CN108798634A - 一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缝洞型储层单洞‑单层均值试井解释方法，涉及油藏工程技术领域。本发明包括根据井筒与大溶洞相连的物理模型以及油藏参数来建立试井模型；根据所述试井模型，获得真实空间井底压力解；利用所述真实空间井底压力解与实测的井底压力数据进行曲线拟合，获得裂缝渗透率、井筒储集系数、溶洞体积等参数。本发明通过为缝洞型油藏储层参数计算及储量计算提供了配套的解释方法，能够直接解释缝洞型油藏中大溶洞的体积，为油田开发方案的制定提供技术支撑。且模型简单，求解方便，同时解析解不涉及复杂函数的计算，计算速度快；同时拟合后的解释结果可直接给出溶洞体积的大小，可方便的用于计算单井储量。
Description
技术领域
本发明属于油藏工程技术领域，特别是涉及一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法。
背景技术
碳酸盐岩缝洞型油藏基质基本不含油，储集空间以裂缝、溶洞为主，原油在裂缝、溶洞中的流动存在管流和渗流。原油在深大断裂裂缝和溶洞中流动时，垂向流动明显。目前针对缝洞型储层的试井解释方法有三重介质和等势体两种理论。
三重介质理论把缝洞型储层储油空间分为洞、缝、基质，其中基质是主要储油空间；裂缝直接与井筒连通，溶洞向裂缝供液、基质向裂缝和溶洞供液，基于渗流理论建立了一套较完整的试井理论体系。
等势体理论假设：1)缝洞型储层储集空间只有溶洞，但不考虑流体在溶洞中的流动，压力波在洞中瞬间传播，2)裂缝不是储油空间只是渗流通道，3)基质既不是储油空间、也不是渗流通道。
目前这两种理论都是基于常规试井解释理论，是针对缝洞型储层特征，对常规试井解释理论的深化，但是都未根据缝洞型储层实际流动特征，考虑能量方程对流体在缝洞中流动的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种缝洞型储层单洞-单层均质试井解释方法，本方法能够针对井筒与大溶洞相连时建立相应的试井解释模型，能够获得大溶洞的体积以及井筒表皮系数和渗透率等参数。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法，包括如下步骤：
S000：根据井筒与大溶洞相连的物理模型以及油藏参数来建立试井模型；
S001：根据所述试井模型，获得真实空间井底压力解；
S002：利用所述真实空间井底压力解与实测的井底压力数据进行曲线拟合，获得裂缝渗透率、井筒储集系数、溶洞体积等参数；
其中，S001中根据所述试井模型，获得真实空间井底压力解的具体过程如下：
T000：利用拉普拉斯变换对所述试井模型进行求解，获得拉普拉斯空间井底压力解函数
T002：利用Stehfest数值反演技术，由所述拉普拉斯空间井底压力解函数得到所述真实空间井底压力解pwD(tD)；
其中，所述试井模型为：
所述试井模型中的油藏参数包括：原始地层压力：pi；裂缝压力：pf；溶洞压力：pv；井底压力：pw；外部介质渗透率：k；流体粘度：μ；外部介质孔隙度：φ；外部介质压缩系数：Ct；产量：Q；体积系数：B；井筒半径：rw；溶洞半径：rv；井筒储集系数：Cw；为溶洞储集常数：Cv；井筒的表皮系数：sw；溶洞的表皮系数：sv；与井筒相连地层的厚度：h1；与溶洞相连地层的厚度：h2；时间：t；半径：r；溶洞无因次半径：rvD；
其中，无因次压力：
无因次时间：
无因次半径：
无因次井筒储集系数：
无因次溶洞储集系数：
无因次高度：
无因次波动系数：
无因次阻尼系数：
方程修正系数：α；
数学函数：
其中，f表示裂缝；v表示溶洞；w表示油井；v0为流体初始时刻的速度；D为油管直径；为流体密度；C为管道及流体系统中的波速。
优选地，对所述试井模型进行拉普拉斯变换，解得无限大地层边界条件下拉普拉斯空间井底压力解函数如下：
其中，
为第二类虚宗量0阶贝塞尔函数；
为第二类虚宗量1阶贝塞尔函数；
为第一类虚宗量0阶贝塞尔函数；
为第一类虚宗量1阶贝塞尔函数；
γ＝0.577216为欧拉常数。
