CN109241625B - Co2驱油技术效果的评价方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CO₂驱油技术效果的评价方法及装置，其中该方法包括：根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案；获得试验方案的相对提高采出程度比；建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系；根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价。本发明通过建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，实现目标油田区块CO₂驱油技术效果的评价，克服了矿场实际区块因不具备数值模拟和地质建模条件而无法对油田区块CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题。

Description

CO2驱油技术效果的评价方法及装置

技术领域

本发明涉及油气田开发与提高采收率技术领域，尤其涉及CO₂驱油技术效果的评价方法及装置。

背景技术

油藏中注入CO₂能够提高微观驱油效率，从而达到提高原油采收率的目的。对于不同油田区块，采用CO₂进行驱油会得到不同的采收效果，因此有必要筛选出适合采用CO₂驱油技术的油田区块。在进行筛选的过程中，需要对CO₂驱油技术效果进行评价。目前国内外对CO₂驱油的研究逐渐深入，但对CO₂驱油技术效果评价的研究较少，因此有必要形成一套适合我国油田的CO₂驱油技术适应性评价理论与方法，从而根据评价结果筛选出适合采用CO₂驱油技术的油田区块，为油田CO₂驱油项目实施与提高采收率技术推广提供理论指导。

目前的CO₂驱油技术效果的评价主要通过储层地质建模和油藏数值模拟实现，但是一些矿场实际区块不具备数值模拟和地质建模的条件，例如，一些刚开发的区块，井的数量少，区块油藏资料不全，对区块的认识程度低，不适合直接采用数值模拟和地质建模对油田区块的CO₂驱油技术效果进行分析和评价。

发明内容

本发明实施例提供一种CO₂驱油技术效果的评价方法，用以评价不具备数值模拟和地质建模条件的目标油田区块CO₂驱油效果，克服矿场实际区块因不具备数值模拟和地质建模条件而无法对油田区块CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题，该方法包括：

根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案；

获得试验方案的相对提高采出程度比，所述相对提高采出程度比根据如下采收率获得：母油田区块含水率达到第一设定值时的：水驱采收率，母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的：水驱采收率和母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率；

建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系；

根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价。

本发明实施例提供一种CO₂驱油技术效果的评价装置，用以评价不具备数值模拟和地质建模条件的目标油田区块CO₂驱油效果，克服矿场实际区块因不具备数值模拟和地质建模条件而无法对油田区块CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题，该装置包括：

方案选取模块，用于根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案；

试验结果获得模块，用于获得试验方案的相对提高采出程度比，所述相对提高采出程度比根据如下采收率获得：母油田区块含水率达到第一设定值时的：水驱采收率，母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的：水驱采收率，母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率；

关系建立模块，用于建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系；

效果评价模块，用于根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价。

本发明实施例通过选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案，获得所选出的试验方案的相对提高采出程度比，建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，进而根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对不具备数值模拟和地质建模条件的目标油田区块CO₂驱油效果进行评价，克服了矿场实际区块因不具备数值模拟和地质建模条件而无法对油田区块CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题。

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。在附图中：

图1为本发明实施例中CO₂驱油技术效果评价方法的示意图；

图2为本发明实施例中CO₂驱油技术效果评价装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

为了评价不具备数值模拟和地质建模条件的目标油田区块CO₂驱油效果，克服矿场实际区块因不具备数值模拟和地质建模条件而无法对油田区块CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题，本发明实施例提供一种CO₂驱油技术效果的评价方法，如图1所示，该方法可以包括：

步骤101、根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案；

步骤102、获得试验方案的相对提高采出程度比，所述相对提高采出程度比根据如下采收率获得：母油田区块含水率达到第一设定值时的水驱采收率，母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的：水驱采收率和母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率；

步骤103、建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系；

步骤104、根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价。

由图1所示可以得知，本发明实施例通过选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案，获得所选出的试验方案的相对提高采出程度比，建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，进而根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对不具备数值模拟和地质建模条件的目标油田区块CO₂驱油效果进行评价，克服了矿场实际区块因不具备数值模拟和地质建模条件而无法对油田区块CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题。

