CN108204232B - 一种储层裂缝发育过程监控方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本说明书提供一种储层裂缝发育过程监控方法、装置及计算机存储介质,包括:根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示所述储层裂缝的发育过程。可以在短时间内反应储层渗透率的变化,监控得到储层裂缝发育过程。
Description
技术领域
本说明书涉及油田开发技术领域,特别涉及一种储层裂缝发育过程监控方法、装置及计算机存储介质。
背景技术
低渗透油藏天然裂缝发育缓慢,储层基质渗透率低、流动能力差、压力系数低。在油田开发的过程中,水驱是最广泛使用提高采收率的方法,注入水用来保持压力,大多数注入井在开始注水时未压裂,注水井憋压严重,随着压力的增加,裂缝在注水过程中产生或开启,并且这些裂缝随时间而生长,裂缝的动态生长对油田开发具有重大影响,裂缝延生过快导致过低的波及效率及过早的油井水淹。因此需要对储层裂缝的发育情况进行监控,当出现裂缝延生加快时及时调整注水策略,防止出现油井水淹。
井口压力随着时间不断的变化被看作是注入井动态评价最为复杂的参数之一。为了解决这些复杂性,霍尔曲线可以被应用于描述注水机制的改变,假设了稳定状态的注入条件,常规的霍尔曲线是描述井口压力对时间的积分与累积注入量的关系曲线。霍尔曲线梯度或斜率的增加一般表明注入相同体积的水所需要的压力变大了,反映到储层就是储层发生了堵塞,注水能力下降;霍尔曲线梯度或斜率的降低一般表明注入相同体积的水所需要的压力变小了,反映到储层就是储层有裂缝延生,注水能力上升。尽管霍尔曲线是一个比较好的诊断工具,但它还存在在短时间内不能探测到储层裂缝发育的微小变化,对于注水能力的变化仍不敏感,使得不能在一天或者一周之内就探测到储层裂缝的发育情况。因此很难根据霍尔曲线对储层裂缝的发育情况进行监控进而采取相应措施防止暴性水淹。
发明内容
本说明书实施方式提供储层裂缝发育过程监控方法、装置及计算机存储介质。可以达到在短时间内立即反应储层渗透率变化的效果。
本说明书实施方式提供储层裂缝发育过程监控方法,根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值;计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量;计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示所述储层裂缝的发育过程。
本说明书实施方式提供储层裂缝发育过程监控装置,包括,第一计算模块,用于根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值;第二计算模块,用于计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量;第三计算模块,用于计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;第四计算模块,用于计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示所述储层裂缝的发育过程。
本说明书提供计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序指令,在所述计算机程序指令被执行时实现:根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值;计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量;计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示储层裂缝的发育过程。
本说明书实施方式的有益效果在于,通过计算压差积分和累积注入量之间的比值在注入时间内的变化率,放大了现有技术中压差积分与累积注入量关系曲线的拐点,克服了现有技术中不能快速分辨注水机制的缺陷,可以在短时间内立即反应储层渗透率的变化,可以实时监控储层裂缝的发育过程,可以在地层形成裂缝达到不可逆的恶劣情况之前较早的探测到裂缝发育过程,并且需要的时间较少。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施方式提供的储层裂缝发育过程监控方法的运行示意图;
图2为本说明书实施方式提供的储层裂缝发育过程监控方法的流程图;
图3为本说明书实施方式提供的储层裂缝发育过程监控方法装置的结构框图;
图4为本说明书实施方式提供的实际区块低渗透裂缝性油藏菱形反九点井组示意图;
