CN109958413A - 一种特高含水期油藏动态流动单元划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及针对注水开发油藏在特高含水期实现动态流动单元划分的方法，该方法包括：步骤(1)：根据油田已有的相渗曲线，回归得到不同绝对渗透率下的相渗曲线表达式，进而计算得到各网格点的水相相对渗透；步骤(2)：计算水相渗流系数，由步骤(1)得到各网格点的水相相对渗透，根据渗流系数定义，计算得到模型中每个网格点的水相渗流系数；步骤(3)：确定划分界限，绘制水相渗流系数半对数累积曲线图，找出两个平行段(斜率较小，几乎为0)以及两个平行段间斜率较大的一段，作为动态流动单元的划分界限；步骤(4)：网格所属分区判定，在步骤(3)划分界限的基础上，对各个网格的水相渗流系数进行分区判定，进而划分流动单元。
Description
技术领域
本发明涉及注水开发油藏综合调整技术领域，特别是涉及一种油藏进入特高含水期后，在分析地质参数的基础上，基于油藏动态参数进行流动单元划分的方法。
背景技术
我国东部油田目前大都已进入高含水、特高含水阶段，在寻找新的后备储量难度越来越大、储采比严重失调的形势下，开发老油田剩余油已成为我国东部老油田持续发展的重大战略。揭示剩余油的数量和分布是设计和优化注水开发方案和三次采油方案的重要依据，而油藏内剩余油的数量大小、空间分布受控于储层宏观和微观非均质性质。流动单元概念的提出和及其研究方法的形成与发展为认识油藏的非均质性提供了有效手段。流动单元定义为在空间上连续分布的具有相似岩石物理特征和渗流特征的储集体，流动单元的研究对分析地下油水分布规律，预测剩余油分布具有很大的实际意义，然而，作为一种地质体描述定量化手段，现有的流动单元划分方法并没有很好地将地质与油藏结合起来，无法描述与解决开发后期无效驱动的问题，为油田开发调整提供依据。本专利提出将渗流系数作为流动单元划分的依据指标，能够将地质参数和开发动态参数很好的结合起来，提出了特高含水期流动单元划分依据指标的政策界限，建立了一套油藏特高含水期流动单元划分方法，从而为开发后期制定针对性的高效调控技术提供支撑。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于油藏特高含水期的动态流动单元划分方法。针对特高含水期由于油藏非均质引起的不均衡驱替，以渗流系数作为依据指标，在地质参数划分的基础上，以数值模拟计算结果为基础，实现动态流动单元的划分。
本发明可以通过如下技术措施来实现：
步骤(1)：计算不同网格点的水相相对渗透率。不同绝对渗透率对应的相对渗透率曲线不同，根据不同绝对渗透率对应的相对渗透率曲线表达式和各网格点含水饱和度，计算得到各网格点的水相相对渗透率；
步骤(2)：计算水相渗流系数。由步骤(1)得到各网格点的水相相对渗透率，根据渗流系数定义，计算得到地层中每个网格点的水相渗流系数；
步骤(3)：确定划分界限。绘制水相渗流系数半对数累积曲线图，找出两个平行段(斜率较小，几乎为0)以及两个平行段间斜率较大的一段，作为动态流动单元的划分界限；
步骤(4)：网格所属分区判定。在步骤(3)划分界限的基础上，对各个网格的水相渗流系数进行分区判定，进而划分流动单元。
关键技术要点包括：
1.水相相对渗透率的计算
不同绝对渗透率储层对应的相渗曲线不同。水相相对渗透率(krw)为关于渗透率(k)和含水饱和度(Sw)的函数，采用的表达式为：
其中：
krw为水相相对渗透率，无因次；
krwi为水相端点渗透率，即残余油饱和度下的水的相对渗透率；
Sw为油藏含水饱和度；
Swc为束缚水饱和度；
Soi为原始含油饱和度；
Sor为残余油饱和度；
n为水相幂指数；
通过回归方法，建立相渗曲线特征参数值与绝对渗透率的关系，特征参数包括：原始含油饱和度(Soi)、残余油饱和度(Sor)、水相幂指数(n)以及残余油下水相渗透率(krwi)。方法如下：
首先，对上式变形，方便下面计算，变形如下：
然后，对不同渗透率的实际相对渗透率曲线(已知)进行处理，利用上式，分别得到不同实际相对渗透率曲线中，各特征参数值与渗透率的对应关系，并分别绘制各特征参数值与渗透率的散点图；
最后，根据各特征参数与渗透率散点图，分别回归出各特征参数与渗透率的关系式，并给出渗透率的范围(即实际相对渗透率曲线的渗透率范围)。
根据各特征参数与渗透率的关系式和水相相对渗透率表达式，由每个网格的绝对渗透率和含水饱和度，求得对应的水相相对渗透率。
2.水相渗流系数的计算
流动单元定义为具有相似渗流能力的储集体，因此提出渗流系数为流动能力的表征指标。渗流系数的表达式为：
其中：
k为储层绝对渗透率，μm2；
μw为水相粘度，mPa·s。