具体实施时，根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案。实施例中，先确定母油田区块各量化参数的水平值。发明人发现，目前已有的CO₂驱油技术效果评价研究多是采用常规的单因素分析方法，没有考虑多因素同时变化的情况。而在本发明实施例中，母油田区块的量化参数可以包括多种不同的量化参数，因此本发明实施例的CO₂驱油技术效果评价能够考虑多因素同时变化的情况。例如，母油田区块的量化参数可以包括：渗透率k、孔隙度φ、含油饱和度S_w、渗透率变异系数v_k、渗透率级差α_k、垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h、有效厚度h和水驱可采储量采出程度R_wf等量化参数其中之一或任意组合。本领域技术人员可以理解，上述列举出的量化参数为一示例性说明，实施时可以根据需求确定不同的量化参数，相关的变化例均应落入本发明的保护范围。

在确定母油田区块的量化参数之后，可以根据母油田区块的量化参数变化范围与试验设计需要，确定母油田区块各量化参数的水平值。例如，根据母油田区块量化参数的变化范围与试验设计需要，将母油田区块的量化参数分为m个水平，分别为：水平1，水平2，...，水平m，设母油田区块有n个量化参数，分别为：量化参数1，量化参数2，...，量化参数n，依次确定母油田区块量化参数1，量化参数2，...，量化参数n分别在水平1、水平2、...、水平m下的的取值。

举一例，通过查阅母油田区块油藏资料得到渗透率k的变化范围为200md-500md，可将母油田区块量化参数分为4个水平，分别为：水平1，水平2，水平2，水平4，且渗透率k在4个水平的取值分别为200md，300md，400md和500md。

确定母油田区块各量化参数的水平值之后，可以根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案。发明人发现，目前已有的试验方案获得方法为完全析因设计方法，但是这种方法得到的试验方案数量多，完成所有试验方案的模拟试验需要消耗大量时间。而在本发明实施例中，在确定母油田区块各量化参数的水平值之后，根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，可以得到数量较少的试验方案，从而简化了评价CO₂驱油技术效果的运算过程，节约了运算时间，有利于快速预测目标油田区块实施注CO₂驱油的技术效果。

例如，已选取了n个母油田区块的量化参数，并将母油田区块的量化参数分为m个水平，若采用传统的完全析因设计方法获得试验方案，则应得到mⁿ个母油田区块CO₂驱油技术试验方案。本发明实施例中，根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，可以得到数量较少的l个试验方案，方案序号k＝1,2,...,l，其中l<mⁿ。

根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案，可以有多种具体的实现方式。实施例中可以通过最优化设计算法，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案。根据不同的优化策略标准会产生不同的最优化设计算法，本领域最优化设计算法包括：D-最优化设计、A-最优化设计、E-最优化设计、G-最优化设计，本发明实施例中最优化设计方法采用D-最优化设计。D-最优化设计算法为现有技术，本领域技术人员能够通过查阅资料了解D-最优化设计算法，本发明不再进行具体说明。本领域技术人员可以理解，上述列举出的最优化设计算法为一示例性说明，实施时可以根据需求确定不同的最优化设计算法，相关的变化例均应落入本发明的保护范围。

母油田区块各量化参数之间的关系包括：量化参数的线性关系、平方关系以及一阶交互效应，本领域技术人员能够通过查阅资料了解线性关系、平方关系以及一阶交互效应的概念，本发明不再进行具体说明。本领域技术人员可以理解，上述列举出的母油田区块各量化参数之间的关系为一示例性说明，实施时可以根据需求考虑母油田区块不同的各量化参数之间的关系，相关的变化例均应落入本发明的保护范围。

具体实施时，根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取目标油田区块CO₂驱油技术的试验方案可以通过SAS数据分析软件实现。首先将获得的量化参数的取值输入SAS数据分析软件，然后在SAS数据分析软件中选择一种最优化设计算法以及需要考虑的母油田区块各量化参数之间的关系，从而可以得到数量较少的试验方案。

需要说明的是，试验是指CO₂驱油技术的模拟试验，试验方案是通过将母油田区块各量化参数在不同水平时的取值进行组合得到的，母油田区块是指进行CO₂驱油技术模拟试验的油田区块。

具体实施时，获得试验方案的相对提高采出程度比，所述相对提高采出程度比根据如下采收率获得：母油田区块含水率达到第一设定值时的：水驱采收率，母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的：水驱采收率和母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率。试验可能有多种具体方式，例如，在得到l个试验方案后，先分别针对每个试验方案进行母油田区块CO₂驱油技术试验，母油田区块CO₂驱油技术试验包括：

