CN111222252A - 一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法及系统 - Google Patents
一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法，该方法建立油水相对渗透率与电阻率关系模型，由电测曲线直接计算油水两相相对渗透率；利用测井曲线及压裂施工数据求取水力压裂裂缝参数。针对低饱和度油藏油水同产的实际，利用油水相对渗透率描述储层流体产出性质及相对数量关系，引入启动压力梯度，描述低渗储层的非达西流渗流规律，建立一种基于椭圆裂缝油水两相压后产能定量预测方法。该方法可应用于低饱和度油藏垂直井油水两相压后产能的有效预测，对垂直井压裂方案合理设计及储量有效动用均具有重要应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发工程技术领域，具体涉及一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法及系统。
背景技术
低饱和度油藏一般是指油层含油饱和度小于50％，油层中既存在束缚水、也存在一定的可动水，试采时油水同出，却能够长期稳产的一类油藏。已投入开发的低饱和度油藏初期不存在无水采油期，具有进入较高含水阶段快，含水稳定期采油时间短的特点。
低饱和度油藏具有以下特点：储层特征方面，砂泥岩薄互层广泛发育，低渗储层、泥质、钙质夹层对流体渗流存在重要影响，必须予以特殊考虑；流体性质方面，以两相流体为典型特征，孔隙中油水共存，储层含油饱和度低，束缚水饱和度高，流体性质评价难度大；产出性质方面：没有构造背景下多为油水同产，压裂导致油水产出愈加复杂，多数井压后产水或者压后高产水，油水产出比评价难度大，两相流储层产能预测难度高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法及系统，能准确预测低饱和度油藏低渗储层产能。
第一方面，本发明实施例提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法，包括：
根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；
根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；
根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；
采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；
采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；
采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；
采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后水产量；
以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。
该方法针对低饱和度油藏低渗储层较为发育的地质实际，渗流规律存在明显非线性特征，考虑启动压力梯度的影响，给出了广义非达西流渗流公式。针对该类油层油水同产的实际，利用电阻率测井曲线获得电阻率增大系数，进而计算油水两相相对渗透率，表征储层产出性质和产出相对数量关系；将压裂后地层流动划分为以等效井径为裂缝半长的椭圆形泄流和考虑裂缝相对导流能力沿裂缝流入直井的线性流动两部分，符合实际地层渗流规律，所建立的油水两相压后产能预测公式可提高低饱和度油藏低渗储层产能预测精度。
进一步地，根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算出储层油相相对渗透率和水相相对渗透率的具体方法包括：
根据阿尔奇公式和电测曲线计算储层电阻率增大系数I的公式为：
其中，Rt为地层真电阻率值，R0为完全含水地层电阻率；Rw为地层水电阻率；φ为储层孔隙度；a为与岩性经验系数，m为胶结指数，a与m值可以由岩电实验数据分析获取；
计算水相相对渗透率的公式为：
其中，Krw为水相相对渗透率，C为权系数，n1和n2为指数项，C、n1、n2可以由相渗岩电实验数据分析获取；
计算油相相对渗透率的公式为：
其中，Kro为油相相对渗透率，C0为权系数，n3、n4、n5和n6为指数项，C0、n3、n4、n5和n6可以由相渗岩电实验数据分析获取。
该步骤通过建立油水相对渗透率与电阻率关系模型，充分考虑孔隙大小、分布以及喉道弯曲程度等孔隙结构参数对相渗曲线的影响，实现了由电测曲线直接计算油水相对渗透率。
进一步地，根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算出地层温度下原油粘度的具体方法包括：
