CN106651612B - 一种用于评价油田开发现状的方法 - Google Patents

一种用于评价油田开发现状的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种适用于评价老油田开发现状的方法，该方法主要利用油田丰富的取芯井资料，将某一相近时间内研究区内所统计井的驱替效率进行从小到大的排列后，得到驱替效率累积分布曲线。以驱替效率累积分布曲线为依据，结合储层无效循环界限、油藏的累积吸水比例分布图等资料研究油层的动用程度、计算油层采出程度、评价水驱剩余可动油比例、计算油层无效循环厚度以及无效循环水量等问题。本发明的目的是提供一种操作性强、可信度高、具有很好实用性的油气田开发状况评价方法。

Description

一种用于评价油田开发现状的方法
技术领域
本发明涉及石油开发油藏工程的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于油田开发状况的评价方法。
背景技术
目前我国大部分进入高含水开发阶段，剩余油在储层中零散分布，进一步挖潜难度增大，有效地估计油层的动用状况对于准确评价油田开发的效果起着至关重要的作用。常用的油藏动用状况评价方法有很多，按专业划分主要有地质、地震方法；油藏工程、试井及数值模拟方法；室内实验技术和工艺技术等方法；这些方法各有优缺点。实践表明，应用密闭取芯井资料可以直观、准确、定量地描述剩余油的分布状况。因此，合理利用现有取芯井资料，通过统计分析油层驱油效率的分布，可以为深入到油层内部解剖油层的动用状况和油层驱替状况提供有效的手段，对快速准确评价油田开发状况、提高油田采收率具有重要的意义。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种操作性强、可信度高、具有很好实用性的油气田开发状况评价方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于评价油田开发现状的方法，其包括以下步骤：
(1)整理研究区域已有的取芯井资料，分别得到取芯井岩芯取出时刻和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线。利用Minitab软件拟合出适合的数学公式对该曲线进行拟合，得出取芯井岩芯取出时刻和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线的具体数学表达式；
(2)通过分析步骤(1)所得出的驱替效率累积概率分布曲线及其数学表达式，计算评价油田开发现状的相关参数：油层动用程度、采出油比例即采出程度、水驱剩余可动油比例；
(3)利用对应的密闭取芯井单层试油资料做出含水率随含水饱和度变化图版与含水饱和度随驱油效率变化图版，确定无效循环层的临界含水饱和度与临界驱替效率。以无效循环临界驱替效率Edw为界限，超过该驱替效率值的油层厚度进入无效循环状态，可确定无效循环的厚度比例；
(4)计算油藏厚度的累积吸水比例和对应的无效循环水量。
优选的是：在步骤4中，通过如下方法计算油藏厚度的累积吸水比例和对应的无效循环水量：将研究区内所统计每口注水井每层的单位厚度吸水量所占该井总注入量的比例从小到大顺序排列起来，分别计算出不同吸水比例厚度占总厚度的百分比，称之为这一吸水比例厚度下的厚度频率，进而得出油藏厚度的累计吸水比例分布图，根据步骤(3)中已经确定的无效循环厚度比例，可以计算对应的吸水量比例，即无效循环的水量。
优选的是：所述取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线的双曲正切函数数学表达式为：
f(Ed)＝A1*tanh(B1*Ed+C1)+D1
g(Edz)＝A2*tanh(B2*Edz+C2)+D2
其中：f(Ed)表示取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线的双曲正切函数数学公式，取值范围0～1；Ed为取芯井岩芯取出时刻的驱替效率，取值范围为0～1；A1、B1、C1、D1为由Minitab软件对取芯井岩芯取出时刻的驱替效率分布曲线拟合得出的参数；g(Edz)表示残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线的双曲正切函数数学公式，取值范围0～1；Edz为残余油饱和度下的驱油效率，取值范围为0～1；A2、B2、C2、D2为由Minitab软件对残余油饱和度下的驱油效率分布曲线拟合得出的参数。
优选的是：所述油层动用程度计算方法为：
当驱油效率为Ed＝0时候，此时可得储层未动用部分比例hu：
hu|Ed＝0＝f(0)＝A1*tanh(C1)+D1
油层动用程度M:
M＝1-A1*tanh(C1)-D1
其中：hu为储层未动用部分比例，M为油层动用程度。
优选的是：所述采出油比例即采出程度计算方法为：
储层中存在的原油比例：
Figure GDA0002972882470000031