根据试验方案中母油田区块各量化参数的取值，对母油田区块CO₂驱油技术试验各量化参数进行赋值；

进行母油田区块注水开发模拟运算，当水驱可采储量采出程度达到设定水平值时，记录此时的水驱采收率E_RW1；

继续进行母油田区块注水开发模拟运算，当区块含水率达到第一设定值时，记录此时的水驱采收率E_RW2；

重新进行母油田区块注水开发模拟运算，当水驱可采储量采出程度达到设定水平值时，进行转注CO₂驱油模拟运算，当区块生产气油比达到第二设定值时，记录此时的CO₂驱采收率E_RC。

在本例中，第一设定值可以取98％，第二设定值可以取3000Sm³/m³。本领域技术人员可以理解，上述第一设定值与第二设定值的取值为一示例性说明，实施时可以根据需求确定不同的第一设定值与第二设定值的取值，相关的变化例均应落入本发明的保护范围。

在针对试验方案进行母油田区块CO₂驱油技术试验并记录采收率E_RW1、E_RW2和E_RC之后，根据上述采收率E_RW1、E_RW2和E_RC，计算试验方案的相对提高采出程度比R_EXTRA(rel.)，按如下公式获得试验方案的相对提高采出程度比：

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，E_RC为母油田区块含水率达到第一设定值时的水驱采收率，E_RW1为母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的水驱采收率，E_RW2为母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率。

之所以选择相对提高采出程度比作为评价油田区块CO₂驱油效果的指标，是因为发明人考虑到，目前大多油田区块前期先实施水驱开发，在此基础上再评价转注CO₂驱油的效果，因此转注CO₂驱油时机(可用水驱可采储量采出程度表征)是影响水驱油田转注CO₂驱油效果的重要量化参数。但是传统的评价CO₂驱油效果的指标：CO₂驱采收率仅能评价实施CO₂驱油的最终效果，无法评价CO₂驱相比于水驱的优势大小以及转注CO₂驱油时机对CO₂驱油效果的影响。为了衡量不同水驱可采储量采出程度时转注CO₂驱的开发效果，使转注CO₂驱油较注水驱油的效果最优化，在本发明实施例中，建立了新的驱油评价指标：相对提高采出程度比，相比于CO₂驱采收率，相对提高采出程度比值能够更加有效对比分析水驱油田转注CO₂驱油与继续水驱的开发效果，其数值越大，表示转注CO₂驱油效果越优于继续水驱效果。

具体实施时，建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，可以包括：根据母油田区块各量化参数之间的关系，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，从而建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系。

实施例中，根据母油田区块各量化参数之间的关系，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析。母油田区块各量化参数之间的关系包括：量化参数的线性关系、平方关系以及一阶交互效应，本领域技术人员能够通过查阅资料了解线性关系、平方关系以及一阶交互效应的概念，本发明不再进行具体说明。本领域技术人员可以理解，上述列举出的母油田区块各量化参数之间的关系为一示例性说明，实施时可以根据需求考虑母油田区块不同的各量化参数之间的关系，相关的变化例均应落入本发明的保护范围。

对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析后，从而建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系：

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，k为渗透率，φ为孔隙度，S_w为含油饱和度， v_k为渗透率变异系数，α_k为渗透率级差，k_v为垂向渗透率，k_h为水平渗透率，h为有效厚度，R_wf为水驱可采储量采出程度，a₀～a₄₄为系数。

需要说明的是，由于实施时可以根据需求确定不同的量化参数，母油田区块的量化参数可以包括：渗透率k、孔隙度φ、含油饱和度S_w、渗透率变异系数v_k、渗透率级差α_k、垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h、有效厚度h和水驱可采储量采出程度R_wf其中之一或任意组合，因此，在进行回归分析时，将含有未选取的量化参数所在项的系数置零。例如，从上述8个量化参数中选取渗透率k，孔隙度φ，含油饱和度S_w，渗透率变异系数v_k，垂向渗透率k_v，水平渗透率k_h，有效厚度h和水驱可采储量采出程度R_wf作为母油田区块的量化参数，未被选取的量化参数为渗透率级差α_k，则在进行回归分析时，将含有未选取的量化参数渗透率级差α_k所在项的系数a₅、a₁₃、a₂₀、a₂₆、a₃₁、a₃₅、a₃₉、a₄₀和a₄₁置零。

