CN108442921A - 一种考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，包括井史精细解析，有补层、改层、压裂、酸化、封堵、解堵等措施的时间节点，均要划分成不同的劈分阶段；产量精细劈分，按初期同时射孔、部分层酸化压裂、补层、部分层封堵等措施进行分类，同时考虑高产层对低产层的层间抑制作用和原层位含水率继承性等因素，用不同的微积分方程对措施前后各生产层段产液量、含水率进行量化。本发明实施例中针对目标区块254口井23年产量劈分结果，较以前仅用KH系数进行劈分与生产动态更吻合，利用数据库和编程技术实现注采数据自动劈分和纠错处理，提高了数据处理的时效性、准确性。

Description

一种考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法

技术领域

本发明属于石油开发技术领域，涉及生产动态分析与数据劈分处理，具体是一种考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法。

背景技术

油田开发进入中后期，油水关系复杂，测井曲线早已不反映地下油水分布现状。要认识单层油水分布，只有绘制油水平面分布图，首先要做的就是产量小层劈分。措施对产量和含水率的影响能直接的反映措施层供液和增液能力，同时高产层会增加井中的流压梯度，井底流压升高，其它层生产压差会减小，产量会被抑制。

传统KH系数产量劈分法假设所有有效厚度地层都有油量，按各产层渗透率乘以有效厚度所占的比值进行产量劈分，该方法考虑因素较少，仅能适应理想地层，KH劈分法没有充分考虑储层的连通性、压差及物质与能量平衡，参数比较单一，其局限性主要有以下几个方面：

1、劈分间隔跨度大，生产阶段按年划分，没按措施时间划分，不精确；

2、劈分没有结合生产动态和考虑层间干扰；

3、各层含水率使用同一固定值，没有考虑含水率的继承性。

利用KH劈分法得到的单层产液量所绘制小层的油水分布图与生产动态矛盾突出，目前急需一种产量劈分精确度更高的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，

产量劈分时用措施前后产量变化量来量化单层产量，同时考虑含水率的继承性，利用该劈分结果所绘制的油水分布图较以前仅用KH系数进行劈分和生产动态吻合度更高。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，包括以下步骤：首先解析生产井史，根据不同措施的时间节点，划分成不同的劈分阶段；对于同时射孔井的生产初期，优先使用产液剖面进行劈分，如无则使用KH系数进行产量劈；对于补层增产效果显著的阶段，用微积分方程量化产量；对于酸化压裂等储层改造效果显著的阶段，用微积分方程量化单层增产量，对单层产量进行精细劈分；对于封堵效果显著的阶段，用减产量来标定措施层前阶段产量，用微积分方程量化单层产量。

本发明进一步的改进在于：

生产井史划分为以下四个阶段：(a)同时射孔生产初期阶段、(b)补层增产阶段、(c)压裂、酸化等增产阶段和(d)封堵减产阶段。

对于同时射孔生产初期阶段：

使用产液剖面系数进行劈分，如果没有产液剖面资料，则使用KH系数法进行劈分，劈分方法见公式(1)所示：

式中，K_i为射开的第i个小层渗透率，单位为mD；H_i为射开的第i个小层厚度，单位为m；Q_1i为第i个小层产液量，单位为m³；Q_1t为该劈分阶段累计产液量，单位为m³；n为该劈分阶段所包含的时间，单位为月。

对于补层增产阶段：

如果补层增产措施后产液量无变化，说明新补层不供液；如补层后产液量增加明显，则增产量加大了井中的流压梯度，井底流压升高，其它层生产压差减小，产量会降低，新补层用增产量来标定劈分系数，补层后生产阶段产量劈分如下：

Q_1原产油＝Q_1原产液×F_w前阶段 (3)

Q_1新补液＝Q_1液-Q_1原产液 (4)

Q_1新补油＝Q_1油-Q_1原产油 (5)

式中，q_1(t)为补层后月产量函数，q₁₀为补层之前月产量，Q_1原产液为原层位阶段累产液量，Q_1原产油为其它层阶段累产油量，Q_1新补液为新补层阶段累产液量，Q_1新补油为新补层阶段累产油量，Q_1液为阶段累产液量，Q_1油为阶段累产油量，m³；F_w前阶段为措施前阶段含水率，％；t₁₁为补层时间，t₁₂为下个措施时间，月；a₁为补层阶段高产层对地产层的抑制系数；