储层采出程度R：
Figure GDA0002972882470000032
其中：NR为储层中存在的原油比例，R为储层采出程度，Edmax为取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线对应的最大驱油效率。
优选的是：所述水驱剩余可动油比例计算方法为：
储层中残余油比例NOR为：
Figure GDA0002972882470000041
剩余可动油比例NRP为：
NRP＝NR-NOR
Figure GDA0002972882470000042
其中：EdZmax为：残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线对应的最大驱替效率，EdZmin为：残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线对应的最小驱替效率，NOR为储层中残余油比例，NRP为剩余可动油比例，NR储层中存在的原油比例。
附图说明
图1为按照本发明适用于评价老油田开发现状的方法的一优选实施例的取芯井岩芯取出时刻和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线示意图；
图2为按照本发明适用于评价老油田开发现状的方法的一优选实施例的含水率与含水饱和度关系图版示意图；
图3为按照本发明适用于评价老油田开发现状的方法的一优选实施例的含水饱和度与驱油效率关系图版示意图；
图4为按照本发明适用于评价老油田开发现状的方法的一优选实施例的油藏厚度的累计吸水比例分布图示意图；
其中：图1中曲线L1为取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线，曲线L2为残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线；Edmax为取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线对应的最大驱油效率；EdZmax为残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线对应的最大驱替效率；EdZmin为残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线对应的最小驱替效率；Edw为无效循环的驱油效率界限；hw1为当前无效循环厚度比例；hw2为最终无效循环厚度比例；qw为当前无效循环水量。
图1的横坐标轴为驱替效率；纵坐标轴为驱替效率累积概率分布，％；
图2的横坐标轴为含水饱和度，％；纵坐标轴为含水率，％；
图3的横坐标轴为驱油效率，％；纵坐标轴为含水饱和度，％；
图4的横坐标轴为吸水厚度比例，纵坐标轴为累计吸水量比例。
具体实施方式
为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本实用新型。
实施例1：
以大庆喇萨杏油田的取芯井资料为例。
本发明实施例目的在于提供一种用于评价油田开发现状的方法，具体包括以下步骤：
步骤一：
整理研究大庆喇萨杏油田区域已有的取芯井资料，统计2004～2008年的24口取芯井715个层中的1953块样品在取芯井岩芯取出时刻的驱替效率，将取芯井岩芯取出时刻的驱替效率进行从小到大的排列后，分别计算出不同驱替效率厚度占总厚度的百分比，得到取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积概率分布曲线；如图1中所示的取芯井岩芯取出时刻驱替效率累积分布曲线即为大庆喇萨杏油田2004～2008年的24口取芯井715个层中的1953块样品的统计结果，原始含油饱和度平均值为71.13％，目前剩余油饱和度平均值为46.55％，目前驱替效率平均值为30.52％。将同一相近时间内研究区内所有的取芯井岩芯进行驱替处理后，得到这些岩芯在残余油饱和度下的驱替效率，然后将所得岩芯在残余油饱和度下的驱替效率按照从小到大顺序排列起来，分别计算出不同驱替效率厚度占总厚度的百分比，称之为这一驱替效率下的厚度频率，进而得到得出残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线；如图1中所示的残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线是大庆喇萨杏油田2004～2008年的51口取芯井909条相渗曲线的统计结果，残余油饱和度平均值为28.4％，残余油饱和度下的驱替效率为58.27％。由于这里用的残余油饱和度为水驱残余油饱和度，因此给出的结果为水驱条件下的剩余可动油，如果采用某些能降低残余油饱和度的提高采收率方法，可动油的比例会增加。利用Minitab软件对取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线进行拟合，得出取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线的双曲正切函数数学公式；