此外，目标油田区块是与母油田区块具有相近油藏条件与流体性质但油藏资料不全面的油田区块，其中，具有相近油藏条件与流体性质指的是，待测原油区块的量化参数：渗透率、渗透率变异系数、垂向渗透率与水平渗透率之比和有效厚度的值落入与目标油田区块具有相近油藏条件与流体性质且油藏资料全面的油田区块试验方案中相应量化参数的变化范围内，且待测原油区块的油藏参数：孔隙度、含油饱和度、原油密度、原油粘度和地层压力的值落入与目标油田区块具有相近油藏条件与流体性质且油藏资料全面的油田区块的相应油藏参数值上下浮动10％的范围内。

具体实施时，根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对目标油田区块的CO₂驱油技术效果进行评价。发明人发现，一些矿场实际区块不具备数值模拟和地质建模的条件，例如，一些刚开发的区块，井的数量少，区块油藏资料不全，对区块的认识程度低，不适合采用数值模拟和地质建模对油田区块的CO₂驱油技术效果进行分析和评价。在本发明实施例中，可以通过选取与目标油田区块具有相近油藏条件与流体性质且油藏资料全面的母油田区块的CO₂驱油技术试验方案，获得试验方案的相对提高采出程度比，根据试验方案的相对提高采出程度比，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，进而根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系得到目标油田区块CO₂驱油技术效果评价结果。该方法有效克服了矿场实际区块不具备数值模拟和地质建模的条件，无法对油田区块的CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题。

实施例中，得到母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系之后，针对目标油田区块，根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系对目标油田区块的CO₂驱油技术效果进行评价。本实施例中，利用相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系对目标油田区块进行CO₂驱油技术效果的评价，将目标油田区块的各量化参数的值代入公式(2)中，即可计算出转注CO₂驱油的相对提高采出程度比。然后根据计算出的转注CO₂驱油的相对提高采出程度比的值对目标油田区块的CO₂驱油技术效果进行评价，当计算的相对提高采出程度比R_EXTRA(rel.)小于第三设定值时，表明目标油田区块转注CO₂驱油相对于继续水驱不具有优势或不具有较大优势，则不建议在目标油田区块实施转注CO₂驱油；当计算的相对提高采出程度比R_EXTRA(rel.)大于等于第三设定值且小于第四设定值时，表明目标油田区块转注CO₂驱油相对于继续水驱比较具有优势，则建议可以在目标油田区块实施转注CO₂驱油；当计算的相对提高采出程度比R_EXTRA(rel.)大于等于第四设定值时，表明目标油田区块转注CO₂驱油相对于继续水驱具有明显优势，则强烈建议在目标油田区块实施转注CO₂驱油。

下面给出一个具体实施例，说明本发明实施例中CO₂驱油技术效果评价方法的具体应用。以大港油田官104区块油藏为例，利用本发明实施例的CO₂驱油技术效果评价方法得到大港油田官104区块的相对提高采出程度比与大港油田官104区块各量化参数之间的关系，然后针对与大港油田官104区块具有相近油藏条件与流体性质但油藏资料不全面的目标油田区块即大港油田官80区块，利用大港油田官104区块的相对提高采出程度比与大港油田官104区块各量化参数之间的关系计算大港油田官80区块实施CO₂驱的相对提高采出程度比，以判断大港油田官80区块是否实施注CO₂驱油。

首先确定母油田区块即大港油田官104区块各量化参数的水平值。如表1所示，母油田区块各量化参数包括：渗透率k、渗透率变异系数v_k、垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h、有效厚度h和水驱可采储量采出程度R_wf，即n＝5。在确定母油田区块的量化参数之后，可以根据母油田区块的量化参数变化范围与试验设计需要，确定母油田区块各量化参数的水平值。通过查阅母油田区块油藏资料，确定母油田区块量化参数变化范围，即渗透率k变化范围为200md～500md、渗透率变异系数v_k变化范围为0.5～0.8、垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h变化范围为0.1～0.4、有效厚度h变化范围为10m～40m，水驱可采储量采出程度R_wf变化范围为20％～80％，由此，根据获取的母油田区块量化参数变化范围和母油田区块的实际情况，将母油田区块量化参数分为4个水平，即m＝4，分别为：水平1，水平2，水平3，水平4，依次确定母油田区块量化参数1至量化参数5分别在水平1、水平2，水平3，水平4下的的取值。