图5为本说明书实施方式提供的油井暴性水淹关141-141井生产曲线图;
图6为本说明书实施方式提供的通过精细离散裂缝数值模拟得到的裂缝发育过程示意图;
图7为本说明书实施方式提供的油井暴性水淹关141-141井的累积注水量与压差积分关系曲线以及压差积分与累积注水量的比值对于注入时间的一阶导数曲线与生产曲线示意图;
图8为本说明书实施方式提供的油井暴行水淹关141-141井的视吸水指数示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施方式中的附图,对本说明书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说明书一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本说明书中的实施方式,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,都应当属于本说明书保护的范围。
请参阅图1和图2,本说明书实施方式提供储层裂缝发育过程监控方法。
在本实施方式中,所述储层裂缝发育过程监控方法可以应用于电子设备,使得所述电子设备通过运行该储层裂缝发育过程监控方法实现探测裂缝发育过程,及时避免油井裂缝水淹的效果。
在本实施方式中,所述注井数据处理方法的具体运行可以如图1所示。
所述注井数据处理方法可以包括以下步骤。
步骤S20:根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值。
在本实施方式中,所述第一注入时间可以表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间。所述第一注入时间可以根据实际工程的需要而设定。具体地,所述第一注入时间可以包括,注入1000立方的流体所需要的时间;注入5000立方的流体所需要的时间等。
在本实施方式中,所述注入井的注入压力可以是指在储层压裂过程中,注入一定量的流体使储层产生裂缝的力,可以包括驱动流体在储层运动的力,在所述注入压力的作用下储层可以产生裂缝。生成所述注入压力的方式可以是用压裂车把高压大排量的液体挤入油层,在此过程中产生的压力。所述注入压力可以通过井口的测压仪器读出。所述注入压力可以随着工程的需要而控制其大小。
在本实施方式中,所述注入压力作用下生成的地层压力可以是在所述注入压力的作用下,由地层产生的阻碍所述注入压力注入流体的力。所述地层压力力的方向可以与所述注入压力力的方向相反。所述地层压力相对于所述注入压力其变化量很小。获取所述地层压力的大小可以包括,通过在地层设置永久压力计读出;通过动液面估算等方法计算得到。
在本实施方式中,所述压差可以包括所述注入压力的压力值减去所述地层压力的压力值。所述压差可以是方向相反的两个压力值相减。所述注入压力可以是流体在储层中运动的驱动力,所述地层压力可以是阻碍流体在储层中运动的力,因此所述注入压力减去所述地层压力得到的力的值可以是实际上驱动流体在储层中运动的力的大小。
在本实施方式中,所述压差积分可以是,在所述第一注入时间内,注入井的注入压力可以是一直不变的也可以是变化的,相对应的所述地层压力也可以是一直变化的也可以是不变的。所述压差积分可以是指在所述第一注入时间内,所述注入压力与所述地层压力之间压差的累积和。所述第一注入时间内压差积分可以根据公式:∫(Pwf-Pp)dt计算得出,式中Pwf可以用于表示注入井的注入压力,Pp可以用于表示在注入压力的作用下的地层压力,t可以用于表示一定的注入时间。
步骤S22:计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量。
在本实施方式中,累积注入量可以是从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量。获取所述累积注入量的大小可以包括:通过对地下流量进行动态监控得到;通过相关地质方法计算得出。
在本实施方式中,所述比值可以用于表示所述第一注入时间内注入井的注入能力。具体地,对某一井进行注井实验,第一次注入1000立方的流体所对应的压差积分为500,计算累积压差与累积注入量之间的比值,为再次注入1000立方的流体,累积注入量为2000立方,对应的压差积分为700,计算累积压差与累积注入量之间的比值,为注入前1000立方的流体时对应的压差积分为500,注入后1000立方的流体时压差积分为200,注入后1000立方的流体所需要的压差要小于注入前1000立方的流体所需要的压差。因此所述比值越小可以说明注入井注入相同流量的流体所需要的压力越小,可以说明注入井的注入能力加强,可以说明储层可能有裂缝开启。所述比值可以定量的表示注入井的注入能力,所述比值越大,注入井的注入能力越差;所述比值越小,注入井的注入能力越强;所述比值不变,注入井的注入能力不变。
