CN108487884A - 一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水驱油藏提高采收率的技术方法，油田进入高含水开发阶段后，综合应用地震反演、测井解释、岩心资料等构建储层三维精细地质模型；通过流线数值模拟技术，拟合水驱动态，建立可视化流动井网，并结合流线模拟的结果分析注采对应关系，计算单井及区块平均注水效率；对注水效率低于区块平均注水效率的井实施深部调驱；当区块含水率再次上升时，重新计算该时刻下的单井以及区块的平均注水效率，以注水效率为依据对单井注水量进行重新分配。通过深部调驱与注水量调整的共同作用，达到改变流线，提高水驱开发效果的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种水驱油藏提高采收率的技术方法，具体涉及一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法。
背景技术
目前我国大部分老油田已经处于高含水开发阶段，油藏地下流体流动以及分布情况发生了很大变化，然而总体采收率依然处于较低水平。传统的提高采收率方法主要包括：以完善注采关系为主的精细水驱以及以化学手段为基础的调驱技术。然而，高含水开发阶段剩余油高度分散、局部富集，剩余油分布规律复杂，常规的精细水驱技术，已无法实现深度开发阶段采收率的大幅度提高；另外，受国际油价持续低迷的影响，以深部调驱为主的大规模化学调驱技术又受到限制。因此提出一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，即通过注水井深部调驱工艺结合注水量优化调整，改善油水井的产吸剖面，调控深部液流转向，扩大注水波及体积，从而进一步提高高含水油藏的采收率。
发明内容
本发明提供一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，所述技术方法包括以下步骤：
S01构建待调整区块三维精细地质模型；
S02通过流线数值模拟技术，拟合生产历史；
S03计算单井及区块平均注水效率；
S04对注水效率低于区块平均注水效率的井实施深部调驱；
S05当区块含水率下降后再次上升时，重新计算该时刻下的单井以及区块的平均注水效率，以注水效率为依据对单井注水量进行重新分配。
作为本发明的一种实施方式，所述待调整区块三维精细地质模型由综合地震解释、测井解释和岩心资料构建。
作为本发明的一种实施方式，所述待调整区块三维精细地质模型包括构造模型和属性参数模型。
作为本发明的一种实施方式，所述属性参数模型包括孔隙度属性参数和渗透率属性参数。
作为本发明的一种实施方式，所述注水效率是指注入水贡献的产油量与注入水量的比值。
作为本发明的一种实施方式，所述单井注水效率及区块平均注水效率的计算公式如下：
式(1)中，eI为注水井I的注水效率，为注水井I注入水驱替的日产油量；为注水井I的日注水量；为生产井Pj对注水井I的分配系数；为生产井Pj的日产油量；
式(2)中，为待调整区块平均注水效率，∑qo为工区日产油量；∑qi为工区日注水量。
作为本发明的一种实施方式，所述流线数值模拟技术是指将地质模型转化为可以进行数值模拟研究的油藏数值模型，通过流线数值模拟器拟合区块及单井的生产历史，建立可视化的流动井网。
作为本发明的一种实施方式，S05步骤中重新计算该时刻下的单井以及区块的平均注水效率，并根据平均注水效率为依据对单井注水量进行重新分配，分配规则如下：以区块平均注水效率为界，若注水井则提高注水量；反之，若则降低注水量。
作为本发明的一种实施方式，重新分配后，水井的新注量计算方法如式(3)所示：
式中：为优化后的注水量，m3/d；为优化前的原始注水量，m3/d；wi为权重系数，其计算方法如公式(4)、公式(5)所示：
作为本发明的一种实施方式，所述wmin＝-0.5，wmax＝0.5，即注水量调整的最大幅度不超过原始注水量的50％。
有益效果
本发明在油田进入高含水开发阶段后，综合应用地震反演、测井解释、岩心资料等构建储层三维精细地质模型；通过流线数值模拟技术，拟合水驱动态，建立可视化流动井网，并结合流线模拟的结果分析注采对应关系，计算单井及区块平均注水效率；对注水效率低于区块平均注水效率的井实施深部调驱；当区块含水率再次上升时，重新计算该时刻下的单井以及区块的平均注水效率，以注水效率为依据对单井注水量进行重新分配。通过深部调驱与注水量调整的共同作用，达到改变流线，提高水驱开发效果的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：关键技术思路的示意图；
图2：模型渗透率及注采井分布图；
图3：调整注水量时的剩余油分布及分配系数图；
图3(a)方案2的调整注水量时的剩余油分布及分配系数图；
图3(b)方案4的调整注水量时的剩余油分布及分配系数图；