表1母油田区块量化参数及其水平值

在表1中，以渗透率为例，渗透率等于200md为水平1，渗透率等于300md为水平2，渗透率等于400md为水平3，渗透率等于500md为水平4。

确定母油田区块各量化参数的水平值之后，可以根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案。已选取了5个母油田区块的量化参数，并将母油田区块的量化参数分为4个水平，若采用传统的完全析因设计方法获得试验方案，则应得到4⁵＝1024个母油田区块CO₂驱油技术试验方案。本发明实施例中，根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案。在本例中，根据母油田区块各量化参数的水平值和5个量化参数的线性关系、平方关系以及一阶交互效应，并采用D-最优化设计算法实现母油田区块CO₂驱油技术的试验方案的选取，从而得到数量较少的l＝31个试验方案。本发明实施例中，利用SAS数据分析软件实现试验方案的选取。首先将获得的量化参数的取值输入SAS数据分析软件，然后在SAS数据分析软件中选择D-最优化设计算法以及需要考虑的母油田区块各量化参数之间的关系，包括：线性关系、平方关系以及一阶交互效应，从而可以得到数量较少的l＝31个试验方案。试验方案及其量化参数取值如表 2所示；

表2D-最优化设计试验方案量化参数取值表

然后，获得试验方案的相对提高采出程度比，所述相对提高采出程度比根据如下采收率获得：母油田区块含水率达到第一设定值时的：水驱采收率，母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的：水驱采收率和母油田区块生产气油比达到第二设定值时的 CO₂驱采收率。得到31个试验方案后，先分别针对每个试验方案进行母油田区块CO₂驱油技术试验，母油田区块CO₂驱油技术试验包括：

根据试验方案中母油田区块各量化参数的取值，对母油田区块CO₂驱油技术试验各量化参数进行赋值，以方案1为例对母油田区块CO₂驱油技术试验各量化参数进行赋值，渗透率k＝200md、渗透率变异系数v_k＝0.5、垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h＝0.1、有效厚度h＝10和水驱可采储量采出程度R_wf＝20％。其他方案对母油田区块CO₂驱油技术试验各量化参数进行赋值方法与方案1相同；

进行母油田区块注水开发模拟运算，当水驱可采储量采出程度达到设定水平值R_wf＝20％时，记录此时的水驱采收率E_RW1；

继续进行母油田区块注水开发模拟运算，当区块含水率达到98％时，记录此时的水驱采收率E_RW2；

重新进行母油田区块注水开发模拟运算，当水驱可采储量采出程度达到设定水平值 R_wf＝20％时，进行转注CO₂驱油模拟运算，当区块生产气油比达到3000Sm³/m³时，记录此时的CO₂驱采收率E_RC。

在针对试验方案进行母油田区块CO₂驱油技术试验并记录母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值R_wf＝20％时的：水驱采收率E_RW1、母油田区块含水率达到98％时的：水驱采收率E_RW2和母油田区块生产气油比达到3000Sm³/m³时的CO₂驱采收率E_RC之后，根据上述获得的母油田区块含水率达到98％时的：水驱采收率、母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值R_wf＝20％时的：水驱采收率和母油田区块生产气油比达到3000 Sm³/m³时的CO₂驱采收率计算试验方案的相对提高采出程度比R_EXTRA(rel.)，按如下公式获得试验方案的相对提高采出程度比：

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，E_RC为母油田区块含水率达到98％时的水驱采收率，E_RW1为母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值R_wf＝20％时的水驱采收率，E_RW2为母油田区块生产气油比达到3000Sm³/m³时的CO₂驱采收率。以相同方法对方案2-方案31进行模拟运算，从而得到31个试验方案的相对提高采出程度比结果，见表3。表3最优化设计方案相对提高采出程度比的数值模拟运算结果与回归分析评价结果对比

建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系。根据母油田区块5个量化参数的线性关系、平方关系以及一阶交互效应，利用数据分析软件对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析。对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，从而建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系：

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，k为渗透率，v_k为渗透率变异系数，k_v为垂向渗透率，k_h为水平渗透率，h为有效厚度，R_wf为水驱可采储量采出程度。

将31个试验方案的量化参数取值代入母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系(即公式(4))，可得大港油田官104区块转注CO₂驱油的31个试验方案的相对提高采出程度比。表3是不同方案相对提高采出程度比数值模拟运算结果和回归分析评价结果对比，通过分析可知，两者吻合度好，残差小，且回归分析评价结果均处于95％置信区间内，表明本发明的CO₂驱油技术效果的评价方法准确可靠。

