CN110851982A - 一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，包括以下步骤：1)对中低渗油藏减氧空气驱的开发效果好坏进行评估，得到评估结果；2)采用差异置信法对中低渗油藏减氧空气驱开发效果的影响因素进行分析，得到初始关键影响因素；3)通过灰色理论中的关联分析法对初始关键影响因素进行验证，得到最终关键影响因素；4)建立适用于中低渗油藏减氧空气驱可行性分析的z函数，得出中低渗油藏减氧空气驱的初步可行性分析评价结果；5)对中低渗油藏减氧空气驱的气窜风险性进行评价，根据气窜风险性评价结果以及初步可行性分析评价结果，得到最终可行性分析结果。本发明可以广泛应用于中低渗油藏减氧空气驱可行性分析领域。
Description
技术领域
本发明涉及油田勘探技术领域，特别是涉及到一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法。
背景技术
减氧空气驱作为一种新型驱替介质目前主要解决低渗油藏注水困难、注水效率低等问题。针对海上中低渗油田，减氧空气驱比水驱注入能力更强，能够在中低渗油田建立有效的压力驱替系统。减氧空气相对其他气源更容易获得且安全性较高，具有很高的推广价值。
然而，目前中低渗油藏减氧空气驱的可行性尚不明晰，仅凭经验对中低渗油藏减氧空气驱可行性进行判断，缺乏系统的中低渗油藏减氧空气驱可行性评价方法。为了拓展减氧空气的应用领域、提高中低渗油藏的采收率，需要开展研究中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法。同时，气驱相对水驱来说，由于流体流度较低，因此更容易发生窜流，如何判断气窜，如何进行气窜的风险性评价是气驱方案编制必须考虑的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，该方法能较好的指导此类油藏进行减氧空气驱开发，并提高此类油藏的开发效果。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，其包括以下步骤：1)以中低渗油藏减氧空气驱开发的历史数据为基础，对中低渗油藏减氧空气驱的开发效果好坏进行评估，得到各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果；2)根据各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果，采用差异置信法对中低渗油藏减氧空气驱开发效果的影响因素进行分析，得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键影响因素；3)通过灰色理论中的关联分析法对步骤2)中得到的各初始关键影响因素进行进一步的筛选验证，得到最终关键影响因素；4)根据步骤3)得到的最终关键影响因素，利用线性回归方法来回归适用于中低渗油藏减氧空气驱的z函数，利用z函数对中低渗油藏减氧空气驱的可行性进行分析，得出中低渗油藏减氧空气驱的初步可行性分析评价结果；5)利用建模数模一体化方法对中低渗油藏减氧空气驱的气窜风险性进行评价，根据气窜风险性评价结果以及步骤4)中得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱的最终可行性分析结果。
进一步的，所述步骤1)中，以中低渗油藏减氧空气驱开发的历史数据为基础，对中低渗油藏减氧空气驱的开发效果好坏进行评估，得到各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果的方法，包括以下步骤：1.1)根据中低渗油藏注减氧空气开发的历史数据，回归出减氧空气驱后单井增油比与地层参数的预测图版；1.2)根据预测图版得到减氧空气驱后各中低渗油藏单井增油比的预测值；1.3)将得到的预测值与实际单井的增油比进行比较，根据比较结果，判断各油藏减氧空气驱的开发效果：当实际单井增油比高于预测值时，认为该油藏减氧空气驱开发效果为较好；当实际单井增油比低于预测值时，认为该油藏减氧空气驱开发效果为较差。
进一步的，所述步骤2)中，根据各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果，采用差异置信法对中低渗油藏减氧空气驱开发效果的影响因素进行分析，得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键影响因素的方法，包括以下步骤：2.1)确定进行中低渗油藏减氧空气驱的各影响因素，包括油层厚度、油藏温度、油藏压力、渗透率、孔隙度和地层原油粘度；2.2)根据步骤1)得到的各中低渗油藏样本进行减氧空气驱开发效果的评估结果，以样本中任一影响因素开发效果好坏的平均值为基础进行校验，进而得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键影响因素。
