CN110485988A - 一种低渗透油藏数值模拟网格加密方法和装置 - Google Patents

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    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
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Abstract

本发明涉及涉及石油开发技术领域，公开了一种低渗透油藏数值模拟网格加密方法和装置，所述方法包括：通过水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距；根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能；综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正，以将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域；预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理。本发明中构造加密井网的方法适用于任何含油面积大小的油藏，且加密井网使得注采自然递减减缓，采油速度和采收率也相应提高，提升了油藏的开发效果。

Description

一种低渗透油藏数值模拟网格加密方法和装置
技术领域
本发明涉及石油开发技术领域，具体涉及一种低渗透油藏数值模拟网格加密方法和装置。
背景技术
近年来，石油工业的迅速发展以及全球对油气资源的消耗急剧增长，导致中高渗透油藏资源日渐枯竭，采出液的含水率不断提高，国内外大量的低渗透油藏陆续投入开发利用，此外，由于石油能源需求的日益增加，研究低渗透油藏的开发规律也成为当务之急。
我国低渗透油田分布广泛，在各大油田都具有丰富的储量资源。当前，全国低渗透油藏的累计探明储量为90.97×108吨，约占原油总探明储量的43％，也就是说，探明储量中几乎有一半的油藏是低渗透油藏，而且在未动用石油地质储量中所占比重也越来越大，上世纪九十年代以来，低渗透油藏成为我国石油工业的重要増储地已是不争的事实，因此，动用和开发低渗透油藏储量将对我国未来石油工业的持续发展做出重要而积极的贡献。
所谓数值模拟技术，是指应用电子计算机研究油气藏中单相或多相流体渗流规律的数值计算方法，它能够适用于任何类型油藏的动态预测方法，主要应用于优选开发方案、生产预测以及分析剩余油分布等方面，经过几十年的发展，数值模拟技术已经成为油田开发工程重要的决策工具。
因此，如何对低渗透油藏开发井网进行网格加密从而提升其开发效果，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明为提升油藏的开发效果，提供了一种低渗透油藏数值模拟网格加密方法和装置。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种低渗透油藏数值模拟网格加密方法，所述方法包括以下步骤：
通过水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距；
根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能；
综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正，以将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域；
预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理。
优选地，根据公式(1)计算水驱控制程度λ与井距d的对应关系：
其中，ε为注采井数比；
a为常数系数；
n为井网系数；
Cs为含油砂体面积的中值；
ψ(ε)为与注采井数比ε相关的校正系数。
优选地，根据公式(2)计算采收率R与井距d的对应关系：
其中，R0为驱油效率；
b为常数系数；
η为有效驱动系数。
优选地，所述基础井网的网格单元为反九点注采单元，每个所述反九点注采单元包括位于一正方形中心的中心井、位于所述正方形各顶点的四口角井以及位于正方形各边中点的四口边井，其中，所述中心井为注水井，角井和边井均为采油井。
优选地，所述根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能包括：
在所述基础井网的每个网格单元中，在其中心井与各角井的连线的中点处分别设置一口加密井，并将所述加密井标记为采油井，形成每相邻的两个网格单元以两排/两列注水井夹三排/三列采油井的加密井网。
优选地，所述综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正，包括：
根据沉积相带图获取储油层的厚度信息，并利用所述储油层的厚度信息和储层微型构造图对所述加密井的井位进行一次校正，以使所述加密井钻遇含油砂体的最大厚度；
根据剩余油分布图对所述加密井的井位进行二次校正，通过正向圈闭或微幅度构造高点将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域。
优选地，所述预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理，包括：
根据修正后的加密井的井位确定最终井距d，并计算所述加密井网的综合产能，若计算得到的所述综合产能不小于预设的产能标准，则判断所述加密井的井位设置合理。
本发明第二方面提供了一种低渗透油藏数值模拟网格加密装置，应用于上述方法中，所述装置包括：
井距确定模块，用于根据所述水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距；
井网设计模块，用于根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能；
井网优化模块，用于综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正，以将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域；
判断模块，用于预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理。
优选地，所述井网设计模块包括：
基础井网模块，用于形成以反九点注采单元为网格单元的基础井网，每个所述反九点注采单元包括位于一正方形中心的中心井、位于所述正方形各顶点的四口角井以及位于正方形各边中点的四口边井，其中，所述中心井为注水井，角井和边井均为采油井；