进而，针对与母油田区块即大港油田官104区块具有相近油藏条件与流体性质的目标油田区块即大港油田官80区块，根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价。大港油田官80区块与大港油田官104区块具有相同的油藏条件和流体性质，利用母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系对大港油田官80区块CO₂驱油技术效果进行评价，判断大港油田官80区块是否适合开展注CO₂驱油开发。

在本例中，设定第三设定值为1.25，第四设定值为3，当计算的相对提高采出程度比 R_EXTRA(rel.)小于1.25时，表明大港油田官80区块转注CO₂驱油相对于继续水驱不具有优势或不具有较大优势，则不建议在大港油田官80区块实施转注CO₂驱油；当计算的相对提高采出程度比R_EXTRA(rel.)大于等于1.25且小于3时，表明大港油田官80区块转注CO₂驱油相对于继续水驱比较具有优势，则建议可以在大港油田官80区块实施转注CO₂驱油；当计算的相对提高采出程度比R_EXTRA(rel.)大于等于3时，表明大港油田官80区块转注CO₂驱油相对于继续水驱具有明显优势，则强烈建议在大港油田官80区块实施转注CO₂驱油。

大港油田官80区块的平均渗透率k＝362md，渗透率变异系数v_k＝0.65，垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h＝0.22，有效厚度h＝11.2m，水驱可采储量采出程度R_wf＝76.2％。将上述量化参数取值代入母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系(即公式(4))，可得大港油田官80区块在当前时刻转注CO₂驱油的相对提高采出程度比 R_EXTRA(rel.)＝3.12，即大港油田官80区块在当前时刻转注CO₂驱油可提高的采收率是继续水驱所提高采收率的3.12倍，因此，大港油田官80区块在当前时刻转注CO₂驱油相对于继续水驱具有明显优势，强烈建议在大港油田官80区块实施转注CO₂驱油。

由上述实施例可知，本发明实施例通过选取与目标油田区块具有相近油藏条件与流体性质且油藏资料全面的母油田区块的CO₂驱油技术试验方案，获得试验方案的相对提高采出程度比，根据试验方案的相对提高采出程度比，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，从而根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，得到目标油田区块CO₂驱油技术效果评价结果，克服了矿场实际区块因不具备数值模拟和地质建模条件而无法对油田区块CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题。实施例中，通过选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案，仅保留数量较少的试验方案，有效减少了试验方案的数量，简化了运算的过程，节约了运算的时间，进而获得所选出的试验方案的相对提高采出程度比，根据试验方案的相对提高采出程度比，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价，有利于快速预测目标油田区块实施注CO₂驱油的技术效果，有效克服运算时间冗长的问题；母油田区块的量化参数可以包括多种不同的量化参数，因此CO₂驱油技术效果评价能够考虑多因素同时变化的情况；建立新的CO₂驱油技术效果评价指标：相对提高采出程度比，衡量不同水驱可采储量采出程度时转注CO₂驱的开发效果，使转注CO₂驱油较注水驱油的效果最优化，相比于CO₂驱采收率，相对提高采出程度比值能够更加有效对比分析水驱油田转注CO₂驱油与继续水驱的开发效果，其数值越大，表示转注CO₂驱油效果越优于继续水驱效果。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种CO₂驱油技术效果的评价装置，如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与CO₂驱油技术效果的评价方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图2为本发明实施例中CO₂驱油技术效果评价装置的结构图，如图2所示，该装置包括：

方案选取模块201，用于根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案；

试验结果获得模块202，用于获得试验方案的相对提高采出程度比，所述相对提高采出程度比根据如下采收率获得：母油田区块含水率达到第一设定值时的：水驱采收率，母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的：水驱采收率，母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率；

关系建立模块203，用于建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系；

效果评价模块204，用于根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价。

一个实施例中，母油田区块的量化参数包括：渗透率k、孔隙度φ、含油饱和度S_w、渗透率变异系数v_k、渗透率级差α_k、垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h、有效厚度h和水驱可采储量采出程度R_wf其中之一或任意组合。

一个实施例中，试验结果获得模块202进一步用于按如下公式获得试验方案的相对提高采出程度比：

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，E_RC为母油田区块含水率达到第一设定值时的水驱采收率，E_RW1为母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的水驱采收率，E_RW2为母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率。