步骤S24:计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率。
在本实施方式中,所述比值可以表示注水井在第一注入时间内的注水能力。所述变化率可以表示注入井注水能力在第一注入时间内的变化情况。可以更加细致的反映在第一注入时间内裂缝的发育状况。
在本实施方式中,计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率可以是计算所述比值对于所述第一注入时间的一阶导数。比值的一阶导数可以根据公式计算得出。其中Pwf为注水井注入压力,Pp为在所述注入压力作用下的地层压力,Wi表示累积注水量。
步骤S26:计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示所述储层裂缝的发育过程。
在本实施方式中,所述不同注入时间可以为,从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间。例如从注入井注入的累积注入量为500立方时对应的时间为第一注入时间,注入井注入的累积注入量为1000立方时对应的时间为第二注注入时间,注入井注入的累积注入量为1500立方时对应的时间为第三注入时间等。不同的注入时间可以对应不同的累积注入量。
在本实施方式中,所述比值的越大,注入井的注入能力越差;所述比值越小,注入井的注入能力越强;所述比值不变,注入井的注入能力不变。对所述比值在不同注入时间内的变化率,可以计算得出不同注入时间各自对应的一阶导数,该导数的值越大,注入井注入相同量的流体所需要的压力越大,可以说明储层堵塞,要注入相同量的流体所需要的压力增加;该导数的值越小,注入井注入相同量的流体所需要的压力越小,可以说明储层有裂缝开启,注入井与油井开始连通,若所需要的压力持续减小,则储层裂缝持续延长生长。具体地,可以计算第一注入时间、第二注入时间、第三注入时间、第N注入时间各自对应的累积压差与累积注入量的比值在相应时间内的一阶导数,通过比较该一阶导数的变化来确定裂缝发育状况,如果一阶导数值增大则储层堵塞,如果一阶导数值减少则裂缝生长。
在本实施方式同,可以计算不同时间内所述变化率,可以得到各个时间内所述变化率的大小,如果在一段时间内所述变化率变大,则可以说明在这段时间内储层发生堵塞,储层裂缝没有生长,如果在一段时间内所述变化率变小,则可以说明在这段时间内储层裂缝生长。可以通过比较不同注入时间内所述变化率的大小来监控得到不同注入时间内所述储层裂缝的发育过程。
在本实施方式中,通过计算压差积分与累积注入量的比值对于注入时间的一阶导数,根据所述导数的大小变化,来快速判断储层渗透率的变化,监控储层裂缝的发育过程,当监控得到储层裂缝快速发育时,及时调整注入策略可有效防止井组出现暴行水淹。
在一个场景示例中,有一发生暴性水淹的实际区块低渗透裂缝性油藏菱形反九点井组,使用本方法来监控井组从开始注水到暴性水淹的过程储层裂缝的发育过程。
在本场景示例中,如图4所示为一实际区块低渗透裂缝性油藏菱形反九点井组,注水井关140-141井,采油井关139-140井、关139-141井、关139-142井、关140-140井、关140-142井、关141-140井、关141-141井、关141-142井,油井进行压裂投产、注水井未压裂,从生产动态上看北东45度方向关141-141井含水到一定阶段台阶状上升,油井暴性水淹关141-141井。生产曲线如图5所示,裂缝的延生过程如图6所示。
在本场景示例中,每间隔一日进行一次数据获取。
在本场景示例中,获取第一日地面仪表所记录的注入压力,根据公式:
Pp=[(0.8×Yo+0.01)×(1-f)+0.95f]×(Hz-HD)÷100+QL÷[0.6(1-f)×(0.994-0.36f-0.37f)]计算得出地层压力,其中Pp为地层压力,Mpa;Yo为原油密度,kg/m3;f—含水,无因次;Hz为油层中深,m;HD为动液面,m;QL为日产液,t/d。由于地层压力相对于注入压力变化很小,因此可以将地层压力看作是不变的,计算地面仪表所记录的注入压力与地层压力的压差。
在本场景示例中,获取第一日地面仪器所记录的地面注入流量数据,根据所述流量数据乘以体积系数获得注水井第一日注入到地下的累积注水量,求取注入压力与地层压力的压差与第一日累积注水量的比值。
在本场景示例中,获取第二日的注井数据,包括注入压力与地层压力的压差和两日来的累计注水量,计算第一日与第二日注入压力与地层压力的压差之和,将压差之和乘以2得到压差积分,再除以这两日来的累计注水量。
在本场景示例中,计算得出第三日、第四日以及之后每日的压差积分与累计注水量之间的比值。