网格加密模块，用于在网格单元的中心井与各角井的连线中点处分别设置一口加密井，并将所述加密井标记为采油井，形成加密网格单元；
加密井网形成模块，用于通过每相邻的所述加密井网单元形成以两排/两列注水井夹三排/三列采油井的加密井网。
优选地，所述井网优化模块包括：
获取模块，用于根据沉积相带图获取储油层的厚度信息；
第一校正模块，用于根据所述储油层的厚度信息和储层微构造图对所述加密井的井位进行一次校正，以使所述加密井钻遇含油砂体的最大厚度；
第二校正模块，用于根据剩余油分布图对所述加密井的井位进行二次校正，通过正向圈闭或微幅度构造高点将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域。
在本发明提供的上述技术方案中，通过研究水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距，从而根据加密井网的井距来设计加密井网的结构，并初步确定加密井的井位，进一步地，利用沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对加密井的井位进行校正，以使加密井的井位设置在剩余油相对富集区域。本发明中构造加密井网的方法适用于任何含油面积大小的油藏，且加密后的井网使得注采自然递减减缓，采油速度和采收率也相应提高，提升了油藏的开发效果。
附图说明
图1是第一实施例中的低渗透油藏数值模拟网格加密方法的流程图；
图2是反九点基础井网的结构示意图(a)和加密结构示意图(b)；
图3是第二实施例中的低渗透油藏数值模拟网格加密装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明第一实施例提供了一种低渗透油藏数值模拟网格加密方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
S1、通过水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距。
水驱控制程度是指注入水所波及到的含油面积内储量与总储量之比，在实际开发工作中一般以油水井连通厚度与总厚度之比来表示，一般来说，水驱控制程度越高，油田注水开发的效果更好，水驱控制程度直接影响到油藏的水驱采收率。在本步骤中，通过水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系来确定开发井网的密度，从而确定加密井网的井距，该方法适用于任何含油面积大小的油藏。
S2、根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能。
基础井网可以是包括四点井网系统、五点井网系统、九点井网系统和反九点井网系统在内的任意一种满足油藏分布的注采井网系统，基础井网中包括有一个或多个网格单元，通过在基础井网的网格单元中以所确定的井距来设计加密井的井位，从而对基础井网的每个网格单元进行加密。本步骤中通过理论方法初步确定了加密井的井位。
S3、综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正，以将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域。
沉积相带图可以从平面角度来反映给定区域的沉积规律，描绘给定区域内的地层单元中各种沉积相的空间分布情况，对研究剩余油分布情况和地下流体流动规律具有重要意义。剩余油分布图记载了给定区域的剩余油分布规律，而储层微构造图展现了储油层真实的微细起伏特征。在本步骤中，通过从沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图中获取油藏信息，并利用该油藏信息校正加密井的井位，以将所述加密井的井位调整至剩余油相对富集区域。
S4、预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理。
在本发明提供的上述技术方案中，通过研究水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距，从而根据加密井网的井距来设计加密井网的结构，并初步确定加密井的井位，进一步地，利用沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对加密井的井位进行校正，以使加密井的井位设置在剩余油相对富集区域，本发明中构造加密井网的方法适用于任何含油面积大小的油藏，且加密后的井网使得注采自然递减减缓，采油速度和采收率也相应提高，提升了油藏的开发效果。
根据本发明一个优选的实施方式，在上述步骤S1中，根据公式(1)计算水驱控制程度λ与井距d的对应关系：
其中，ε为注采井数比；
a为常数系数；
n为井网系数；
Cs为含油砂体面积的中值；
ψ(ε)为与注采井数比ε相关的校正系数。
进一步地，根据公式(2)计算采收率R与井距d的对应关系：
其中，R0为驱油效率；
b为常数系数；
η为有效驱动系数。
在不同结构的基础井网中，其网格单元所包含的注采井数比各不相同，本发明提供的方法并不局限于对一种或几种基础井网的加密，可根据实际需要对不同结构的基础井网进行加密。根据本发明一个优选的实施方式，所述基础井网的网格单元为反九点注采单元，如图2(a)所示，每个所述反九点注采单元包括位于一正方形中心的中心井、位于所述正方形各顶点的四口角井以及位于正方形各边中点的四口边井，其中，所述中心井为注水井，角井和边井均为采油井。同一井网内相邻井的井距相等。
根据本发明一个优选的实施方式，如图2(b)所示，在对反九点基础井网进行加密时，步骤S2具体包括：在所述基础井网的每个网格单元中，在其中心井与各角井的连线的中点处分别设置一口加密井，并将所述加密井标记为采油井，形成每相邻的两个网格单元以两排/两列注水井夹三排/三列采油井的加密井网。
根据本发明一个优选的实施方式，步骤S3具体包括：
根据沉积相带图获取储油层的厚度信息，并利用所述储油层的厚度信息和储层微型构造图对所述加密井的井位进行一次校正，以使所述加密井钻遇含油砂体的最大厚度；
根据剩余油分布图对所述加密井的井位进行二次校正，通过正向圈闭或微幅度构造高点将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域。
在本实施例中，通过沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对加密井的井位进行校正，以使加密井的井位设置在剩余油相对富集区域，加密井网不仅使得注采自然递减减缓，而且其采油速度和采收率也相应提高，提升了油藏的开发效果。
根据本发明一个优选的实施方式，步骤S4具体包括：
根据修正后的加密井的井位确定最终井距d，并计算所述加密井网的综合产能，若计算得到的所述综合产能不小于预设的产能标准，则判断所述加密井的井位设置合理。