利用Minitab软件对本实施例中得到的取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线进行拟合，得出取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线的双曲正切函数数学公式；
f(Ed)＝A1*tanh(B1*Ed+C1)+D1
g(Edz)＝A2*tanh(B2*Edz+C2)+D2
其中：f(Ed)表示取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线的双曲正切函数数学公式，取值范围0～1；Ed为取芯井岩芯取出时刻的驱替效率，取值范围为0～1；A1、B1、C1、D1为由Minitab软件对取芯井岩芯取出时刻的驱替效率分布曲线拟合得出的参数，A1＝0.3589、B1＝6.0364、C1＝-2.5645、D1＝0.6388。g(Ed)表示残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线的双曲正切函数数学公式，取值范围0～1；Edz为残余油饱和度下的驱油效率，取值范围为0～1；A2、B2、C2、D2为由Minitab软件对取芯井岩芯取出时刻的驱替效率分布曲线拟合得出的参数，A2＝0.5047、B2＝8.4786、C2＝-4.9907、D2＝0.5053。
步骤二：
根据步骤一所得出的取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线和残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线及其双曲正切函数数学公式，可计算评价油田开发现状的相关参数：油层动用程度、采出油比例即采出程度、水驱剩余可动油比例；
所述油层动用程度计算方法为：
当驱油效率Ed＝0的时候，此时可得储层未动用部分比例hu：
hu|Ed＝0＝f(0)＝A1*tanh(C1)+D1
油层动用程度M:
M＝1-A1*tanh(C1)-D1
根据步骤一可知：Minitab软件对驱替效率分布曲线拟合得出的参数A1＝0.3589、C1＝-2.5645、D1＝0.6388；所以，计算可得油层动用程度M为71.59％。所述采出油比例即采出程度计算方法为：
当前驱替效率累计分布曲线与横坐标轴围成面积为储层中存在的原油比例NR：
Figure GDA0002972882470000081
大庆喇萨杏油田总储量中的储层采出程度R：
Figure GDA0002972882470000082
其中：NR为储层中存在的原油比例，R为储层采出程度，Edmax为取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线对应的最大驱油效率。
根据步骤一可知：Minitab软件对驱替效率分布曲线拟合得出的参数A1＝0.3589、B1＝6.0364、C1＝-2.5645、D1＝0.6388；根据图1中取芯井岩芯取出时刻的驱替效率累积分布曲线可知，Edmax＝0.755；所以，大庆喇萨杏油田总储量中的储层采出程度R为35.13％。
所述水驱剩余可动油比例计算方法为：
剩余可动油比例可由储层中存在的原油比例减去已采出油量和储层中残余油比例得到。残余油比例可由残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线求得：
储层中残余油比例NOR为：
Figure GDA0002972882470000083
剩余可动油比例NRP为：
NRP＝NR-NOR
Figure GDA0002972882470000084
其中：EdZmax为残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线对应的最大驱替效率；EdZmin为残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线对应的最小驱替效率；NOR为储层中残余油比例，NR储层中存在的原油比例，NRP为剩余可动油比例。
由步骤一可知：Minitab软件对驱替效率分布曲线拟合得出的参数A2＝0.5047、B2＝8.4786、C2＝-4.9907、D2＝0.5053；根据图1中残余油饱和度下的驱替效率累积概率分布曲线可知EdZmax＝0.825，EdZmin＝0.3；计算可得：残余油比例为42.05％，剩余油可动比例NR为22.82％。
步骤三：