有部分井措施前后均进行产液剖面测试，利用产液剖面资料，进行抑制系数回归。

对于压裂、酸化等增产阶段：

如果压裂、酸化等增产措施后产液量无变化，说明措施层无产能或者酸化压裂不成功；如措施后产液量增加明显，则新增产液量来自措施层，措施后生产阶段产量劈分如下：

Q_2其它油＝Q_2其它液×F_w前阶段 (7)

Q_2措施液＝Q_2液-Q_2其它液 (8)

Q_2措施油＝Q_2油-Q_2其它油 (9)

式中，q_2(t)为措施后月产量函数，q₂₀为措施之前月产量，Q_2其它液为其它层位阶段累产液量，Q_2其它油为其它层阶段累产油量，Q_2措施液为措施层阶段累产液量，Q_2措施油为措施层阶段累产油量，Q_2液为阶段累产液量，Q_2油为阶段累产油量，m³；F_w前阶段为措施前阶段含水率，％；t₂₁为措施时间，t₂₂为下个措施时间，月；a₂为酸压措施阶段高产层对地产层的抑制系数。

对于封堵减产阶段：

如果封堵减产措施后产液量无变化，说明封堵层不供液或者封堵无效；如封堵后产液量下降明显，则封堵层前阶段产液量用减产量来标定，封堵前生产阶段产量劈分如下：

Q_3其它油＝Q_3其它液×F_w封堵后 (11)

Q_3封堵液＝Q_3液-Q_3其它液 (12)

Q_3封堵油＝Q_3油-Q_3其它油 (13)

式中，q_3(t)为封堵前月产量函数，q₃₁为封堵之后月产量，Q_3其它液为其它层措施前阶段累产液量，Q_3其它油为其它层措施前阶段累产油量，Q_3封堵液为封堵层措施前阶段累产液量，Q_3封堵油为封堵层措施前阶段累产油量，Q_3液为措施前阶段累产液量，Q_3油为措施前阶段累产油量，m³；F_w封堵后为封堵后阶段含水率，％；t₃₁为措施前一生产阶段开始时间，t₃₂为措施时间，月；a₃为封堵前阶段高产层对地产层的抑制系数。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本次劈分用措施对产量影响来标定相关层位产液量，用抑制系数来解决高产层对低产层的层间干扰问题，同时考虑含水率继承性，利用该技术劈分的各单层产油量和产水量与生产实际更吻合，所绘制的单层油水分布图更能反映地层油水分布现状，有助于对多措施、高含水储层剩余油的挖潜。

本发明综合考虑开发井史、措施效果、层间干扰、含水率继承性等因素对产量的影响，通过构造产量微积分方程来确定措施实施前后产量数据劈分量，最终建立一套注采数据劈分计算新方法。包括：井史精细解析，有补层、改层、压裂、酸化、封堵、解堵等措施的时间节点，均要划分成不同的劈分阶段；产量精细劈分，按初期同时射孔、部分层酸化压裂、补层、部分层封堵等措施阶段进行分类，同时考虑高产层对低产层的层间抑制作用和原层位含水率继承性等因素，用不同的微积分方程对措施前后各生产层段产液量、含水率进行量化。

本发明实施例中针对目标区块254口井23年产量劈分结果，较以前仅用KH系数进行劈分与生产动态更吻合，利用数据库和编程技术实现注采数据自动劈分和纠错处理，提高了数据处理的时效性、准确性，有极大的现场应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例的产量劈分流程；

图2为本发明实施例的井产量劈分阶段划分图；

图3为本发明实施例的抑制系数回归图，使用的是补层前后均产液剖面监测数据；

图4a为采油厂原劈分数据所绘制的油水分布图；

图4b为本次劈分数据所绘制的油水分布图；

对比发现，xxc3-41井8号层未水淹，对其射孔日产油17t/d。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1-4，本发明考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，包括以下步骤：首先解析生产井史，根据不同措施的时间节点，划分成不同的劈分阶段；对于同时射孔井的生产初期，优先使用产液剖面进行劈分，如无则使用KH系数进行产量劈；对于补层增产效果显著的阶段，用微积分方程量化产量；对于酸化压裂等储层改造效果显著的阶段，用微积分方程量化单层增产量，对单层产量进行精细劈分；对于封堵效果显著的阶段，用减产量来标定措施层前阶段产量，用微积分方程量化单层产量。生产井史划分为以下四个阶段：