一个实施例中，关系建立模块203进一步用于：

根据母油田区块各量化参数之间的关系，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，从而建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系。

一个实施例中，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，从而建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系：

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，k为渗透率，φ为孔隙度，S_w为含油饱和度， v_k为渗透率变异系数，α_k为渗透率级差，k_v为垂向渗透率，k_h为水平渗透率，h为有效厚度，R_wf为水驱可采储量采出程度，a₀～a₄₄为系数。

综上所述，本发明实施例通过选取与目标油田区块具有相近油藏条件与流体性质且油藏资料全面的母油田区块的CO₂驱油技术试验方案，获得试验方案的相对提高采出程度比，根据试验方案的相对提高采出程度比，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，从而根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系得到目标油田区块CO₂驱油技术效果评价结果，克服了矿场实际区块因不具备数值模拟和地质建模条件而无法对油田区块CO₂驱油技术效果进行分析和评价的问题。

实施例中，通过选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案，仅保留数量较少的试验方案，有效减少了试验方案的数量，简化了运算的过程，节约了运算的时间，进而获得所选出的试验方案的相对提高采出程度比，根据试验方案的相对提高采出程度比，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价，有利于快速预测目标油田区块实施注CO₂驱油的技术效果，有效克服运算时间冗长的问题；母油田区块的量化参数可以包括多种不同的量化参数，因此CO₂驱油技术效果评价能够考虑多因素同时变化的情况；建立新的CO₂驱油技术效果评价指标：相对提高采出程度比，衡量不同水驱可采储量采出程度时转注CO₂驱的开发效果，使转注CO₂驱油较注水驱油的效果最优化，相比于CO₂驱采收率，相对提高采出程度比值能够更加有效对比分析水驱油田转注CO₂驱油与继续水驱的开发效果，其数值越大，表示转注CO₂驱油效果越优于继续水驱效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种CO₂驱油技术效果的评价方法，其特征在于，包括：

根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，在SAS数据分析软件中通过最优化设计算法选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案，母油田区块的量化参数包括：渗透率k、孔隙度φ、含油饱和度S_w、渗透率变异系数v_k、渗透率级差α_k、垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h、有效厚度h和水驱可采储量采出程度R_wf其中之一或任意组合；

对试验方案进行母油田区块CO₂驱油技术试验，母油田区块CO₂驱油技术试验包括：根据试验方案中母油田区块各量化参数的取值，对母油田区块CO₂驱油技术试验各量化参数进行赋值；进行母油田区块注水开发模拟运算，当水驱可采储量采出程度达到设定水平值时，记录此时的水驱采收率；继续进行母油田区块注水开发模拟运算，当区块含水率达到第一设定值时，记录此时的水驱采收率；重新进行母油田区块注水开发模拟运算，当水驱可采储量采出程度达到设定水平值时，进行转注CO₂驱油模拟运算，当区块生产气油比达到第二设定值时，记录此时的CO₂驱采收率；

获得母油田区块CO₂驱油技术试验的相对提高采出程度比，所述相对提高采出程度比根据如下采收率获得：母油田区块含水率达到第一设定值时的：水驱采收率，母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的：水驱采收率，母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率；

建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系；

根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价，包括：将目标油田区块各量化参数的值代入母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，得到目标油田区块相对提高采出程度比；若所述目标油田区块相对提高采出程度比小于1.25，则评价结果为不在目标油田区块实施转注CO₂驱油；若所述目标油田区块相对提高采出程度比大于等于1.25且小于3，则评价结果为可以在目标油田区块实施转注CO₂驱油；若所述目标油田区块相对提高采出程度比大于等于3，则评价结果为推荐在目标油田区块实施转注CO₂驱油。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式获得试验方案的相对提高采出程度比：

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，E_RC为母油田区块含水率达到第一设定值时的水驱采收率，E_RW1为母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的水驱采收率，E_RW2为母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，包括：

根据母油田区块各量化参数之间的关系，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，从而建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系为：