获取研究区的地温梯度和地表温度计算地层温度，计算地层温度的公式为；
T＝TD·Dep+T0；
其中，T为地层温度；T0为地表温度；TD为地温梯度；Dep为储层所在深度；
根据地面50°原油粘度及地层温度，计算油层条件下的原始粘度；
其中，μ50为脱气原油在50℃的粘度，A为比例系数；B、B′为指数项。
进一步地，根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的具体方法包括：
根据研究区启动压力梯度实验数据，在双对数坐标系下建立渗透率和启动压力梯度交会图，线性拟合得到的关系式为：
G＝A*Kb；
式中，K为储层的渗透率；A为比例系数；b为指数项。
进一步地，采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差的具体方法包括：
计算储层生产压差的公式为：
式中，△P为生产压力；
为储层综合物性参数；Dep为地层深度；A、C′为线性拟合系数，A、b值可以通过启动压力梯度实验测量数据进行函数拟合来获取。
进一步地，采用储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的具体方法包括：
计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的公式为：
式中，Re为泄流半径，单位：m；G为启动压力梯度，单位：MPa/m；Pe为地层压力，单位：MPa；Pwf为井底流压，单位：MPa。
上述3个步骤通过充分考虑低饱和度油藏细孔喉低渗透储层特征，引入了启动压力梯度，来描述非达西流渗流规律；利用孔隙结构综合指数预测储层生产压差，利用启动压力梯度预测泄油半径，建立了一套适合于低孔渗储层的生产基础参数求取方法。
进一步地，所述采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径的具体方法包括：
计算水力裂缝半长的公式为：
Xf为水力裂缝半长，单位：m；h为裂缝高度，单位：m；G为剪切模量；ν为泊松比；i为压裂泵排量；t为施工时间；μ为压裂液粘度。
进一步地，采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径的具体方法包括：
计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径的公式为：
其中，La为水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；Xf为水力裂缝半长；Re为泄流半径。
进一步地，采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率的具体方法包括：
计算水力裂缝渗透率的公式为：
其中，Kf水力裂缝渗透率；dp为支撑剂直径；φf为水力裂缝多层支撑剂充填层孔隙度。
进一步地，采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度的具体方法包括：
计算裂缝宽度的公式为：
其中，wf为水力裂缝宽度；M0为支撑剂质量，ρb为支撑剂密度；h为裂缝高度。
上述步骤通过利用多极子阵列声波曲线求取泊松比、剪切模量等储层弹性参数，结合施工泵排量和施工时间预测水力裂缝半长参数；利用支撑剂参数和充填层孔隙度参数预测水力裂缝渗透率；利用砂量预测裂缝宽度，建立了依据测井曲线、施工参数求取水力裂缝参数的方法。
进一步地，采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量的具体方法包括：
计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量的公式为：
其中，q油为低饱和度油藏压裂储层压后油产量；
所述采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层水产量的具体方法包括：
计算低饱和度油藏压裂储层水产量的公式为：
其中，q水为低饱和度油藏压裂储层压后水产量。
该步骤通过依据压裂渗流理论，基于椭圆形裂缝形态，分别考虑水力裂缝控制椭圆形基质渗流区和裂缝线性渗流区建立了压后产能预测公式；引入油水相对渗透率，考虑启动压力梯度的影响，建立两相流椭圆裂缝压后产能定量预测模型，计算出低饱和度油藏压裂储层压后油产量和水产量。
第二方面，本发明实施例提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测系统，包括：储层油相相对渗透率和水相相对渗透率计算模块、地层温度下原油粘度计算模块、储层的启动压力梯度计算模块、储层生产压差预测模块、泄油半径计算模块、水力裂缝半长计算模块、长轴计算模块、水力裂缝渗透率计算模块、裂缝宽度计算模块、油产量和水产量计算模块和判断模块，