进一步的，所述步骤3)中，通过灰色理论中的关联分析法对步骤2)中得到的各初始关键影响因素进行进一步的筛选验证，得到最终关键影响因素的方法，包括以下步骤：3.1)根据步骤1)中的各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果好坏，确定参考数列和比较数列；3.2)对步骤3.1)中的参考数列和比较数列进行关联度计算并分级，得到各影响因素的大小排序结果，并根据大小排序结果对步骤2)得到的初始关键影响因素进行验证，得到最终关键影响因素。
进一步的，所述步骤4)中，建立的评价中低渗油藏减氧空气驱可行性的z函数为：
z＝0.64+0.015H-0.047P-0.0233K+0.0011μ，
式中：H为油层厚度，单位为m；P为油藏压力，单位为MPa；K为渗透率，单位为mD；μ为地层原油粘度，单位为mPa·s。
进一步的，所述步骤5)中，利用建模数模一体化方法对中低渗油藏减氧空气驱的气窜风险性进行评价，根据气窜风险性评价结果以及步骤4)中得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱最终可行性分析结果的方法，包括以下步骤：5.1)在精细地质研究的基础上，建立符合矿场需求的三维油藏地质模型，并输出CMG数模软件格式，开展数值模拟研究；5.2)利用数值模拟研究结果，结合监测资料、生产动态资料，对中低渗典型油藏减氧空气驱后气窜情况进行分析；5.3)利用中低渗典型油藏减氧空气驱后气窜风险性分析结果，建立减氧空气驱后气窜风险性评价新模型；5.4)根据步骤5.1)建立的三维油藏地质模型，预测得到目标中低渗油藏减氧空气驱开发规律及指标，并建立减氧空气驱后气窜风险性评价标准；5.5)根据建立的减氧空气驱后气窜风险性评价标准以及步骤4)得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱的最终可行性分析结果。
进一步的，所述步骤5.3)中，建立的减氧空气驱后气窜风险性评价新模型为：
式中：vGOR为气油比变化速率，单位为m3/(m3·a)；GOR为气油比，单位为m3/m3；t为时间，单位为a。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：(1)本发明采用差异置信法、灰色关联法，明确减氧空气驱的主要影响因素及各影响因素的重要程度顺序，同时采用线性回归法建立油藏注减氧空气筛选标准的z函数，明确了中低渗油藏减氧空气驱可行性。(2)本发明通过对减氧空气驱后油藏含氮饱和度以及生产井生产气油比进行分析，对减氧空气气窜风险性进行了评估，中低渗油藏实际开发结果的好坏分析，并建立减氧空气驱后气窜风险性评价标准，形成系统的减氧空气气窜风险性评价方法。本发明能较好的指导同类油藏进行减氧空气驱开发，提高同类油藏的采出程度。因此，可以广泛应用于中低渗油藏减氧空气驱领域。
附图说明
图1为本发明的—具体实例中的减氧空气驱后含氮饱和度分布图：
图2为本发明的—具体实例中的减氧空气驱后各生产井气油比曲线图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
本发明提供一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，包括以下步骤：
1)以中低渗油藏减氧空气驱开发的历史数据为基础，对中低渗油藏减氧空气驱的开发效果好坏进行评估，得到各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果；
2)根据各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果，采用差异置信法对中低渗油藏减氧空气驱开发效果的影响因素进行分析，得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键影响因素；
3)通过灰色理论中的关联分析法对步骤2)中得到的各初始关键影响因素进行进一步的筛选验证，得到最终关键影响因素；
4)根据步骤3)得到的最终关键影响因素，利用线性回归方法来回归适用于中低渗油藏减氧空气驱的z函数，利用z函数对中低渗油藏减氧空气驱的可行性进行分析，得出中低渗油藏减氧空气驱的初步可行性分析评价结果；