R_EXTRA(rel.)＝a₀+a₁×k+a₂×φ+a₃×S_w+a₄×v_k+a₅×α_k+a₆×(k_v/k_h)+a₇×h+a₈×R_wf+a₉×k²+a₁₀×φ²+a₁₁×S_w ²+a₁₂×v_k ²+a₁₃×α_k ²+a₁₄×(k_v/k_h)²+a₁₅×h²+a₁₆×R_wf ²+a₁₇×k×φ+a₁₈×k×S_w+a₁₉×k×v_k+a₂₀×k×α_k+a₂₁×k×(k_v/k_h)+a₂₂×k×h+a₂₃×k×R_wf+a₂₄×φ×S_w+a₂₅×φ×v_k+a₂₆×φ×α_k+a₂₇×φ×(k_v/k_h)+a₂₈×φ×h+a₂₉×φ×R_wf+a₃₀×S_w×v_k+a₃₁×S_w×α_k+a₃₂×S_w×(k_v/k_h)+a₃₃×S_w×h+a₃₄×S_w×R_wf+a₃₅×v_k×α_k+a₃₆×v_k×(k_v/k_h)+a₃₇×v_k×h+a₃₈×v_k×R_wf+a₃₉×α_k×(k_v/k_h)+a₄₀×α_k×h+a₄₁×α_k×R_wf+a₄₂×(k_v/k_h)×h+a₄₃×(k_v/k_h)×R_wf+a₄₄×h×R_wf

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，k为渗透率，φ为孔隙度，S_w为含油饱和度，v_k为渗透率变异系数，α_k为渗透率级差，k_v为垂向渗透率，k_h为水平渗透率，h为有效厚度，R_wf为水驱可采储量采出程度，a₀～a₄₄为系数。

5.一种CO₂驱油技术效果的评价装置，其特征在于，包括：

方案选取模块，用于根据母油田区块各量化参数的水平值和母油田区块各量化参数之间的关系，在SAS数据分析软件中通过最优化设计算法选取母油田区块CO₂驱油技术的试验方案，母油田区块的量化参数包括：渗透率k、孔隙度φ、含油饱和度S_w、渗透率变异系数v_k、渗透率级差α_k、垂向渗透率与水平渗透率之比k_v/k_h、有效厚度h和水驱可采储量采出程度R_wf其中之一或任意组合；

技术试验模块，用于对试验方案进行母油田区块CO₂驱油技术试验，母油田区块CO₂驱油技术试验包括：根据试验方案中母油田区块各量化参数的取值，对母油田区块CO₂驱油技术试验各量化参数进行赋值；进行母油田区块注水开发模拟运算，当水驱可采储量采出程度达到设定水平值时，记录此时的水驱采收率；继续进行母油田区块注水开发模拟运算，当区块含水率达到第一设定值时，记录此时的水驱采收率；重新进行母油田区块注水开发模拟运算，当水驱可采储量采出程度达到设定水平值时，进行转注CO₂驱油模拟运算，当区块生产气油比达到第二设定值时，记录此时的CO₂驱采收率；

试验结果获得模块，用于获得母油田区块CO₂驱油技术试验的相对提高采出程度比，所述相对提高采出程度比根据如下采收率获得：母油田区块含水率达到第一设定值时的：水驱采收率，母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的：水驱采收率，母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率；

关系建立模块，用于建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系；

效果评价模块，用于根据母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，对目标油田区块CO₂驱油技术效果进行评价，包括：将目标油田区块各量化参数的值代入母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系，得到目标油田区块相对提高采出程度比；若所述目标油田区块相对提高采出程度比小于1.25，则评价结果为不在目标油田区块实施转注CO₂驱油；若所述目标油田区块相对提高采出程度比大于等于1.25且小于3，则评价结果为可以在目标油田区块实施转注CO₂驱油；若所述目标油田区块相对提高采出程度比大于等于3，则评价结果为推荐在目标油田区块实施转注CO₂驱油。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述试验结果获得模块进一步用于按如下公式获得试验方案的相对提高采出程度比：

其中，R_EXTRA(rel.)为相对提高采出程度比，E_RC为母油田区块含水率达到第一设定值时的水驱采收率，E_RW1为母油田区块水驱可采储量采出程度达到设定水平值时的水驱采收率，E_RW2为母油田区块生产气油比达到第二设定值时的CO₂驱采收率。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述关系建立模块进一步用于：

根据母油田区块各量化参数之间的关系，对试验方案的相对提高采出程度比进行回归分析，从而建立母油田区块相对提高采出程度比与母油田区块各量化参数之间的关系。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一所述方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至4任一所述方法的计算机程序。

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