在本场景示例中,根据有限差分法计算相邻第一日和第二日的压差积分与累计注水量之间的比值关于注入相应累计注水量的水所需要的时间的导数。根据公式,计算所述导数;其中P1表示第一日对应的压差积分,P2表示第二日对应的压差,W1表示第一日对应的累计注水量,W2表示第二日注水井的累计注水量,2减1表示时间的变化量。依次计算第三日与第二日之间所述比值的导数,第四日与第三日之间所述比值的导数,第五日与第四日之间所述比值的导数等,直到本场景实施例实施完毕。
请参阅图7,在本场景示例中,生成所述导数的曲线,将不同注水时间等效为该不同注水时间所各自对应的累积注水量。
在本场景示例中,根据图6所示,裂缝注水到达8500立方之后,斜率相当快速的下降,随后呈现一个稳定阶段,然后又是一个快速下降的过程,随后指数上升,经过一个波动后,到累积注水量32500立方时出现大幅度快速下降,油水井间裂缝沟通。当斜率发生持续下降时确定为裂缝注水,因为由于裂缝的增长,注相同体积的水所需要的能量越来越少,在25000立方时观察到曲线斜率持续增长,这表明在注入相同体积水时需要的能量更多了,这意味着可能存在某些形式的流动阻塞或者是简单的地层伤害。
在本场景示例中,计算视吸水指数,即指注水井日注入量与井口压力的比值,该数值可以通过测试注水井指示曲线来获得。并生成吸水指数曲线图,如图8所示。
在本场景示例中,根据图7,累积注入8500立方时一阶导数曲线斜率下降,吸水能力大幅度提升,表明有裂缝开启的可能性,累积注入量32500立方时一阶导数曲线斜率大幅度下降,视吸水能力大幅度提升,表明裂缝沟通,与图7显示的结果相同。
结合图7中累计压差和时间的乘积与累计注水量之间的关系曲线、该关系曲线的导数曲线以及油井暴性水淹关141-141井生产曲线,在累积注入量8500立方时,一阶导数曲线斜率下降,表明有裂缝开启的可能性,对应所述生产曲线中日产量的含水量开始上升;累积注水量在8500立方到25000立方之间时,所述一阶导数曲线斜率较为平稳,表明这一阶段为基质注水,对应所述生产曲线的日产量的含水量保持在一个较低的水平;在累积注入量达到25000立方时,所述一阶导数曲线斜率经过一段时间平稳后再次开始下降,对应所述生产曲线中的日产量的含水量快速上升;随后所述一阶导数曲线斜率上升,出现憋压,即储层堵塞导致流动能力差,注不进水导致注入压力上升,对应所述生产曲线的日产量的含水量虽然有所下降但仍处于一个比较高的水平;在累积注水量达到32500立方后,所述一阶导数曲线斜率快速下降,表明裂缝沟通,对应所述生产曲线日产量的含水量在之后达到了100%,日产油量为0,出现了暴性水淹。
所以在本场景示例中实施本方法可以实时观察到注水机制的微小变化,及时探测裂缝延生过程,及时避免油井裂缝水淹。
在一个实施方式中,所述累积注入量根据所述第一注入时间内注入井的总注入量乘以地层体积系数计算得到;其中,所述地层体积系数用于表示同样质量的流体在地层状态下的体积与在地表状态下的体积的比值。
在本实施方式中,所述第一注入时间内注入井的总注入量可以为,在第一注入时间内,注入井向地下注入的流体总量。可以设置流量计,由压裂车向地下注入流体,由流量计监控得到第一注入时间内压裂车向地下注入流量的量。
在本实施方式中,地层体积系数可以是,同样质量的流体在地层状态下的体积与地表标准压力温度条件下的体积的比值,所述地层体积系数可以通过注井资料得到。
在本实施方式中,通过将注入流体量乘以地层体积系数得到累积注入量,避免了在地下设置流量监测仪器所带来的昂贵的测量成本,并且便于计算。
在一个实施方式中,根据试井解释方法或通过动液面估算方法获取地层压力。
在本实施方式中,试井解释方法可以是通过一段时间的关井,待压力恢复到稳定状态后,测得井底产层中部压力或者进行注水井降压试井,把注水井关井,测量井底流动压力随时间的变化过程,再通过渗流模型反推地层压力。
在本实施方式中,动液面可以是在抽油井正常抽油时,油管和套管环形空间有一个液面,这个液面就叫做动液面,通过动液面计算地层压力,可以根据公式,
Pp=[(0.8×Yo+0.01)×(1-f)+0.95f]×(Hz-HD)÷100+QL÷[0.6(1-f)×(0.994-0.36f-0.37f)]计算得出,其中Pp为地层压力,Mpa;Yo为原油密度,kg/m3;f—含水,无因次;Hz为油层中深,m;HD为动液面,m;QL为日产液,t/d
在本实施方式中,根据试井解释方法或通过动液面计算方法计算地层压力避免了在地下设置永久压力计所带来的昂贵的测量成本。
在一个实施方式中,计算所述压差积分包括:将所述第一注入时间按指定规则分成若干时间点;将所述若干时间点中每个时间点所对应的注水井注入压力与地层压力的差值求和;将所述差值求和后乘以所述一定时间注入得到压差积分。