3.划分界限的确定
计算得到每个网格点的水相渗流系数(Zw)，并绘制其半对数累积分布图，将出现的第一个平行段(斜率较小，几乎为0)作为第一类流动单元的划分标准，此平行段之前(包括平行段)为第一类流动单元；将出现的第二个平行段(斜率较小，几乎为0)作为第三类流动单元的划分标准，此平行段之后(包括平行段)为第三类流动单元；将两个平行段之间，斜率较大的上升段作为第二类流动单元的划分标准，划分第二类流动单元。
4.流动单元的划分
依据步骤3的划分标准，以及步骤2计算的水相渗流系数，对每个网格的水相渗流系数对数值进行判别，进而划分为相应的流动单元类型；对所有网格判别完成后，最终在平面图中显示出来，完成流动单元的划分(如图3所示)。
附图说明
图1为实例中所用油藏概念模型示意图；
图2为本发明的特高含水期动态流动单元划分方法——水相渗流系数半对数累积分布图；
图3为本发明的特高含水期流动单元划分结果平面图。
具体实施方式
为了进一步描述本发明，采用实例作详细说明。
考虑油藏的非均质性，根据所需条件，建立五点法数值模拟模型，并对其特高含水期进行流动单元划分，模型参数设置如下：
模型注采井距均为300m；模型有一条高渗带，渗透率为1000mD，高渗带两侧渗透率为500mD；边界处渗透率较低，最低为50mD，且向两侧渗透率渐变；注入井(P1、P2、P3、P4)分布在模型四周，生产井(I1)在模型中心。模型示意图如图1所示。
步骤1，以胜利油田100条相对渗透率曲线回归整理，建立的相渗曲线特征参数与绝对渗透率的关系式如下：
原始含油饱和度：Soi＝0.0327ln(k)+0.6764；
残余油饱和度：Sor＝-0.0131ln(k)+0.1946；
水相幂指数：n＝0.0056k+1.9146；
残余油下水相相对渗透率：krwi＝-0.038ln(k)+0.2594；
渗透率k的变化范围：0.06～6.3μm2，可计算该范围内任意渗透率对应的相渗曲线。
根据相对渗透率表达式，以及上述各式，得到所需的渗透率为500mD和1000mD时的相对渗透率表达式。
渗透率为500mD时，水相相对渗透率表达式为
渗透率为1000mD时，水相相对渗透率表达式为
当油藏模型含水率达到90％时，得到每个网格的含水饱和度Sw，根据500mD和1000mD的水相对渗透率表达式，分别得到每个网格的水相相对渗透率(krw)。
步骤2，根据公式以及每个网格水相相对渗透率(krw)值，得到每个网格的水相渗流系数。
步骤3，根据水相渗流系数(Zw)的数据，作出其半对数累积分布图(如图2所示)，根据划分标准，找出两个平行段(斜率较小，几乎为0)以及两个平行段间斜率较大的一段，将斜率突变处水相渗流系数值作为划分界限，如图1中虚线所示(突变处Zw值分别为1.803×10-4和206.3)，并依据此划分为三类流动单元。
步骤4，依据步骤3的界限，根据每个网格的水相渗流系数进行判别，从而完成流动单元的划分(如图3所示)。
Claims (4)
1.特高含水期油藏动态流动单元划分方法，包括以下步骤：
步骤(1)：计算水相相对渗透率。根据不同绝对渗透率对应的相渗曲线表达式和各网格点含水饱和度，计算得到各网格点的水相相对渗透；
步骤(2)：计算水相渗流系数。由步骤(1)得到各网格点的水相相对渗透，根据渗流系数计算公式，计算得到地层中每个网格点的水相渗流系数；
步骤(3)：确定划分界限。绘制水相渗流系数半对数累积曲线图，找出两个平行段(斜率较小，几乎为0)以及两个平行段间斜率较大的一段，将斜率突变处水相渗流系数值的作为动态流动单元的划分界限；
步骤(4)：网格所属分区判定。在步骤(3)划分界限的基础上，对各个网格的水相渗流系数进行分区判定，进而划分流动单元。
2.根据权利要求1所述的特高含水期流动单元划分方法，其特征在于，在步骤(1)中，根据相渗曲线的表达公式，通过对多条相渗曲线回归，得到油藏不同渗透率下的相渗曲线表达式，进而得到每个网格点的水相相对渗透率。
3.根据权利要求1或2所述的特高含水期流动单元划分方法，其特征在于，在步骤(2)中，根据所得每个网格点的水相相对渗透率，以及渗流系数计算公式得到每个网格点的水相渗流系数。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的特高含水期流动单元划分方法，其中将水相渗流系数(Zw)作为流动单元划分的政策界限，在Zw半对数累积曲线图中，找出两个平行段(斜率较小，几乎为0)以及两个平行段间斜率较大的一段，将斜率突变处水相渗流系数值作为划分界限，最终完成特高含水期流动单元的划分。
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