5)利用建模数模一体化方法对中低渗油藏减氧空气驱的气窜风险性进行评价，根据气窜风险性评价结果以及步骤4)中得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱的最终可行性分析结果。
上述步骤1)中，以中低渗油藏减氧空气驱开发的历史数据为基础，对中低渗油藏减氧空气驱的开发效果好坏进行评估，得到各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果的方法，包括以下步骤：
1.1)根据中低渗油藏减氧空气驱开发的历史数据，回归出减氧空气驱后单井增油比与地层参数的预测图版；
1.2)根据预测图版得到减氧空气驱后各中低渗油藏单井增油比的预测值；
1.3)将得到的预测值与实际单井的增油比进行比较，根据比较结果，判断各油藏减氧空气驱的开发效果好与差：
当实际单井增油比高于预测值时，认为该油藏减氧空气驱开发效果为较好；
当实际单井增油比低于预测值时，认为该油藏减氧空气驱开发效果为较差。
上述步骤2)中，根据各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果，采用差异置信法对中低渗油藏减氧空气驱开发效果的影响因素进行分析，得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键影响因素的方法，具体的，包括以下步骤：
2.1)确定进行中低渗油藏减氧空气驱的各影响因素，包括油层厚度、油藏温度、油藏压力、渗透率、孔隙度和地层原油粘度。
2.2)根据步骤1)得到的各中低渗油藏样本评估减氧空气驱的开发效果，以样本中某一影响因素开发效果好坏的平均值为基础进行校验，进而得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键因素。
对于减氧空气驱开发效果好坏因素的检验，本实施例采用的是选取2个样本作为参考，利用2个样本某一因素中开发效果好坏案例的平均值检验这项因素是否是影响注减氧空气开发效果的好坏。
表1注减氧空气油藏矿场试验案例
影响因素分析：对于油层厚度，采用差异置信阀计算得到T＝2.16>t(5)＝1.476，根据计算结果可知，油层厚度对开发效果好坏的影响有显著差异，故油藏平均厚度是影响减氧空气驱油开发效果的因素之一。采用同样计算方法可得，油藏压力、渗透率和地层原油粘度均为影响注减氧空气开发效果好坏的关键影响因素，而油藏温度、孔隙度不是影响注减氧空气开发效果好坏的关键影响因素。
上述步骤3)中，通过灰色理论中的关联分析法对步骤2)中得到的各初始关键影响因素进行进一步的筛选验证，得到最终关键影响因素的方法，包括以下步骤：
3.1)根据步骤1)中的各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果好坏，确定参考数列和比较数列。
灰色关联法是通过各种影响因素与参考项目的关联性，来分析影响因素大小。本发明将注减氧空气油藏开发的效果好坏作为参考数列，通常将试验开发效果较好油藏记为1，较差记为-1；将各影响因素作为比较数列，包括油层厚度、油藏压力、渗透率和地层原油粘度，各比较数列中其它参数缺省项取该类项目平均值；得到的比较数列与参考数列表如下表2所示。
表2比较数列与参考数列
3.2)对步骤3.1)中的参考数列和比较数列进行关联度计算并分级，得到各影响因素的大小排序结果，并根据大小排序结果对步骤2)得到的初始关键影响因素进行验证，得到最终关键影响因素。大小排序结果如下表3所示，其中，关联度和关联级的计算为本领域技术人员公知技术，本发明在此不再赘述。
表3比较序列与参考序列的关联度、密切对比度及评价
由上表可知，采用灰色关联法分析得到的油藏注减氧空气影响因素大小由高到低依次为：油层厚度、油藏压力、渗透率、原油粘度。与步骤2)中得到的初始关键影响因素一致，故将其作为最终关键影响因素。
上述步骤4)中，根据步骤3)得到的最终关键影响因素，利用线性回归方法来回归适用于中低渗油藏减氧空气驱的z函数。下面利用统计学中的线性回归方法来回归适用于注减氧空气油藏的z函数，结果见表4。
表4多元参数方程回归数据及计算结果
z作为因变量，求与自变量影响因素(油层厚度、油藏温度、油藏压力、渗透率、孔隙度和原油粘度)的关系。经过计算，得出了油藏注减氧空气筛选标准的z函数：
z＝0.64+0.015H-0.047P-0.0233K+0.0011μ
式中：H为油层厚度，单位为m；P为油藏压力，单位为MPa；K为渗透率，单位为mD；μ为地层原油粘度，单位为mPa·s。
经计算，成功和欠佳项目的z值如上表所示，其中7个成功项目中z值的变化范围>0，4个欠佳的项目z值的变化范围<0。从z函数计算的结果上来看，z函数可以对注减氧空气项目的效果好坏有明显的区分效果。这里取z＝0作为注减氧空气项目开发效果好坏的界限，当z>0时，可以认为该项目开发效果较好；当z<0时，可以认为该项目开发效果欠佳。