在本实施方式中,所述指定规则可以是根据实际工程需要而设定的,将所述第一注入时间分成若干个时间点。具体地,所述第一注入时间可以是1周,可以设定每个时间点间隔为1天,分成7个时间点;所述第一注入时间可以是1个月,设定每个时间点间隔为1天,分成30个时间点,或者设定每个时间点间隔为1周,分成四个时间点。所述指定时间可以是设定的,所述时间点可以是根据所述指定规则根据计算和实际工程需要而设定的。
在本实施方式中,将所述若干时间点中每个时间点所对应的注水井注入压力与地层压力的差值求和可以为,获取按照指定规则划分的若干个时间点中每一个时间点所各自对应的注入压力和地层压力,将每一个时间点所各自对应的注入压力与地层压力相减得到各时间点各自对应的注入压力与地层压力的差值,并将这些差值相加得到累积压差。具体地,所述第一注入时间可以是1周,可以设定每个时间点间隔为1天,可以分成7个时间点,分别获取这7天中每一天得到的注入压力和地层压力并将注入压力减去地层压力得到压力差值,将这7天中每一天的压力差值相加得到这7天的累积压差。
在本实施方式中,将所述差值求和后乘以所述第一注入时间得到压差积分可以为,计算得到压差之和后,乘以所述第一注入时间的长度。可以设定以天为最小时间单位,所述第一注入时间可以是一周,则计算得到压差之和后乘以7得到注入时间为一周所对应的压差积分;所述第一注入时间可以是一个月,计算得到压差之和后乘以30得到注入时间为一个月所对应的压差积分。
在本实施方式中,所述压差积分可以根据公式,[∑(Pwf-Pp)]×t计算得出,Pwf为注水井注入压力,Pp为在所述注入压力作用下的地层压力,t为所述一定的注入时间。
在本实施方式中,压差积分∫(Pwf-Pp)dt求取较为困难,对该压差积分进行近似求解,即把它分解成小时间段的累积乘积等效处理,将连续函数等效为离散数据的和来近似求解,方便进行计算。
在一个实施方式中,计算所述不同注入时间内的变化率包括:计算所述第一注入时间所对应的压差积分与对应的累积注入量的比值;计算第二注入时间所对应的压差积分与对应的累积注入量的比值;计算第一注入时间和第二注入时间各自对应的压差积分与累积注入量的比值的差值;将所述差值除以第一注入时间和第二注入时间各自对应的累积注入量的差值得到第一注入时间到第二注入时间的变化率。
在本实施方式中,所述不同注入时间内的变化率可以通过计算所述不同注入时间内所述比值的一阶导数得到。
在本实施方式中,计算第二注入时间所对应的压差积分与对应的累积注入量的比值可以为,另外设定一个注入时间,计算该另外设定的注入时间所对应的压差积分,得到所述第一注入时间注入井注入到地下的总流量,将两者相除得到另第一注入时间所对应的压差积分与对应的累积注入量的比值。
在本实施方式中,可以将所述第二注入时间所对应的压差积分与对应的累积注入量的比值减去所述第一注入时间所对应的压差积分与对应的累积注入量的比值,并除以第二注入时间对应的累积注入量与第一注入时间对应的累积注入量的差值得到第一注入时间到第二注入时间的比值的变化率。
在本实施方式中,所述一阶导数可以根据公式,计算得出,其中Pt表示t时间注入井的压差,Pt+1表示t+1时间注入井的压差,Wt表示t时间注入井的累计注水量,Wt+1表示t+1时间注水井的累计注水量,Δt表示时间的变化量。具体地,设定第一注入时间为7天,计算得到对应的压差积分与累积注入量,压差积分为1000,累积注入量为1500立方,计算得到压差积分与累积注入量之间的比值为设定第二注入时间为14天,计算得到对应的压差积分与累积注入量,压差积分为1500,累积注入量为2500立方,计算得到压差积分与累积注入量之间的比值为将两个比值相减即累积注入量之间的差值为1000立方,所述一阶导数为
在本实施方式中,采用有限差分方法计算所述不同注入时间内的变化率进一步简化了计算,方便求取。
在一个实施方式中,所述方法还包括:根据不同注入时间各自对应的所述变化率生成变化率曲线;将所述变化率曲线中所述不同注入时间等效为所述不同注入时间各自对应的累积注入量;如果所述导数曲线斜率持续减小,则表示储层裂缝延生;如果所述导数曲线斜率持续增大,则表示储层堵塞;如果所述导数曲线趋于平稳,则表示储层没有发生裂缝延生和堵塞。
在本实施方式中,可以分别计算得到不同注入时间各自对应的一阶导数,该一阶导数可以用来表示不同注入时间各自对应的变化率。可以根据所述一阶导数值可以生成一阶导数曲线,该一阶导数曲线可以为所述变化率曲线。
在本实施方式中,生成的变化率曲线可以是一阶导数与注入时间的关系图。因为每个不同的注入时间都可以对应一个相应的累积注入量,所以可以将所述不同注入时间等效为不同注入时间所各自对应的累积注入量。可以将所述变化率曲线等效为一个一阶导数与累积注入量之间的关系曲线。
在本实施方式中,将所述不同注入时间等效为所述不同注入时间各自对应的累积注入量可以方便与压差积分与累积注入量的关系曲线相比较,也可以方便与视吸水指数曲线相比较。
