwi表示小层水量劈分系数。
本发明的目的在于提供了一种动态含水饱和度的油井产量劈分方法，结合目标井的各种静态资料和动态资料，依据油藏渗流特征随小层含水率变化规律，从而确定油井在各生产阶段的劈分系数，结合各生产阶段油井产液量及含水率变化，确定油井各小层含水率及小层含水度，从而确定油井各小层的产油量和产水量，为油藏开发调整提供依据。
本发明在进行油井产量劈分时，首先将不产液层进行甄别剔出，使产量劈分结果更加精准。
本发明方法充分考虑了小层原始含水饱和度对油水相的影响，油井见水初期小层含水率确定更加合理。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的算法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种动态含水饱和度的油井产量劈分方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S1，采集油井数据，建立油井数据库。
具体的，油井数据库包括静态数据库、动态数据库，其中，静态数据库包括小层号、小层分层、小层顶底深度、小层厚度、孔隙度、渗透率、泥质含量、含油饱和度、油水相渗数据；动态数据库包括：射孔数据、措施数据、油井产量、产液剖面测试数据。
步骤S2，处理油水相渗数据。
建立油、水相对渗透率比与含水饱和度关系式(即Kro/Krw～Sw关系式)，油相对渗透率与含水饱和度关系式(即Kro～Sw关系式)，水相对渗透率与含水饱和度关系式(即Krw～Sw关系式)，含水率与含水饱和度关系式(即fw～Sw关系式)。
具体的，油、水相对渗透率比与含水饱和度关系式为
油相对渗透率与含水饱和度关系式为：
水相对渗透率与含水饱和度关系式为：
含水率与含水饱和度关系式为：
其中，kro表示油的相对渗透率，krw表示水的相对渗透率，a、b、A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4都表示回归常数，Sw表示含水饱和度，μw表示水粘度；μo表示油粘度；fw表示含水率。
步骤S3，确定小层产液的流动系数级差；
根据产液剖面测试成果，结合油井射孔生产小层流动系数与生产小层最大流动系数之间的关系，确定目前开发条件下的可产液流动系数级差，根据产液级差，区分出油井各生产阶段射孔层中的产液层与非产液层。
具体的，油井射孔生产小层流动系数与生产小层最大流动系数之间的关系为：
其中，ki表示小层渗透率，Hi表示小层厚度，μi表示粘度，A表示常数。
步骤S4，划分生产时间节点；
根据油井射孔小层变化情况及措施内容进行时间划分节点，以确定各生产阶段的加权平均渗透率和措施增产系数Ri；
步骤S5，计算产量劈分系数；
步骤S501，计算初见水时小层含水率；
首先，根据油井产液小层加权平均渗透率公式，计算油井产液小层加权平均渗透率
油井产液小层加权平均渗透率公式为：
其中，hi表示生产小层厚度，ki表示生产小层渗透率，表示加权平均渗透率。
其次，根据油井措施增产情况确定小层措施增量系数Ri；
然后，计算初见水时小层含水率再根据见水后任一时间小层含水率计算公式，计算见水后任一时间小层含水率fwi；
初见水后任一时间小层含水率计算公式为：
其中，fwi表示小层含水率，ki表示生产小层渗透率，表示加权平均渗透率，fw表示含水率。
步骤S502，计算油井初见水时油井各小层原始含水饱和度；
再根据小层含水率和下一时刻小层含水饱和度计算公式，计算下一时刻小层含水饱和度；
下一时刻小层含水饱和度计算公式为：
其中，Sw表示含水饱和度，fw表示含水率,μo表示原油的粘度，μw表示水的粘度，a、b都表示回归常数。
步骤S503,根据油相对渗透率与含水饱和度关系式(即Kro～Sw关系式)、水相对渗透率与含水饱和度关系式(即Krw～Sw关系式),计算出各生产小层的油相对渗透率kro和水相相对渗透率krw；
步骤S504，根据小层渗透率、油水相相对渗透率、小层厚度，利用各小层的产油水量劈分系数计算公式计算各小层劈分系数。
各小层的产油水量劈分系数计算公式包括油井初始见水时各小层的产油量劈分系数计算公式和油井初始见水时各小层的产水量劈分系数计算公式，
油井初始见水时各小层的产油量劈分系数计算公式为
油井初始见水时各小层的产水量劈分系数计算公式为
其中，Moi为小层油量劈分系数，Mwi表示小层水量劈分系数，Ri为小层措施增量系数，Kro表示油的相对渗透率，Krw表示水的相对渗透率，fwi表示小层含水率，hi表示生产小层厚度，ki表示生产小层渗透率。
步骤S505,计算小层产量。
根据小层油、水相劈分系数，结合油井的小层产油量公式和小层产水量公式分别计算出小层产油量、小层产水量。
小层产油量的计算公式为：Qoi＝Qo×Moi，(11)；
小层产水量的计算公式为：Qwi＝Qw×Mwi，(12)；
其中，Qoi表示小层产油量；Qo表示油井总产油量；Moi表示小层油量劈分系数；Qwi－小层产水量；Qw表示油井总产水量；Mwi表示小层水量劈分系数。
本发明的目的在于提供了一种动态含水饱和度的油井产量劈分方法，结合目标井的各种静态资料和动态资料，依据油藏渗流特征随小层含水率变化规律，从而确定油井在各生产阶段的劈分系数，结合各生产阶段油井产液量及含水率变化，确定油井各小层含水率及小层含水度，从而确定油井各小层的产油量和产水量，为油藏开发调整提供依据。
本发明在进行油井产量劈分时，首先将不产液层进行甄别剔出，使产量劈分结果更加精准。