以中低渗典型油藏地质油藏数据代入z函数计算，结果见表5。
表5中低渗典型地质油藏数据表
由上表可知，z>0，认为该项目预计开发效果较好。其他油藏的可行性分析也可采用此种方法进行判断。
上述步骤5)中，利用建模数模一体化方法对中低渗油藏减氧空气驱的气窜风险性进行评价，根据气窜风险性评价结果以及步骤4)中得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱的最终可行性分析结果的方法，包括以下步骤：
5.1)在精细地质研究的基础上，建立符合矿场需求的三维油藏地质模型，并输出CMG数模软件格式，开展数值模拟研究。其中，建立三维油藏地质模型，并开展数值模拟研究的方法为本领域技术人员公知技术，本发明在此不再赘述。
5.2)利用数值模拟研究结果，结合监测资料、生产动态资料等，对中低渗典型油藏减氧空气驱后气窜情况进行分析。
根据数值模拟研究结果，从中低渗典型油藏含氮饱和度分布图(如图1)上看，减氧空气主要沿渗透率较高的方向扩散，同时从流线场的分布也可以看出，容易气窜的区域流线分布较密，对于主要生产井的气油比变化图(如图2)进行分析。
P10井气油比曲线上升较快，从图1也可以看出，P10井与注气井B20之间流线分布较为密集，气窜风险性非常高；B18井和B19井气油比曲线上升较慢，从图1也可以看出，减氧空气驱波及至B18井和B19井井底，但流线分布较少，气窜风险性较低，
5.3)利用中低渗典型油藏减氧空气驱后气窜风险性分析结果，建立减氧空气驱后气窜风险性评价新模型：
式中：vGOR为气油比变化速率，单位为m3/(m3·a)；GOR为气油比，单位为m3/m3；t为时间，单位为a。
5.4)根据步骤5.1)建立的三维油藏地质模型，预测得到目标油田减氧空气驱开发规律及指标。针对气油比上升规律，建立减氧空气驱后气窜风险性评价标准，如下表6。
表6减氧空气驱后气窜风险性评价标准
| v<sub>GOR</sub>，m<sup>3</sup>/(m<sup>3</sup>·a) | 评价标准 |
| >100 | 严重气窜，必须采取防气窜措施 |
| 30-100 | 气窜风险性较大，建议采取防气窜措施 |
| <30 | 气窜风险性较小，可暂不采取防气窜措施 |
5.5)根据建立的减氧空气驱后气窜风险性评价标准以及步骤4)得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱的最终可行性分析结果。
本发明主要是对中低渗油藏减氧空气驱可行性分析及气窜风险性评价方法的研究，采用了差异置信法、灰色关联法、线性回归法对减氧空气驱可行性进行了分析，得出了减氧空气驱的主要影响因素及各影响因素的重要程度顺序，并在此基础上，建立油藏注减氧空气筛选标准的z函数，提出了中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法。根据油藏模拟结果分析中低渗典型油藏减氧空气驱气窜情况，并结合中低渗油藏实际开发结果，建立减氧空气驱后气窜风险性评价标准。该中低渗油藏减氧空气驱可行性分析及气窜风险性评价方法实用性强，能较好的指导同类中低渗油藏进行减氧空气驱开发，提高采收率。
以上给出一种具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，其特征在于包括以下步骤：
1)以中低渗油藏减氧空气驱开发的历史数据为基础，对中低渗油藏减氧空气驱的开发效果好坏进行评估，得到各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果；
2)根据各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果，采用差异置信法对中低渗油藏减氧空气驱开发效果的影响因素进行分析，得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键影响因素；
3)通过灰色理论中的关联分析法对步骤2)中得到的各初始关键影响因素进行进一步的筛选验证，得到最终关键影响因素；
4)根据步骤3)得到的最终关键影响因素，利用线性回归方法来回归适用于中低渗油藏减氧空气驱的z函数，利用z函数对中低渗油藏减氧空气驱的可行性进行分析，得出中低渗油藏减氧空气驱的初步可行性分析评价结果；
5)利用建模数模一体化方法对中低渗油藏减氧空气驱的气窜风险性进行评价，根据气窜风险性评价结果以及步骤4)中得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱的最终可行性分析结果。