在本实施方式中,如果变化率曲线斜率持续减小,则表明注入井注入流量所需要的压力减小,表明储层的渗透率提升,表示储层出现裂缝,如果导数曲线斜率快速减小,则表示储层裂缝延生较快。
在本实施方式中,如果变化率曲线斜率持续增长,则表明注入井注入流量所需要的压力增加,储层的渗透率下降,表示储层发生流动堵塞。
在本实施方式中,如果变化率曲线斜率趋于平稳,则表明注入井注入流量所需要的压力基本保持不变,表示储层的渗透率不变,即储层没有裂缝延生或堵塞。
在本实施方式中,生成可以是计算机根据已有的函数关系,将离散的点绘制成连续的曲线的过程。
在本实施方式中,表示可以是计算机对所述变化率曲线进行处理、分析和理解,根据预设的算法和曲线的性质确定储层渗透率变化的过程。
在本实施方式中,通过生成变化率曲线,可以更加直观的反映储层渗透率的变化过程,得到所述储层裂缝发育过程,提高了现有的压差积分与累积注入量关系曲线的拐点的分辨率。
在一个实施方式中,计算注入井的视吸水指数;生成所述注入井的视吸水指数变化曲线。
在本实施方式中,所述视吸水指数曲线可以是累积注入量与视吸水指数之间的关系曲线。
在本实施方式中,视吸水指数可以是指注入井注入量与注入压力的比值,根据公式:I注入=Q注入/P注入计算得出,视吸水指数越大表示形成裂缝的可能性越大,视吸水指数越小表示形成裂缝的可能性越小。
在本实施方式中,可以根据公式I注入=Q注入/P注入计算视吸水指数。
在本实施方式中,生成可以是计算机根据已有的函数关系,将离散的点绘制成连续的曲线的过程。
在一个实施方式中,所述方法还包括,根据所述视吸水指数变化曲线和所述变化率曲线,同一累积注入量段内所述视吸水指数上升且所述变化率曲线斜率减小则表示储层裂缝延生;同一累积注入量段内所述视吸水指数下降且所述变化率曲线斜率增大则表示储层堵塞;同一累积注入量段内所述视吸水指数趋于平稳且所述变化率曲线趋于平稳则表示储层没有发生裂缝延生和堵塞。
在本实施方式中,同一累积注入量可以是,在所述变化率曲线和所述视吸水指数曲线中,对应相同的累积注水量。具体地,在一阶导数曲线中观测累积注水量在5000立方到6000立方之间所述变化率曲线的变化情况,在视吸水指数曲线中同样观测累积注水量在5000立方到6000立方之间所述视吸水指数的变化情况。
在本实施方式中,视吸水指数变大可以表明形成裂缝的可能性变大,变化率曲线斜率下降表明储层渗透率上升,有裂缝形成。综合所述视吸水指数曲线和所述变化率曲线可以更加准确的表示裂缝延生。
在本实施方式中,视吸水指数变小可以表明形成裂缝的可能性变小,变化率曲线斜率上升表明储层渗透率下降,储层发生堵塞。综合所述视吸水指数曲线和所述变化率曲线可以更加准确的表示储层堵塞
在本实施方式中,视吸水指数趋于平稳可以表明储层没有发生什么变化,变化率曲线斜率趋于平稳表明储层没有发生什么变化,综合所述视吸水指数曲线和所述导数曲线可以更加准确的表示储层没有发生什么变化。
在本实施方式中可以根据所述视吸水指数曲线综合确定储层渗透率的变化情况,更加准确的确定储层渗透率的变化。
请参阅图3,本说明书实施方式还提供一种储层裂缝发育过程监控装置,可以包括以下模块,第一计算模块,用于根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值;第二计算模块,用于计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量;第三计算模块,用于计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;第四计算模块,用于计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示所述储层裂缝的发育过程。
上述实施例阐明的装置或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者具有某种功能的产品来实现。为了描述方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然在实施本说明书时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上实施方式的描述可知,本领域技术人员还可以了解到本发明实施例所列出的各种说明性逻辑块、模块和步骤可以通过硬件、软件或者两者的结合来实现。至于是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用,可以使用各种方法实现所述的功能,但这种实现不应被理解为超出本发明实施力保护的范围。