本发明方法充分考虑了小层原始含水饱和度对油水相的影响，油井见水初期小层含水率确定更加合理。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (9)
1.一种动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，采集油井数据，建立油井数据库；
步骤S2，处理油水相渗数据；
建立油、水相对渗透率比与含水饱和度关系式，油相对渗透率与含水饱和度关系式，水相对渗透率与含水饱和度关系式，含水率与含水饱和度关系式；
步骤S3，确定小层产液的流动系数级差；
根据产液剖面测试成果，结合油井射孔生产小层流动系数与生产小层最大流动系数之间的关系，确定目前开发条件下的可产液流动系数级差，根据产液级差，区分出油井各生产阶段射孔层中的产液层与非产液层；
步骤S4，划分生产时间节点；
根据油井射孔小层变化情况及措施内容进行时间划分节点，以确定各生产阶段的加权平均渗透率和措施增产系数Ri；
步骤S5，计算产量劈分系数；
步骤S501，计算初见水时小层含水率；
首先，根据油井产液小层加权平均渗透率公式，计算油井产液小层加权平均渗透率其次，根据油井措施增产情况确定小层措施增量系数Ri；
然后，计算初见水时小层含水率再根据见水后任一时间小层含水率计算公式，计算见水后任一时间小层含水率fwi；
步骤S502，计算油井初见水时油井各小层原始含水饱和度；
再根据小层含水率和下一时刻小层含水饱和度计算公式，计算下一时刻小层含水饱和度；
步骤S503,根据油、水相对渗透率与含水饱和度关系式,计算出各生产小层的油相对渗透率和水相相对渗透率；
步骤S504，根据小层渗透率、油水相相对渗透率、小层厚度，利用各小层的产油水量劈分系数计算公式计算各小层劈分系数：
步骤S505,计算小层产量：
根据小层油、水相劈分系数，结合油井的小层产油量公式和小层产水量公式分别计算出小层产油量、小层产水量。
2.如权利要求1所述的动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于：在步骤S2中，油、水相对渗透率比与含水饱和度关系式为
油相对渗透率与含水饱和度关系式为：
水相对渗透率与含水饱和度关系式为：
含水率与含水饱和度关系式为：
其中，kro表示油的相对渗透率，krw表示水的相对渗透率，a、b、A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4都表示回归常数，Sw表示含水饱和度，μw表示水粘度；μo表示油粘度；fw表示含水率。
3.如权利要求1所述的动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于：在步骤S3中，油井射孔生产小层流动系数与生产小层最大流动系数之间的关系为：
其中，ki表示小层渗透率，Hi表示小层厚度，μi表示粘度，A表示常数。
4.如权利要求1所述的动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于：在步骤S1中，油井数据库包括静态数据库、动态数据库，其中，静态数据库包括小层号、小层分层、小层顶底深度、小层厚度、孔隙度、渗透率、泥质含量、含油饱和度、油水相渗数据；动态数据库包括：射孔数据、措施数据、油井产量、产液剖面测试数据。
5.如权利要求1所述的动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于：在步骤S501中，所述油井产液小层加权平均渗透率公式为：
其中，hi表示生产小层厚度，ki表示生产小层渗透率，表示加权平均渗透率。
6.如权利要求1所述的动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于：在步骤S504中，各小层的产油水量劈分系数计算公式包括油井初始见水时各小层的产油量劈分系数计算公式和油井初始见水时各小层的产水量劈分系数计算公式，
油井初始见水时各小层的产油量劈分系数计算公式为
油井初始见水时各小层的产水量劈分系数计算公式为
其中，Moi为小层油量劈分系数，Mwi表示小层水量劈分系数，Ri为小层措施增量系数，Kro表示油的相对渗透率，Krw表示水的相对渗透率，fwi表示小层含水率，hi表示生产小层厚度，ki表示生产小层渗透率。
7.如权利要求1所述的动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于：在步骤S502中，下一时刻小层含水饱和度计算公式为：
其中，Sw表示含水饱和度，fw表示含水率,μo表示原油的粘度，μw表示水的粘度，a、b都表示回归常数。
8.如权利要求1所述的动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于：在步骤S501中，初见水后任一时间小层含水率计算公式为：
其中，fwi表示小层含水率，ki表示生产小层渗透率，表示加权平均渗透率，fw表示含水率。
9.如权利要求1所述的动态含水饱和度的油井产量劈分方法，其特征在于：在步骤S505中，小层产油量的计算公式为：Qoi＝Qo×Moi；
小层产水量的计算公式为：Qwi＝Qw×Mwi；
其中，Qoi表示小层产油量；Qo表示油井总产油量；Moi表示小层油量劈分系数；Qwi－小层产水量；Qw表示油井总产水量；Mwi表示小层水量劈分系数。
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