优选地，所述试井模型中最后一个方程是基于能量守恒定律建立的无量纲方程：
优选地，所述真实空间井底压力解由Stehfest数值反演技术获得：
其中，N为偶数且N的范围为8-16。
优选地，S002中利用所述真实空间井底压力解与实测的井底压力数据进行曲线拟合，获得裂缝渗透率、井筒储集系数、溶洞体积等参数具体过程如下：
A000：曲线拟合得到压力拟合值：时间拟合值： 以及CvD；
A001：通过压力拟合值计算出渗透率K；
A002：通过时间拟合值tM计算井筒储集系数Cw和CwD；
其中：
A003：通过及CD计算表皮因子S；
A004：通过CvD计算溶洞储集系数Cv：
Cv＝2πφCt(h1+h2)rw 2(CvD)。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过为缝洞型油藏储层参数计算及储量计算提供了配套的解释方法，能够直接解释缝洞型油藏中大溶洞的体积，为油田开发方案的制定提供技术支撑。且模型简单，求解方便，在拉普拉斯空间可以给出解析解，并且解析解不涉及复杂函数的计算，计算速度快；同时拟合后的解释结果可直接给出溶洞体积的大小，可方便的用于计算单井储量。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法的流程图；
图2为本发明中压力及导数双对数曲线图；
图3为本发明中双对数曲线拟合图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法，包括如下步骤：
S000：根据井筒与大溶洞相连的物理模型以及油藏参数来建立试井模型；
S001：根据试井模型，获得真实空间井底压力解；
S002：利用真实空间井底压力解与实测的井底压力数据进行曲线拟合，获得裂缝渗透率、井筒储集系数、溶洞体积等参数；
其中，S001中根据试井模型，获得真实空间井底压力解的具体过程如下：
T000：利用拉普拉斯变换对试井模型进行求解，获得拉普拉斯空间井底压力解函数
T002：利用Stehfest数值反演技术，由拉普拉斯空间井底压力解函数得到真实空间井底压力解pwD(tD)；
其中，试井模型为：
试井模型中的油藏参数包括：原始地层压力：pi；裂缝压力：pf；溶洞压力：pv；井底压力：pw；外部介质渗透率：k；流体粘度：μ；外部介质孔隙度：φ；外部介质压缩系数：Ct；产量：Q；体积系数：B；井筒半径：rw；溶洞半径：rv；井筒储集系数：Cw；为溶洞储集常数：Cv；井筒的表皮系数：sw；溶洞的表皮系数：sv；与井筒相连地层的厚度：h1；与溶洞相连地层的厚度：h2；时间：t；半径：r；溶洞无因次半径：rvD；
其中，无因次压力：
无因次时间：
无因次半径：
无因次井筒储集系数：
无因次溶洞储集系数：
无因次高度：
无因次波动系数：
无因次阻尼系数：
方程修正系数：α；
数学函数：
其中，f表示裂缝；v表示溶洞；w表示油井；v0为流体初始时刻的速度；D为油管直径；为流体密度；C为管道及流体系统中的波速。
其中，对试井模型进行拉普拉斯变换，解得无限大地层边界条件下拉普拉斯空间井底压力解函数如下：
其中，
为第二类虚宗量0阶贝塞尔函数；
为第二类虚宗量1阶贝塞尔函数；
为第一类虚宗量0阶贝塞尔函数；
为第一类虚宗量1阶贝塞尔函数；
γ＝0.577216为欧拉常数。
其中，试井模型中最后一个方程是基于能量守恒定律建立的无量纲方程：
优选地，真实空间井底压力解由Stehfest数值反演技术获得：
其中，N为偶数且N的范围为8-16。
其中，S002中利用真实空间井底压力解与实测的井底压力数据进行曲线拟合，获得裂缝渗透率、井筒储集系数、溶洞体积等参数具体过程如下：
A000：曲线拟合得到压力拟合值：时间拟合值： 以及CvD；
A001：通过压力拟合值计算出渗透率K；
A002：通过时间拟合值tM计算井筒储集系数Cw和CwD；
其中：
A003：通过及CD计算表皮因子S；
A004：通过CvD计算溶洞储集系数Cv：
Cv＝2πφCt(h1+h2)rw 2(CvD)。