2.如权利要求1所述的一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，其特征在于：所述步骤1)中，以中低渗油藏减氧空气驱开发的历史数据为基础，对中低渗油藏减氧空气驱的开发效果好坏进行评估，得到各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果的方法，包括以下步骤：
1.1)根据中低渗油藏注减氧空气开发的历史数据，回归出减氧空气驱后单井增油比与地层参数的预测图版；
1.2)根据预测图版得到减氧空气驱后各中低渗油藏单井增油比的预测值；
1.3)将得到的预测值与实际单井的增油比进行比较，根据比较结果，判断各油藏减氧空气驱的开发效果：
当实际单井增油比高于预测值时，认为该油藏减氧空气驱开发效果为较好；
当实际单井增油比低于预测值时，认为该油藏减氧空气驱开发效果为较差。
3.如权利要求1所述的一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，其特征在于：所述步骤2)中，根据各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果，采用差异置信法对中低渗油藏减氧空气驱开发效果的影响因素进行分析，得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键影响因素的方法，包括以下步骤：
2.1)确定进行中低渗油藏减氧空气驱的各影响因素，包括油层厚度、油藏温度、油藏压力、渗透率、孔隙度和地层原油粘度；
2.2)根据步骤1)得到的各中低渗油藏样本进行减氧空气驱开发效果的评估结果，以样本中任一影响因素开发效果好坏的平均值为基础进行校验，进而得到能够影响中低渗油藏减氧空气驱开发效果好坏的初始关键影响因素。
4.如权利要求1所述的一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，其特征在于：所述步骤3)中，通过灰色理论中的关联分析法对步骤2)中得到的各初始关键影响因素进行进一步的筛选验证，得到最终关键影响因素的方法，包括以下步骤：
3.1)根据步骤1)中的各中低渗油藏减氧空气驱开发效果的评估结果好坏，确定参考数列和比较数列；
3.2)对步骤3.1)中的参考数列和比较数列进行关联度计算并分级，得到各影响因素的大小排序结果，并根据大小排序结果对步骤2)得到的初始关键影响因素进行验证，得到最终关键影响因素。
5.如权利要求1所述的一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，其特征在于：所述步骤4)中，建立的评价中低渗油藏减氧空气驱可行性的z函数为：
z＝0.64+0.015H-0.047P-0.0233K+0.0011μ，
式中：H为油层厚度，单位为m；P为油藏压力，单位为MPa；K为渗透率，单位为mD；μ为地层原油粘度，单位为mPa·s。
6.如权利要求1所述的一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，其特征在于：所述步骤5)中，利用建模数模一体化方法对中低渗油藏减氧空气驱的气窜风险性进行评价，根据气窜风险性评价结果以及步骤4)中得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱的最终可行性分析结果的方法，包括以下步骤：
5.1)在精细地质研究的基础上，建立符合矿场需求的三维油藏地质模型，并输出CMG数模软件格式，开展数值模拟研究；
5.2)利用数值模拟研究结果，结合监测资料、生产动态资料，对中低渗典型油藏减氧空气驱后气窜情况进行分析；
5.3)利用中低渗典型油藏减氧空气驱后气窜风险性分析结果，建立减氧空气驱后气窜风险性评价新模型；
5.4)根据步骤5.1)建立的三维油藏地质模型，预测得到目标中低渗油藏减氧空气驱开发规律及指标，并建立减氧空气驱后气窜风险性评价标准；
5.5)根据建立的减氧空气驱后气窜风险性评价标准以及步骤4)得到的初步可行性分析评价结果，得到中低渗油藏减氧空气驱的最终可行性分析结果。
7.如权利要求6所述的一种中低渗油藏减氧空气驱可行性分析方法，其特征在于：所述步骤5.3)中，建立的减氧空气驱后气窜风险性评价新模型为：
式中：vGOR为气油比变化速率，单位为m3/(m3·a)；GOR为气油比，单位为m3/m3；t为时间，单位为a。
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