本说明书实施方式中所描述的各种说明性的模块都可以通过通用处理器,数字信号处理器,专用集成电路,现场可编辑门阵列或其他可编程逻辑装置,离散硬部件,或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器,可选地,该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现,例如数字信号处理器,多个微处理器,一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核,或其他类似的配置来实现。
本说明书实施方式还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序指令,在所述计算机程序指令被执行时实现:根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值;计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量;计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示储层裂缝的发育过程。
在本实施方式中,所述计算机存储介质包括但不限于随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、缓存(Cache)、硬盘(HardDisk Drive,HDD)或者存储卡(Memory Card)。
本实施方式中提供的计算机存储介质,其程序指令被执行时实现的功能和效果可以参见其它实施方式对照解释。
通过本说明书实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书实施方式可借助软件加必须的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如RAM/ROM、磁碟、光盘,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,移动终端,服务器,或者网络设备等)执行本说明书实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。
本说明书的各个实施方式采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,没各实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本说明书可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或者便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统和设备的分布式计算环境等等。
此外,在本说明书中,诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分,而不必要求和暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下,参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件或步骤中的一个,而可以是元素、部件或步骤中的一个或多个等。
虽然本说明书提供了如实施方式或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时,可以按照实施方式或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
虽然通过说明书实施方式描绘了本说明书,本领域普通技术人员知道,本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。
Claims (12)
1.一种储层裂缝发育过程监控方法,其特征在于,包括:
根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值;
计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量;
计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;
计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示所述储层裂缝的发育过程,如果所述变化率减小,则表示储层裂缝生长;如果所述变化率变大,则表示储层堵塞;如果所述变化率趋于平稳,则表示储层没有发生裂缝生长和堵塞。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述累积注入量根据所述第一注入时间内注入井的总注入量乘以地层体积系数计算得到;其中,所述地层体积系数用于表示同样质量的流体在地层状态下的体积与在地表状态下的体积的比值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述地层压力根据试井解释方法或通过动液面估算方法获得。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述压差积分包括:
将所述第一注入时间按指定规则分成若干时间点;
将所述若干时间点中每个时间点所对应的注水井注入压力与地层压力的差值求和并乘以所述第一注入时间得到压差积分。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述压差积分,根据公式:[∑(Pwf-Pp)]×t计算得出;其中,Pwf表示一个时间点对应的注入井的注入压力,Pp表示在注入压力Pwf作用下的地层压力,t表示所述第一注入时间的时间长度。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述不同注入时间内的变化率包括:
计算所述第一注入时间所对应的压差积分与对应的累积注入量的比值;
计算第二注入时间所对应的压差积分与对应的累积注入量的比值;
计算第一注入时间和第二注入时间各自对应的压差积分与累积注入量的比值的差值;
将所述差值除以第一注入时间和第二注入时间各自对应的累积注入量的差值得到第一注入时间到第二注入时间的变化率。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据不同注入时间各自对应的所述变化率生成变化率曲线;
将所述变化率曲线中所述不同注入时间等效为所述不同注入时间各自对应的累积注入量;
如果所述变化率曲线斜率持续减小,则表示储层裂缝延生;
如果所述变化率曲线斜率持续增大,则表示储层堵塞;
如果所述变化率曲线趋于平稳,则表示储层没有发生裂缝延生和堵塞。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
计算注入井的视吸水指数;所述视吸水指数为注入井一定时间内的注入量与注入压力的比值;
生成所述注入井的视吸水指数变化曲线。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述视吸水指数变化曲线和所述变化率曲线,同一累积注入量段内所述视吸水指数上升且所述变化率曲线斜率减小则表示储层裂缝延生;同一累积注入量段内所述视吸水指数下降且所述变化率曲线斜率增大则表示储层堵塞;同一累积注入量段内所述视吸水指数趋于平稳且所述变化率曲线趋于平稳则表示储层没有发生裂缝延生和堵塞。
11.一种储层裂缝发育过程监控装置,其特征在于,包括:
第一计算模块,用于根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值;
第二计算模块,用于计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量;
第三计算模块,用于计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;
第四计算模块,用于计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示所述储层裂缝的发育过程,如果所述变化率减小,则表示储层裂缝生长;如果所述变化率变大,则表示储层堵塞;如果所述变化率趋于平稳,则表示储层没有发生裂缝生长和堵塞。
12.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机程序指令,在所述计算机程序指令被执行时实现:
根据第一注入时间内注入井的注入压力与在所述注入压力作用下生成的地层压力计算压差积分;其中,所述第一注入时间用于表示从所述注入井开始注入流体起注入一定量的流体所经历的时间;所述压差积分用于表示在所述第一注入时间内所述注入压力与所述地层压力的累积差值;
计算所述压差积分与所述第一注入时间内注入井注入到地下的累积注入量的比值;其中,所述累积注入量用于表示从注水井开始注入流体起,注入井注入到地下的流体量;
计算所述比值在所述第一注入时间内的变化率;
计算不同注入时间对应的压差积分与对应累积注入量的比值在不同注入时间内的变化率;其中,所述不同注入时间用于表示从注水井开始注入流体开始,注入不同量的流体所各自经历的时间;所述变化率的大小变化用于表示储层裂缝的发育过程,如果所述变化率减小,则表示储层裂缝生长;如果所述变化率变大,则表示储层堵塞;如果所述变化率趋于平稳,则表示储层没有发生裂缝生长和堵塞。
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