(a)同时射孔生产初期阶段：对于同时射孔生产初期，优先使用产液剖面系数进行劈分，如果没有产液剖面资料，则使用常规KH系数法进行劈分，劈分方法见公式(2)所示：

式中，K_i为射开的第i个小层渗透率，单位为mD；H_i为射开的第i个小层厚度，单位为m；Q_1i为第i个小层产液量，单位为m³；Q_1t为该劈分阶段累计产液量，单位为m³；n为该劈分阶段所包含的时间，单位为月。

(b)补层增产阶段：对于补层增产措施，如果措施后产液量无变化，说明新补层不供液；如补层后产液量增加明显，则增产量加大了井中的流压梯度，井底流压升高，其它层生产压差减小，产量会降低，新补层用增产量来标定劈分系数，同时要考虑高产层对低产层的层间干扰，补层后一生产阶段产量劈分如下：

Q_1原产油＝Q_1原产液×F_w前阶段 (3)

Q_1新补液＝Q_1液-Q_1原产液 (4)

Q_1新补油＝Q_1油-Q_1原产油 (5)

式中，q_1(t)为补层后月产量函数，q₁₀为补层之前月产量，Q_1原产液为原层位阶段累产液量，Q_1原产油为其它层阶段累产油量，Q_1新补液为新补层阶段累产液量，Q_1新补油为新补层阶段累产油量，Q_1液为阶段累产液量，Q_1油为阶段累产油量，m³；F_w前阶段为措施前阶段含水率，％；t₁₁为补层时间，t₁₂为下个措施时间，月；a₁为补层阶段高产层对地产层的抑制系数；

有部分井措施前后均进行产液剖面测试，利用产液剖面资料，可以进行抑制系数回归，如附图3所示。

(c)压裂、酸化等增产阶段：对于压裂、酸化等增产阶段，如果措施后产液量无变化，说明措施层无产能或者酸化压裂不成功；如措施后产液量增加明显，则新增产液量来自措施层，同时要考虑层间干扰，措施后一生产阶段产量劈分如下：

Q_2其它油＝Q_2其它液×F_w前阶段 (7)

Q_2措施液＝Q_2液-Q_2其它液 (8)

Q_2措施油＝Q_2油-Q_2其它油 (9)

式中，q_2(t)为措施后月产量函数，q₂₀为措施之前月产量，Q_2其它液为其它层位阶段累产液量，Q_2其它油为其它层阶段累产油量，Q_2措施液为措施层阶段累产液量，Q_2措施油为措施层阶段累产油量，Q_2液为阶段累产液量，Q_2油为阶段累产油量，m³；F_w前阶段为措施前阶段含水率，％；t₂₁为措施时间，t₂₂为下个措施时间，月；a₂为酸压措施阶段高产层对地产层的抑制系数；

(d)封堵减产阶段：对于封堵等减产措施，如果措施后产液量无变化，说明封堵层不供液或者封堵无效；如封堵后产液量下降明显，则封堵层前阶段产液量用减产量来标定，同时要考虑层间干扰，封堵前一生产阶段产量劈分如下：

Q_3其它油＝Q_3其它液×F_w封堵后 (11)

Q_3封堵液＝Q_3液-Q_3其它液 (12)

Q_3封堵油＝Q_3油-Q_3其它油 (13)

式中，q_3(t)为封堵前月产量函数，q₃₁为封堵之后月产量，Q_3其它液为其它层措施前阶段累产液量，Q_3其它油为其它层措施前阶段累产油量，Q_3封堵液为封堵层措施前阶段累产液量，Q_3封堵油为封堵层措施前阶段累产油量，Q_3液为措施前阶段累产液量，Q_3油为措施前阶段累产油量，m³；F_w封堵后为封堵后阶段含水率，％；t₃₁为措施前一生产阶段开始时间，t₃₂为措施时间，月；a₃为封堵前阶段高产层对地产层的抑制系数。

本发明措施前后,除措施层之外其它层含水率存在继承性。措施前后的月产量q_(t)之所以没使用离散数据，而是使用连续函数，是因为月产量有波动较大的异常点，对抑制系数的准确性影响较大。月产量函数q_(t)是根据月产量数据拟合出来的，一般为指数函数、二次函数，函数回归时误差要控制到15％以内。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，其特征在于，包括以下步骤：首先解析生产井史，根据不同措施的时间节点，划分成不同的劈分阶段；对于同时射孔井的生产初期，优先使用产液剖面进行劈分，如无则使用KH系数进行产量劈；对于补层增产效果显著的阶段，用微积分方程量化产量；对于酸化压裂等储层改造效果显著的阶段，用微积分方程量化单层增产量，对单层产量进行精细劈分；对于封堵效果显著的阶段，用减产量来标定措施层前阶段产量，用微积分方程量化单层产量。