所述储层油相相对渗透率和水相相对渗透率计算模块用于根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；
所述地层温度下原油粘度计算模块用于根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；
所述储层的启动压力梯度计算模块用于根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；
所述储层生产压差预测模块用于采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；
所述泄油半径计算模块用于采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；
所述水力裂缝半长计算模块用于采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；
所述长轴计算模块用于采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；
所述水力裂缝渗透率计算模块用于采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；
所述裂缝宽度计算模块用于采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；
所述油产量和水产量计算模块用于采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层水产量；
所述判断模块以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。
该系统通过依据压裂渗流理论，基于椭圆形裂缝形态，分别考虑水力裂缝控制椭圆形基质渗流区和裂缝线性渗流区建立了压后产能预测公式；引入油水相对渗透率，考虑启动压力梯度的影响，建立两相流椭圆裂缝压后产能定量预测模型，计算出低饱和度油藏压裂储层压后油产量和水产量。
本发明的有益效果：
本发明实施例提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法和系统，建立油水相对渗透率与电阻率关系模型，由电测曲线直接计算油水两相相对渗透率；利用测井曲线及压裂施工数据求取水力压裂裂缝参数。针对低饱和度油藏油水同产的实际，利用油水相对渗透率描述储层流体产出性质及相对数量关系，引入启动压力梯度，描述低渗储层的非达西流渗流规律，建立一种基于椭圆裂缝油水两相压后产能定量预测方法。该方法可应用于低饱和度油藏垂直井油水两相压后产能的有效预测，对垂直井压裂方案合理设计及储量有效动用均具有重要应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明第一实施例所提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法的流程图；
图2示出了本发明第一实施例中计算水相相对渗透率与实验测量的水相相对渗透率交会图；
图3示出了本发明第一实施例中计算油相相对渗透率与实验测量的油相相对渗透率交会图；
图4示出了本发明第一实施例中为启动压力梯度与渗透率的关系图；
图5示出了本发明第一实施例中垂直压裂井压开水力裂缝示意图；
图6示出了本发明第一实施例中水里裂缝控制的椭圆形渗流区平面示意图；
图7示出了本发明第一实施例中计算压后油产量与试油油产量交会图；
图8示出了本发明第一实施例中计算压后水产量与试油水产量交会图；
图9示出了本发明第二实施例提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
图1示出了本发明第一实施例所提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法的流程图，其具体步骤包括：
S1:根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；
S2:根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；
S3:根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；
S4:采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；
S5:采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；
S6:采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；
S7:采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层水产量；