从油藏实际生产资料出发，研究区域检查井岩样水洗，分析饱和度资料和密闭取芯井单层试油资料，经过校正、数据滤波处理后，做出含水率对应于含水饱和度的散点图，并建立含水率对应于含水饱和度间的关系曲线；通过统计不同取芯井岩样在不同含水饱和度下的驱油效率状况，做出驱替效率对应于含水饱和度的散点图，并回归出驱替效率对应于含水饱和度间的关系曲线；大庆油田利用此方法根据密闭取芯井单层试油资料做出了两份图版，如图2与图3所示，图2是含水率与含水饱和度关系图版，图3是含水饱和度与驱油效率关系图版。以含水率98％为界限，根据图2可以确定无效循环层的临界含水饱和度为74％，根据图3可知，无效循环层的含水饱和度为74％时对应的驱油效率为66％，所以无效循环的临界驱油效率界限Edw为66％，以无效循环临界驱替效率Edw为界限，超过该驱替效率值的油层厚度进入无效循环状态。依照无效循环的驱油效率界限Edw为66％，即Edw＝0.66。如图1所示，以Edw＝0.66做横坐标垂线，与曲线L1与曲线L2相交于两点，分别以这两点做纵坐标垂线，由图1中可读出当前无效循环比例厚度hw1为0.5，最终无效循环厚度比例为hw2为0.21。所以，截止2008年大庆喇萨杏油田产生无效水循环的储层占总量的5％，至油田开发结束时，无效循环区域将达到21％。
步骤四：
计算油藏厚度的累积吸水比例和对应的吸水量；计算方法是：将大庆喇萨杏油田研究区内所统计每口注水井每层的单位厚度吸水量所占该井总注入量的比例从小到大顺序排列起来，分别计算出不同吸水比例厚度占总厚度的百分比，称之为这一吸水比例厚度下的厚度频率，进而得出油藏厚度的累计吸水比例分布图，如图4所示，根据已经确定的当前无效循环厚度比例hw1，可以计算对应的吸水量比例，即当前无效循环的水量qw。

Claims (5)

1.一种用于评价油田开发现状的方法，包括以下步骤：
(1)整理研究区域已有的取芯井资料，分别得到取芯井岩芯取出时刻和残余油饱和度下的驱油效率累积概率分布曲线；利用Minitab软件拟合出适合的数学公式对该曲线进行拟合，得出取芯井岩芯取出时刻和残余油饱和度下的驱油效率累积概率分布曲线的具体数学表达式；
(2)通过分析步骤(1)所得出的驱油效率累积概率分布曲线及其数学表达式，计算评价油田开发现状的相关参数：油层动用程度、采出油比例即采出程度、水驱剩余可动油比例；
(3)利用对应的密闭取芯井单层试油资料做出含水率随含水饱和度变化图版与含水饱和度随驱油效率变化图版，确定无效循环层的临界含水饱和度与临界驱油效率；以无效循环临界驱油效率Edw为界限，超过该驱油效率值的油层厚度进入无效循环状态，可确定无效循环的厚度比例；
(4)计算油藏厚度的累积吸水比例和对应的无效循环水量；在步骤(4)中，通过如下方法计算油藏厚度的累积吸水比例和对应的无效循环水量：将研究区内所统计每口注水井每层的单位厚度吸水量所占该井总注入量的比例从小到大顺序排列起来，分别计算出不同吸水比例厚度占总厚度的百分比，称之为这一吸水比例厚度下的厚度频率，进而得出油藏厚度的累计吸水比例分布图，根据步骤(3)中已经确定的无效循环厚度比例，计算对应的吸水量比例，即无效循环的水量。
2.如权利要求1所述的评价油田开发现状的方法，其特征在于，所述取芯井岩芯取出时刻的驱油效率累积分布曲线和残余油饱和度下的驱油效率累积概率分布曲线的双曲正切函数数学表达式为：
f(Ed)＝A1*tanh(B1*Ed+C1)+D1
g(Edz)＝A2*tanh(B2*Edz+C2)+D2
其中：f(Ed)表示取芯井岩芯取出时刻的驱油效率累积分布曲线的双曲正切函数数学公式，取值范围0～1；Ed为取芯井岩芯取出时刻的驱油效率，取值范围为0～1；A1、B1、C1、D1为由Minitab软件对取芯井岩芯取出时刻的驱油效率分布曲线拟合得出的参数；g(Edz)表示残余油饱和度下的驱油效率累积概率分布曲线的双曲正切函数数学公式，取值范围0～1；Edz为残余油饱和度下的驱油效率，取值范围为0～1；A2、B2、C2、D2为由Minitab软件对残余油饱和度下的驱油效率分布曲线拟合得出的参数。
3.如权利要求2所述的评价油田开发现状的方法，其特征在于，所述油层动用程度计算方法为：
当驱油效率为Ed＝0时候，此时可得储层未动用部分比例hu：
hu|Ed＝0＝f(0)＝A1*tanh(C1)+D1
油层动用程度M:
M＝1-A1*tanh(C1)-D1。
4.如权利要求2所述的评价油田开发现状的方法，其特征在于，所述采出油比例即采出程度计算方法为：
储层中存在的原油比例：
Figure FDA0002972882460000021
储层采出程度R：
Figure FDA0002972882460000031
其中：Edmax为取芯井岩芯取出时刻的驱油效率累积分布曲线对应的最大驱油效率。
5.如权利要求2所述的评价油田开发现状的方法，其特征在于，所述水驱剩余可动油比例计算方法为：
储层中残余油比例NOR为：
Figure FDA0002972882460000032
剩余可动油比例NRP为：
NRP＝NR-NOR
Figure FDA0002972882460000033
其中：EdZmax为：残余油饱和度下的驱油效率累积概率分布曲线对应的最大驱油效率，EdZmin为：残余油饱和度下的驱油效率累积概率分布曲线对应的最小驱油效率。
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