CN111219180B - 在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法，包括以下步骤：初步筛选出具有进一步评价价值的低渗透油田作为目标油田；量化目标油田适合减氧空气驱的程度；快速评价低渗透油田减氧空气驱的经济性。本发明公开的一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法，不仅适用于油田开发研究领域，还可以供其它需要插值的有关研究领域使用和参考。

Description

在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，具体涉及一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法。

背景技术

渤海油田存在大量注水开发难以动用的低渗透油田，通过初步统计，其中探明储量占渤海地区总探明地质储量的5.6％。截止2016年底，渤海低渗透油田采出程度仅9.6％，占渤海累积产油量的3％，产量贡献低，因此亟待探索新的开发方式来提升开发效果。

注减氧空气开发方式具有以下诸多优点：(1)低温氧化产生热效应、生产烟道气，降低界面张力，提高驱油效率；(2)改变密度、粘度等流体性质；(3)气相流动能力强于水相，储层吸气能力强于吸水能力，注气井底流压小于注水井底流压；(4)注气不存在水质问题，可避免复杂的水处理工艺、水质问题导致的管线结垢和腐蚀问题；(5)不存在水敏、盐敏等储层伤害问题。因此，注减氧空气开发技术越来越多地已应用目前国内陆上的低渗透油田。然而，目前的减氧空气驱试验区筛选方法均只应用于陆上油田，由于海上注减氧空气受平台空间和交通的限制，对设备小型化和工作时率要求更高，导致注入和产出能力受限；加上较高的海上油田投资成本，对注减氧空气开发效果以及比注水的相对优势的要求更高。因此，在低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发方式在我国国内海上已开发低渗透油田尚未见应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法，用以解决在低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发方式在我国国内海上已开发低渗透油田不能应用的问题。

本发明提供的一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法，包括以下步骤：

步骤S1：初步筛选出具有进一步评价价值的低渗透油田作为目标油田；

步骤S2：量化目标油田适合减氧空气驱的程度；

步骤S3：快速评价低渗透油田减氧空气驱的经济性；

步骤S4：选择注气试验区。

优选地，所述目标油田同时具备以下5个特征：

特征A：已有钻井距离覆盖本油田的中心处理平台或者井口平台；

特征B：中心处理平台或者井口平台至少有3个能用的井槽；

特征C：中心处理平台或者井口平台有能利用或者扩展的空间；

特征D：油田的地层温度至少为60℃；

特征E：油田的构造高点存在不发育断层的背斜区或单斜区，且所述背斜区或所述单斜区的面积不少于0.14km²。

优选地，所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：目标油田的基本参数选择及其分析；

步骤S22：目标油田基本参数的归一化分析；

步骤S23：确定目标油田的适合减氧空气驱的综合指数。

优选地，在所述步骤S21中，所述目标油田的基本参数包括储层连通性、油田剩余可采储量、渗透率非均质性、地层温度、层倾角、油组有效厚度和渗透率韵律性。

优选地，所述步骤S3包括以下步骤：

步骤S31：估算投资额；

步骤S32：计算产油收益额。

优选地，所述步骤S4包括以下步骤：

在收益大于0万元的低渗透油田中，优选综合指数最大的低渗透油田作为注气试验区。

本发明的有益效果是：

本发明公开一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法，与国内目前将减氧空气驱试验区筛选方法只应用于陆上油田不同，该方法应用于海上油田，遇到海上注气平台空间和交通的限制、对设备要求更小型化、对工作时率要求更高、海上油田注投资成本高、注气开发效果差等困难，通过给出了定量化、可操作的技术方法和实施步骤，并根据海上油田的特点，在筛选标准中考虑了平台空间、井槽以及海上投资成本等因素，该应用本方法可以在油田前期研究阶段同时考虑多口的探井的影响来校正测井渗透率分布。本发明公开的一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法，不仅适用于油田开发研究领域，还可以供其它需要插值的有关研究领域使用和参考。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的产液量随时间的变化曲线；

图2为本发明实施例1提供的减氧空气驱采收率预测图版。

具体实施方式

实施例1

实施例1提供一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：初步筛选出具有进一步评价价值的低渗透油田作为目标油田；