S8:以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。
以产能相对误差大小为控制准则，定量判断压后产能计算符合率是这样实现的：当试油产能基数为100t/d时，控制相对误差设为30％，即当计算产能在70t/d至130t/d范围内时，可判定计算产能与试油产能相符；当试油产能基数为10t/d时，控制相对误差设为80％，即当计算产能在2t/d至18t/d范围内时，可判定计算产能与试油产能相符；当试油产能基数为1t/d时，控制相对误差设为100％，即当计算产能在0.13t/d至2t/d范围内时，可判定计算产能与试油产能相符；其他产能基数的相对误差大小可在上述产能基数区间进行线性插值获得。
该方法步骤针对低饱和度油藏低渗储层较为发育的地质实际，渗流规律存在明显非线性特征，考虑启动压力梯度的影响，给出了广义非达西流渗流公式。针对该类油层油水同产的实际，利用电阻率测井曲线获得电阻率增大系数，进而计算油水两相相对渗透率，表征储层产出性质和产出相对数量关系；将压裂后地层流动划分为以等效井径为裂缝半长的椭圆形泄流和考虑裂缝相对导流能力沿裂缝流入直井的线性流动两部分，符合实际地层渗流规律，所建立的油水两相压后产能预测公式可提高低饱和度油藏低渗储层产能预测精度。本发明对垂直井压裂方案合理设计及储量的有效动用均具有重要意义。
本实施例具体的实现原理如下：
1、油水相对渗透率计算
目前业界广泛使用的相对渗透率计算方法是建立在实验测量数据基础上的相渗与饱和度经验关系模型。该模型缺乏理论基础，无法反映微观孔隙结构的影响。尤为需要强调的是，对于特低渗岩心而言，很难通过相渗实验获取相渗数据。因此，相渗与饱和度关系模型在低渗和特低渗储层的应用将受到限制。电阻率和渗透率都反映岩石的固有性质，孔隙结构对二者均有重要影响，更为重要的是，岩石孔隙中水流流动路径与电流流动路径完全相同，满足相似性原理，且电阻率增大指数和相对渗透率均是可动流体饱和度的函数，可以通过可动流体饱和度为桥梁，建立相对渗透率与电阻率关系模型，为利用电阻率测井方法求取相对渗透率提供了一种有效途径。
针对孔隙结构复杂的低渗储层，将束缚水等效为不导电的岩石骨架，岩石中只有可动流体孔隙存在的等效纯岩石，依据Poiseuille定律可技术可动流体通过n根半径为r的弯曲毛细管束的流量：
式中，Q为单位时间通过岩石的可动水流量，单位：cm3/s；μw为可动水粘度，单位：×10-3·(Pa·s)；l为毛细管长度，单位：cm；ΔP为弯曲毛细管两端的压力差，单位：105Pa；
基于Darcy定律，通过岩石的可动水流量为：
式中，L为岩石的长度，单位：cm；ΔP为岩石两端的压力差，单位：105Pa；R为岩样半径，单位：cm；K为岩石渗透率，单位：μm2；
联立上述公式可得：
式中，τ为弯曲毛细管的曲折度，且有l＝Lτ，φ为孔隙度，φ为小数；Swi为束缚水饱和度，Swi小数；Sor为岩石的残余油饱和度，Sor小数。
对于含油等效纯岩石，可动水孔隙部分被油取代，设可动水孔隙由nw根半径为rw的弯曲毛细管组成，令毛细管长度为lw，曲折度为有τw，且lw＝Lτw，类比上式，可得到含油等效纯岩石在某一含水饱和度下的水相渗透率：
由相对渗透率定义可得：
式中，Swf为归一化的可动水饱和度，
Burdine通过实验和理论分析发现岩石在不同含水饱和度的曲折度满足下式：
则：
由于岩石中可动水孔隙的弯曲毛细管个数会随着含水饱和度Swf的增大而增大，则令：
带入上式得：
对于只有可动流体孔隙的纯岩石，应用经典的Archie公式得：
式中，I为电阻率增大系数，将该表达式带入上式中，化简为通用形式：
基于Brooks-Corey公式，采用Li模型，利用水相相对渗透率计算油相相对渗透率：
Kro＝(1-Swf)2(1-Krw)，
对于只有可动流体孔隙存在的等效纯岩石，应用经典Archie公式，得到油相相对渗透率通用形式为：
因此，可利用电阻率测井通过电阻率增大系数计算油水两相相对渗透率。
2.油水两相压后产能定量预测
首先考虑在各向同性、外边界椭圆形定压的地层中有一无限导流椭圆裂缝，地层发生椭圆稳态渗流，忽略裂缝中流体渗流的压力损失，地层稳态渗流控制方程为：
若假定所有椭圆都是共焦的并且等势(外边界是一个等势椭圆)，控制方程简化为：
可直接积分得出压力分布公式为：
P(ξ)＝Pwf+b(ξ-ξw)，
利用内边界条件确定积分常数b后可得压力分布公式：
根据直角坐标和椭圆坐标的关系，联立求解坐标变换方程：
解方程得：
则ξ＝cosh-1H*，
式子中的±分别对应ξ与η，记La为水平面的泄油区的半长轴、Lb为半短轴，对应于椭圆内、外边界有：
在平面二维椭圆坐标系中，Darcy渗流速度方程可以写成：
微分体积流量公式可以写成：
式中，ds是ξ＝c椭圆上的积分弧长，且：
则体积流量公式可以写成：
积分可得产量公式：