图4：含水率与累产油量变化曲线；
图5：方案4不同时刻下剩余油饱和度分布图；
图5(a)第一阶段水驱后的剩余油饱和度分布图；
图5(b)注水量调整前的剩余油饱和度分布图；
图5(c)模拟结束时刻的剩余油饱和度分布图。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组份。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组份前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组份的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组份也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
本发明提供一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，所述技术方法包括以下步骤：
S01构建待调整区块三维精细地质模型；
S02通过流线数值模拟技术，拟合生产历史；
S03计算单井及区块平均注水效率；
S04对注水效率低于区块平均注水效率的井实施深部调驱；
S05当区块含水率下降后再次上升时，重新计算该时刻下的单井以及区块的平均注水效率，以注水效率为依据对单井注水量进行重新分配。
作为本发明的一种实施方式，所述待调整区块三维精细地质模型由综合地震解释、测井解释和岩心资料构建。
作为本发明的一种实施方式，所述待调整区块三维精细地质模型包括构造模型和属性参数模型。
作为本发明的一种实施方式，所述属性参数模型包括孔隙度属性参数和渗透率属性参数。
作为本发明的一种实施方式，所述注水效率是指注入水贡献的产油量与注入水量的比值。
作为本发明的一种实施方式，所述单井注水效率及区块平均注水效率的计算公式如下：
式(1)中，eI为注水井I的注水效率，为注水井I注入水驱替的日产油量，m3/d；为注水井I的日注水量，m3/d；为生产井Pj对注水井I的分配系数；为生产井Pj的日产油量，m3/d。
式(2)中，为待调整区块平均注水效率，∑qo为工区日产油量，m3/d；∑qi为工区日注水量，m3/d。
作为本发明的一种实施方式，所述流线数值模拟技术是指将地质模型转化为可以进行数值模拟研究的油藏数值模型，通过流线数值模拟器拟合区块及单井的生产历史，建立可视化的流动井网。
对单井注水效率低于区块平均注水效率的井实施深部调驱。注水效率可以间接的反映出注水井目前的生产状况，注水效率越低，说明注入水在地下的无效循环越多，是造成油井水淹的重要因素。
作为本发明的一种实施方式，S05步骤中重新计算该时刻下的单井以及区块的平均注水效率，并根据平均注水效率为依据对单井注水量进行重新分配，分配规则如下：以区块平均注水效率为界，若注水井则提高注水量；反之，若则降低注水量。
作为本发明的一种实施方式，重新分配后，水井的新注量计算方法如式(3)所示：
式中：为优化后的注水量，m3/d；为优化前的原始注水量，m3/d；wi为权重系数，其计算方法如公式(4)、公式(5)所示：
在现场实际应用中，由于生产状况以及工作制度的限制，对注水量调整的最大幅度进行限制，设置wmin＝-0.5，wmax＝0.5，即注水量调整的最大幅度不超过原始注水量的50％；emin、emax分别为目前生产状况下，工区内所有注水井中的最小注水效率、最大注水效率；α为优化指数，取值为2，主要是为了对单井含水率接近平均含水率的井的产液量进行小幅度调整，而对单井含水率与平均含水率相差较大的井的产液量进行较大幅度调整。
下面结合具体实施例对本发明所述的深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法进行具体的说明。
实施例1：以五点法注采井网为例，考虑到实际油藏的非均质性，建立一采四注的非均质机理模型，模型渗透率及注采井分布如图2所示。
以机理模型为例，深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术思路如下：
(1)注水井(I1、I2、I3、I4)初始注水量为50m3/d，产油井P为定井底流压生产，采用流线数值模拟器进行模拟生产；
(2)当含水率上升到一定阶段后，计算该时刻下注水井的注水效率ei以及模型平均注水效率计算方法见公式(1)、公式(2)；
(3)对于注水效率低于模型平均注水效率的井，说明注入水突进更加显著，对该井实施深部调驱，注入调驱剂的量为0.15PV(PV为模型孔隙体积)；
(4)当含水率再次上升时，计算该时刻下注水井的注水效率ei以及模型平均注水效率以模型平均注水效率为界，若注水井则提高注水量；反之，若则降低注水量，计算方法见公式(3)～公式(5)。
为了进一步说明该技术方法的有效性，以机理模型为例，设计四套模拟对比方案：