在已定的所有低渗透油田中初步选取同时满足以下5个特征的低渗透油田作为具有进一步评价价值的目标油田，该5个特征为：

特征A：已有钻井距离覆盖本油田的中心处理平台或者井口平台；

特征B：中心处理平台或者井口平台至少有3个能用的井槽；

特征C：中心处理平台或者井口平台有能利用或者扩展的空间；

特征D：油田的地层温度至少为60℃；

特征E：油田的构造高点存在不发育断层的背斜区或单斜区，且所述背斜区或所述单斜区的面积不少于0.14km²。

步骤S2：量化目标油田适合减氧空气驱的程度；

步骤S21：目标油田的基本参数选择及其分析；

若目标油田未经开采，忽略地层能量保持水平和吸水能力两个参数，选取储层连通性、油田剩余可采储量、渗透率非均质性、地层温度、层倾角、油组有效厚度和渗透率韵律性作为基本参数，开展目标油田的储层连通性分析、油田剩余可采储量分析、渗透率非均质性分析、地层温度分析、层倾角分析、油组有效厚度分析和渗透率韵律性分析，具体分析方法为：

(1)储层连通性分析：储层连通性分析采用连通率σ作为量化指标，连通率σ的计算表达式为：

式中，m—油组内连通砂体个数，A—油组内砂体总个数；

(2)油田剩余可采储量分析：

其中油田剩余可采储量量化分析表征方式为：

式中，R—剩余地质储量比例；Q_o—累积产出原油体积，单位为10⁴m³；N_o—原始地质储量，单位为10⁴m³。

(3)渗透率非均质性分析：

渗透率非均质性采用渗透率变异系数的倒数量化表征，其渗透率变异系数的倒数量化表征方式为

式中，V_k—渗透率变异系数；K_i—第i个样本点的渗透率，单位为mD；

—所有样本的平均渗透率，单位为mD；n—样本数，单位为个。

(4)地层温度分析：

地层温度分析表方式为：

T＝-0.029h+12.64 (式4)

式中，T—地层温度，单位为℃；h—海拔，单位为-m。

(5)层倾角分析

层倾角分析表达式为：

式中，α—地层倾角，单位为°；d—注气井和采油井的平面距离，单位为m；△h—注气井和采油井的纵向距离，单位为m。

(6)油组有效厚度分析

油组有效厚度的表达式为：

式中，

—油组平均厚度，单位为m；h_i—油田中第i口井的油组厚度，单位为m；n—油田中的井数，单位为口。

(7)渗透率韵律性分析

渗透率韵律性采用式韵律值作为量化指标进行表征，所述韵律值α的表达式为

式中，α—韵律值，其中，当α＝1时，此时为反韵律，渗透率自下而上由小变大；

当α＝0.5时，此时为复合韵律，渗透率纵向上无明显变化规律

当α＝0时，此时为正韵律，渗透率自下而上由大变下。

若目标油田已开采，增选地层能量保持水平和吸水能力两个参数，除了开展目标油田的储层连通性分析、油田剩余可采储量分析、渗透率非均质性分析、地层温度分析、地层倾角分析、油组有效厚度分析、渗透率韵律性分析外，还应开展地层能量保持水平分析和吸水能力分析，地层能量保持水平分析和吸水能力分析的具体步骤如下：

(Ⅰ)地层能量保持水平分析：

地层能量保持水平采用产液量递减率量化表征，参考图2，产液量递减率的倒数量化表征方式为

式中，D—递减率；Q_Lo—初始产液量，单位为m³/d；Q_Li—递减段末期产液量，单位为m³/d。

(Ⅱ)吸水能力分析：

吸水能力采用米吸水指数的倒数量化表征：

I＝0.0093K+0.0303 (式9)

式中，I—米吸水指数，单位为m³/(d·m·MPa)；K—渗透率，单位为mD。

步骤S22：目标油田基本参数的归一化分析；

目标油田的基本参数进行归一化分析，其中基本参数的归一化表达式为

式中，y_i—油田i的x参数归一化参数值；

x_i—油田i的x参数值，x表示参数储层连通率、油田剩余可采储量、1/渗透率变异系数、地层温度、1/产液量递减率、地层倾角、油组有效厚度、韵律值、1/米吸水指数；

x_min—所有油田x参数的最小值；

x_max—所有油田x参数的最大值；

步骤S23：确定目标油田的适合减氧空气驱的综合指数

利用基本参数权重和综合指数计算公式求取目标油田的适合减氧空气驱的综合指数，该综合指数计算公式为z_i＝∑α_i·y_i (式11)