本实施方式中根据公式(1)和公式(2)计算所述加密井网中新油井和老油井的综合产能，若所述综合产能达到预定的产能标准，则判断加密井网中加密井的井位设置合理。
本发明第二方面提供了一种低渗透油藏数值模拟网格加密装置，应用于上述方法中，所述装置包括：
井距确定模块，用于根据所述水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距。
井网设计模块，用于根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能。
井网优化模块，用于综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正。
判断模块，用于预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理。
根据本发明一个优选的实施方式，所述井网设计模块包括：
基础井网模块，用于形成以反九点注采单元为网格单元的基础井网，每个所述反九点注采单元包括位于一正方形中心的中心井、位于所述正方形各顶点的四口角井以及位于正方形各边中点的四口边井，其中，所述中心井为注水井，角井和边井均为采油井；
网格加密模块，用于在网格单元的中心井与各角井的连线中点处分别设置一口加密井，并将所述加密井标记为采油井，形成加密网格单元；
加密井网形成模块，用于通过每相邻的所述加密井网单元形成以两排/两列注水井夹三排/三列采油井的加密井网。
根据本发明一个优选的实施方式，所述井网优化模块包括：
获取模块，用于根据沉积相带图获取储油层的厚度信息；
第一校正模块，用于根据所述储油层的厚度信息和储层微构造图对所述加密井的井位进行一次校正，以使所述加密井钻遇含油砂体的最大厚度；
第二校正模块，用于根据剩余油分布图对所述加密井的井位进行二次校正，通过正向圈闭或微幅度构造高点将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低渗透油藏数值模拟网格加密方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
通过水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距；
根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能；
综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正，以将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域；
预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据公式(1)计算水驱控制程度λ与井距d的对应关系：
其中，ε为注采井数比；
a为常数系数；
n为井网系数；
Cs为含油砂体面积的中值；
ψ(ε)为与注采井数比ε相关的校正系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据公式(2)计算采收率R与井距d的对应关系：
其中，R0为驱油效率；
b为常数系数；
η为有效驱动系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础井网的网格单元为反九点注采单元，每个所述反九点注采单元包括位于一正方形中心的中心井、位于所述正方形各顶点的四口角井以及位于正方形各边中点的四口边井，其中，所述中心井为注水井，角井和边井均为采油井。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能包括：
在所述基础井网的每个网格单元中，在其中心井与各角井的连线的中点处分别设置一口加密井，并将所述加密井标记为采油井，形成每相邻的两个网格单元以两排/两列注水井夹三排/三列采油井的加密井网。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正，包括：
根据沉积相带图获取储油层的厚度信息，并利用所述储油层的厚度信息和储层微构造图对所述加密井的井位进行一次校正，以使所述加密井钻遇含油砂体的最大厚度；
根据剩余油分布图对所述加密井的井位进行二次校正，通过正向圈闭或微幅度构造高点将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理，包括：
根据修正后的加密井的井位确定最终井距d，并预测所述加密井网的综合产能，若计算得到的所述综合产能不小于预设的产能标准，则判断所述加密井的井位设置合理。
8.一种低渗透油藏数值模拟网格加密装置，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的方法中，所述装置包括：
井距确定模块，用于根据所述水驱控制程度与井距的对应关系以及采收率与井距的对应关系确定加密井网的井距；
井网设计模块，用于根据所述加密井网的井距在基础井网的网格单元中设计加密井的井位和功能；
井网优化模块，用于综合考虑沉积相带图、剩余油分布图和储层微构造图所包含的油藏信息对所述加密井的井位进行校正，以将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域；
判断模块，用于预测所述加密井网的综合产能，并判断所述加密井的井位设置是否合理。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述井网设计模块包括：
基础井网模块，用于形成以反九点注采单元为网格单元的基础井网，每个所述反九点注采单元包括位于一正方形中心的中心井、位于所述正方形各顶点的四口角井以及位于正方形各边中点的四口边井，其中，所述中心井为注水井，角井和边井均为采油井；
网格加密模块，用于在网格单元的中心井与各角井的连线中点处分别设置一口加密井，并将所述加密井标记为采油井，形成加密网格单元；
加密井网形成模块，用于通过每相邻的所述加密井网单元形成以两排/两列注水井夹三排/三列采油井的加密井网。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述井网优化模块包括：
获取模块，用于根据沉积相带图获取储油层的厚度信息；
第一校正模块，用于根据所述储油层的厚度信息和储层微构造图对所述加密井的井位进行一次校正，以使所述加密井钻遇含油砂体的最大厚度；
第二校正模块，用于根据剩余油分布图对所述加密井的井位进行二次校正，通过正向圈闭或微幅度构造高点将所述加密井的井位设置在剩余油相对富集区域。
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