本发明中通过表1输入的参数，请参阅图2所示地层中有一个溶洞时外部地层为单层均质的井底压力及导数无量纲量双对数图；其中该曲线实线为压力曲线，虚线为压力导数曲线；波动系数β：0.8，阻尼系数γ：0.01，衰减指数α：1，组合参数10。
表1实例井基本参数
请参阅图3所示，通过对实际压力恢复曲线求导，并绘制成压力及导数双对数曲线，与图2给出的图版进行拟合，曲线拟合得到压力拟合值：时间拟合值：以及CvD；
通过压力拟合值计算出渗透率K；
通过时间拟合值tM计算井筒储集系数Cw和CwD；
其中：
通过及CD计算表皮因子S；
通过CvD计算溶洞储集系数Cv：
Cv＝2πφCt(h1+h2)rw 2(CvD)。
表2为该井的解释结果，与实际结果相符合。
表2解释结果
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法，其特征在于，包括如下步骤：
S000：根据井筒与大溶洞相连的物理模型以及油藏参数来建立试井模型；
S001：根据所述试井模型，获得真实空间井底压力解；
S002：利用所述真实空间井底压力解与实测的井底压力数据进行曲线拟合，获得裂缝渗透率、井筒储集系数、溶洞体积等参数；
其中，S001中根据所述试井模型，获得真实空间井底压力解的具体过程如下：
T000：利用拉普拉斯变换对所述试井模型进行求解，获得拉普拉斯空间井底压力解函数
T002：利用Stehfest数值反演技术，由所述拉普拉斯空间井底压力解函数得到所述真实空间井底压力解pwD(tD)；
其中，所述试井模型为：
所述试井模型中的油藏参数包括：原始地层压力：pi；裂缝压力：pf；溶洞压力：pv；井底压力：pw；外部介质渗透率：k；流体粘度：μ；外部介质孔隙度：φ；外部介质压缩系数：Ct；产量：Q；体积系数：B；井筒半径：rw；溶洞半径：rv；井筒储集系数：Cw；为溶洞储集常数：Cv；井筒的表皮系数：sw；溶洞的表皮系数：sv；与井筒相连地层的厚度：h1；与溶洞相连地层的厚度：h2；时间：t；半径：r；溶洞无因次半径：rvD；
其中，无因次压力：
无因次时间：
无因次半径：
无因次井筒储集系数：
无因次溶洞储集系数：
无因次高度：
无因次波动系数：
无因次阻尼系数：
方程修正系数：α；
数学函数：
其中，f表示裂缝；v表示溶洞；w表示油井；v0为流体初始时刻的速度；D为油管直径；为流体密度；C为管道及流体系统中的波速。
2.根据权利要求1所述的一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法，其特征在于，对所述试井模型进行拉普拉斯变换，解得无限大地层边界条件下拉普拉斯空间井底压力解函数如下：
其中，
为第二类虚宗量0阶贝塞尔函数；
为第二类虚宗量1阶贝塞尔函数；
为第一类虚宗量0阶贝塞尔函数；
为第一类虚宗量1阶贝塞尔函数；
γ＝0.577216为欧拉常数。
3.根据权利要求1所述的一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法，其特征在于，所述3、所述试井模型中最后一个方程是基于能量守恒定律建立的无量纲方程：
4.根据权利要求1所述的一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法，其特征在于，所述真实空间井底压力解由Stehfest数值反演技术获得：
其中，N为偶数且N的范围为8-16。
5.根据权利要求1所述的一种缝洞型储层单洞-单层均值试井解释方法，其特征在于，S002中利用所述真实空间井底压力解与实测的井底压力数据进行曲线拟合，获得裂缝渗透率、井筒储集系数、溶洞体积等参数具体过程如下：
A000：曲线拟合得到压力拟合值：时间拟合值：CDe2S以及CvD；
A001：通过压力拟合值计算出渗透率K：
A002：通过时间拟合值tM计算井筒储集系数Cw和CwD；
其中：
A003：通过CDe2S及CD计算表皮因子S；
A004：通过CvD计算溶洞储集系数Cv：
Cv＝2πφCt(h1+h2)rw 2(CvD)。
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