式中：z_i—油田i适合减氧空气驱综合指数；α_i—参数x的权重；y_i—油田i的x参数归一化参数值。

并将综合指数按照从大到小进行排序。

下面以油田A、油田B和油田C作为试验田，进行目标油田的基本参数选择及其分析的实例说明。油田A、油田B和油田C归一化分析前的基本参数值见表1。

表1油田A、油田B和油田C归一化分析前的基本参数值

利用公式10归一化后的参数见表2。

表2油田A、油田B和油田C归一化分析后的基本参数值

利用式11计算得到综合指数见表3。

表3目标油田的适合减氧空气驱的综合指数

目标油田各个基本参数权重见表4。

表4参数表权重表

步骤S3：快速评价低渗透油田减氧空气驱的经济性

步骤S31：估算投资额；

由于减氧空气驱需要考虑防腐等因素，对管材要求较高，依据现有经验设定钻完井成本为214万元/100m；另外，由于减氧空气驱需要购置压缩机等工艺设备，依据现有经验设定一口注入井的试验井组工程投资约为6000万元，因此投资估算额N的计算公式为：

N＝214X+6000n (式12)

式12中，N—投资估算额，单位为万元；X—钻井深度，单位为百米；n—注入井数量，单位为口。

步骤S32：计算产油收益额

根据图2的减氧空气驱采收率预测图版，预测低渗透油田的减氧空气驱采收率，根据产油收益额计算公式估算该油田的收益，产油收益额计算公式为：

式13中，W—收益，单位为万元；Q_o—油田累产油量，单位为万方；P—油价，单位为元；L—井深，单位为m。

步骤S4：选择注气试验区

在收益大于0万元的低渗透油田中，优选综合指数最大的低渗透油田作为注气试验区。

针对步骤S2中的排名前5名的低渗透油田，开展减氧空气驱经济性快速评价。在收益大于0万元的低渗透油田中，首先选择综合指数最大的低渗透油田作为注气试验区。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种在海上低渗透油田中筛选适合注减氧空气开发试验区的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：初步筛选出具有进一步评价价值的低渗透油田作为目标油田；

步骤S2：量化目标油田适合减氧空气驱的程度；

步骤S3：评价低渗透油田减氧空气驱的经济性；

步骤S4：选择注气试验区；

所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：目标油田的基本参数选择及其分析，在所述步骤S21中，所述目标油田的基本参数包括储层连通性、油田剩余可采储量、渗透率非均质性、地层温度、层倾角、油组有效厚度和渗透率韵律性，其中所述渗透率非均质性分析包括：

渗透率非均质性采用渗透率变异系数的倒数量化表征，其渗透率变异系数的倒数量化表征方式为

式中，V_k—渗透率变异系数；K_i—第i个样本点的渗透率，单位为mD；

—所有样本的平均渗透率，单位为mD；n—样本数，单位为个；

步骤S22：目标油田基本参数的归一化分析，目标油田的基本参数进行归一化分析，其中基本参数的归一化表达式为

式中，y_i—油田i的x参数归一化参数值；

x_i—油田i的x参数值，x表示参数储层连通率、油田剩余可采储量、渗透率变异系数、地层温度、产液量递减率、地层倾角、油组有效厚度、韵律值、米吸水指数；

x_min—所有油田x参数的最小值；

x_max—所有油田x参数的最大值；

步骤S23：确定目标油田的适合减氧空气驱的综合指数，利用基本参数权重和综合指数计算公式求取目标油田的适合减氧空气驱的综合指数，该综合指数计算公式为z_i＝∑α_i·y_i

式中：z_i—油田i适合减氧空气驱综合指数；α_i—参数x的权重；y_i—油田i的x参数归一化参数值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标油田同时具备以下5个特征：

特征A：已有钻井距离覆盖本油田的中心处理平台或者井口平台；

特征B：中心处理平台或者井口平台至少有3个能用的井槽；

特征C：中心处理平台或者井口平台有能利用或者扩展的空间；

特征D：油田的地层温度至少为60℃；

特征E：油田的构造高点存在不发育断层的背斜区或单斜区，且所述背斜区或所述单斜区的面积不少于0.14km²。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

步骤S31：估算投资额；

步骤S32：计算产油收益额。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

在收益大于0万元的低渗透油田中，优选综合指数最大的低渗透油田作为注气试验区。

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