方案1：保持原工作制度模拟至含水率达98％；
方案2：原工作制度模拟至含水率达90％，调整注水量后，模拟至含水率达98％；
方案3：原工作制度模拟至含水率达90％，根据注水效率计算结果，对的注水井，实施深部调驱，进一步模拟至含水率达98％；
方案4：在方案3的基础上，模拟至含水率达最低点时，调整注水量，进一步模拟至含水率达98％。
数值模拟过程中，结合流线模拟结果，绘制方案2与方案4调整注水量时的剩余油分布及产油量分配系数图，如图3所示。
计算图3中该时刻下各注水井的注水效率以及区块平均注水效率，并计算优化后的注水量，结果如表1所示。
表1注水量优化计算结果
通过数值模拟对4种方案进行开发效果预测，绘制含水率与累产油量变化曲线，如图4所示。
图4结果表明，方案2中仅调整注水量的开发方式可以在一定程度上降低含水率，但是增加的累产油量有限；实施深部调驱的方案3与方案4中，含水率均出现明显的下降，说明深部调驱起到了很好的驱替效果；方案4中实施深部调驱后，再调整注水量的开发方式可以进一步稳定含水，控制含水上升幅度，相应的增加最终累产油量。四种模拟方案中，方案4最优，即深部调驱结合注水量调整技术开发效果最好，说明通过深部调驱以及注水量调整的协同作用，可以达到最好的开发效果。
对方案4模拟过程中不同阶段下的剩余油饱和度分布进行描述，如图5所示，可以看出，第一阶段水驱后，注水井I1与产油井P之间还存在有水洗程度较低的区域，I1井实施深部调驱后，通过改变液流方向，使I1-P井间驱替效果得到改善；进一步调整注水量模拟至结束时刻，I1-I2井间以及I3-I4井间的剩余油也得到了有效驱替，总体开发效果得到改善。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，所述技术方法包括以下步骤：
S01构建待调整区块三维精细地质模型；
S02通过流线数值模拟技术，拟合生产历史；
S03计算单井及区块平均注水效率；
S04对注水效率低于区块平均注水效率的井实施深部调驱；
S05当区块含水率下降后再次上升时，重新计算该时刻下的单井以及区块的平均注水效率，以注水效率为依据对单井注水量进行重新分配。
2.权利要求1所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，所述待调整区块三维精细地质模型由综合地震解释、测井解释和岩心资料构建。
3.权利要求1所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，所述待调整区块三维精细地质模型包括构造模型和属性参数模型。
4.权利要求3所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，所述属性参数模型包括孔隙度属性参数和渗透率属性参数。
5.权利要求1所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，所述注水效率是指注入水贡献的产油量与注入水量的比值。
6.权利要求1所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，所述单井注水效率及区块平均注水效率的计算公式如下：
式(1)中，eI为注水井I的注水效率，为注水井I注入水驱替的日产油量；为注水井I的日注水量；为生产井Pj对注水井I的分配系数；为生产井Pj的日产油量；
式(2)中，为待调整区块平均注水效率，∑qo为工区日产油量；∑qi为工区日注水量。
7.权利要求1所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，所述流线数值模拟技术是指将地质模型转化为可以进行数值模拟研究的油藏数值模型，通过流线数值模拟器拟合区块及单井的生产历史，建立可视化的流动井网。
8.权利要求1所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，S05步骤中重新计算该时刻下的单井以及区块的平均注水效率，并根据平均注水效率为依据对单井注水量进行重新分配，分配规则如下：以区块平均注水效率为界，若注水井则提高注水量；反之，若则降低注水量。
9.权利要求8所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，重新分配后，水井的新注量计算方法如式(3)所示：
式中：为优化后的注水量，m3/d；为优化前的原始注水量，m3/d；wi为权重系数，其计算方法如公式(4)、公式(5)所示：
10.权利要求9所述的一种深部调驱结合单井注水量调整提高采收率的技术方法，其特征在于，所述wmin＝-0.5，wmax＝0.5，即注水量调整的最大幅度不超过原始注水量的50％。
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