2.根据权利要求1所述的考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，其特征在于，生产井史划分为以下四个阶段：(a)同时射孔生产初期阶段、(b)补层增产阶段、(c)压裂、酸化等增产阶段和(d)封堵减产阶段。

3.根据权利要求2所述的考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，其特征在于，对于同时射孔生产初期阶段：

使用产液剖面系数进行劈分，如果没有产液剖面资料，则使用KH系数法进行劈分，劈分方法见公式(1)所示：

式中，K_i为射开的第i个小层渗透率，单位为mD；H_i为射开的第i个小层厚度，单位为m；Q_1i为第i个小层产液量，单位为m³；Q_1t为该劈分阶段累计产液量，单位为m³；n为该劈分阶段所包含的时间，单位为月。

4.根据权利要求2所述的考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，其特征在于，对于补层增产阶段：

如果补层增产措施后产液量无变化，说明新补层不供液；如补层后产液量增加明显，则增产量加大了井中的流压梯度，井底流压升高，其它层生产压差减小，产量会降低，新补层用增产量来标定劈分系数，补层后生产阶段产量劈分如下：

Q_1原产油＝Q_1原产液×F_w前阶段 (3)

Q_1新补液＝Q_1液-Q_1原产液 (4)

Q_1新补油＝Q_1油-Q_1原产油 (5)

式中，q_1(t)为补层后月产量函数，q₁₀为补层之前月产量，Q_1原产液为原层位阶段累产液量，Q_1原产油为其它层阶段累产油量，Q_1新补液为新补层阶段累产液量，Q_1新补油为新补层阶段累产油量，Q_1液为阶段累产液量，Q_1油为阶段累产油量，m³；F_w前阶段为措施前阶段含水率，％；t₁₁为补层时间，t₁₂为下个措施时间，月；a₁为补层阶段高产层对地产层的抑制系数；

有部分井措施前后均进行产液剖面测试，利用产液剖面资料，进行抑制系数回归。

5.根据权利要求2所述的考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，其特征在于，对于压裂、酸化等增产阶段：

如果压裂、酸化等增产措施后产液量无变化，说明措施层无产能或者酸化压裂不成功；如措施后产液量增加明显，则新增产液量来自措施层，措施后生产阶段产量劈分如下：

Q_2其它油＝Q_2其它液×F_w前阶段 (7)

Q_2措施液＝Q_2液-Q_2其它液 (8)

Q_2措施油＝Q_2油-Q_2其它油 (9)

式中，q_2(t)为措施后月产量函数，q₂₀为措施之前月产量，Q_2其它液为其它层位阶段累产液量，Q_2其它油为其它层阶段累产油量，Q_2措施液为措施层阶段累产液量，Q_2措施油为措施层阶段累产油量，Q_2液为阶段累产液量，Q_2油为阶段累产油量，m³；F_w前阶段为措施前阶段含水率，％；t₂₁为措施时间，t₂₂为下个措施时间，月；a₂为酸压措施阶段高产层对地产层的抑制系数。

6.根据权利要求2所述的考虑时变和层间干扰的油井产量劈分方法，其特征在于，对于封堵减产阶段：

如果封堵减产措施后产液量无变化，说明封堵层不供液或者封堵无效；如封堵后产液量下降明显，则封堵层前阶段产液量用减产量来标定，封堵前生产阶段产量劈分如下：

Q_3其它油＝Q_3其它液×F_w封堵后 (11)

Q_3封堵液＝Q_3液-Q_3其它液 (12)

Q_3封堵油＝Q_3油-Q_3其它油 (13)

式中，q_3(t)为封堵前月产量函数，q₃₁为封堵之后月产量，Q_3其它液为其它层措施前阶段累产液量，Q_3其它油为其它层措施前阶段累产油量，Q_3封堵液为封堵层措施前阶段累产液量，Q_3封堵油为封堵层措施前阶段累产油量，Q_3液为措施前阶段累产液量，Q_3油为措施前阶段累产油量，m³；F_w封堵后为封堵后阶段含水率，％；t₃₁为措施前一生产阶段开始时间，t₃₂为措施时间，月；a₃为封堵前阶段高产层对地产层的抑制系数。