以低渗透储层为主的低饱和度油藏的渗流规律不再遵循达西定理，存在明显的非线性特征，应考虑启动压力梯度的影响。因此，低渗储层渗流运动方程可以用广义公式表示为：
式中，v为渗流速度；
为压力梯度；G为启动压力梯度。
设水力压裂裂缝高度为h，裂缝半长为Xf，裂缝宽度为wf，根据地层中流体流动特征，将流体流动划分远离垂直压裂井区域的椭圆形泄流区和沿裂缝流入直井内的线性流动两个区，设两区交界面处压力Pm，则可推导椭圆形泄流区的渗流方程：
垂直裂缝井在水平面内形成以井筒为中心、以水力裂缝端点为焦点的椭圆形流动区，该椭圆渗流区等效于供给半径为
等效井径为Xf/2的圆形泄流区，考虑低渗透储层启动压力梯度的影响，由广义非达西定律为：
边界条件为：
积分得垂直压裂井椭圆形泄流区的产量为：
在水力裂缝内部，垂直平面内的流动为沿裂缝的线性流动，由达西定律得：
其边界条件为：
x＝0,P＝Pwf；
x＝Xf,P＝Pm；
根据上述积分得到垂直压裂井裂缝内部的产量为：
根据等值渗流阻力法，由于qΙ＝qΙΙ＝q，且交界面处压力相等，消去Pm，则低渗透储层考虑启动压力梯度的垂直井压裂缝产能预测公式为：
对于低饱和度油藏，储层含油饱和度低，在没有构造背景下多为油水同产，因此有必要建立低渗透、低饱和度油藏油水两相产能预测公式。利用油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，求取低饱和度油藏压裂储层压后油产量：
利用水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层水产量：
以大庆油田某地区低饱和度油藏实际数据资料为例，说明本发明实施例的用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法的有效性及实用性。方法包括以下步骤：
(1)基于岩心分析孔隙度φ和地层水电阻率数据Rw，利用岩电实验数据确定的比例系数a和胶结指数m，利用阿尔奇公式计算完全含水地层电阻率值R0，R0＝aRw/φm，从电测曲线上读取压裂储层的电阻率值Rt，计算电阻率增大系数值I，I＝Rt/R0。
(2)利用研究区内相渗-电阻率联测实验数据，优化确定研究区水相相对渗透率与电阻率关系模型中的各系数C、n1、n2，其中C＝1.02；n1＝1.62；n2＝0.71；优化确定研究区油相相对渗透率与电阻率关系模型中的各系数C0、n3、n4、n5、n6；其中C0＝0.54；n3＝4.25；n4＝3.91；n5＝0.81；n6＝0.62。
(3)将电阻率增大系数I和各系数值C、n1、n2带入水相相对渗透率计算公式
中，计算水相相对渗透率Krw；
(4)将电阻率增大系数I和各系数值C0、n3、n4、n5、n6带入油相相对渗透率计算公式
中，计算油相相对渗透率Kro；
选取研究区的30块岩心样品，依据所建立的油水两相相对渗透率与电阻率关系模型，计算出岩样油水两相相对渗透率与通过联测实验测量得到的实际油水两相相对渗透率进行对比分析，如图2和图3所示，水相相对渗透率计算值与测量值的平均相对误差为16.5％，油相相对渗透率计算值与测量值的平均相对误差为8.6％。
(5)首先利用研究区的地温梯度和地表温度资料，建立地层温度计算公式，T＝0.0364·Dep+16.63，计算储层的地层温度；
(6)从该井的试油资料或者邻井的试油资料中获取原油在该储层50℃条件下的粘度值μ50，利用公式
计算地层温度下地层脱气原油粘度μoD；
(7)最后从高压物性实验和PVT分析资料中确定地面脱气油密度ρo和溶解汽油比Rs，依据公式A＝4.4044(ρoRs+17.7935)和B＝3.0352(ρoRs+26.6904)计算比例系数值A、B，然后利用公式
确定油层条件下的原始粘度；
利用研究区启动压力梯度实验数据，在双对数坐标系下建立了渗透率和启动压力梯度交会图如图4所示，线性拟合得到如下的关系式G＝0.0682*K-0.9815，因此，可利用储层岩心分析资料所得到渗透率值K，计算该储层的启动压力梯度；
利用岩心分析资料得到的孔隙度和渗透率计算孔隙结构综合指数，并结合储层深度值，利用公式
预测储层的生产压差ΔP；
利用该井试油资料获取储层地层压力值Pe和井底流压值Pwf，或者上述步骤中所计算的储层生产压差值ΔP，利用公式
求取压裂井控制的泄油半径Re；
利用该井测井解释解释报告中交叉式多极子阵列声波测井解释获得的泊松比ν和剪切模量G；利用压裂施工总结报告给出的压裂施工排量i、压裂液粘度μ及施工时间t，利用公式
计算裂缝半长Xf，如图5所示，示出了垂直压裂井压开水力裂缝示意图；
基于裂缝半长Xf、泄油半径Re，利用公式
获取水力压裂裂缝控制的椭圆形泄流区长轴La，如图6所示，示出了水力裂缝控制的椭圆形渗流区平面示意图。
从压裂施工设计报告中获取支撑剂直径dp和水力裂缝充填层最终孔隙度φf等数据，利用公式
计算裂缝渗透率Kf。
利用压裂施工设计报告中所给出的支撑剂质量M0、支撑剂密度ρb、裂缝高度h和支撑剂充填层孔隙度φf，利用公式
计算裂缝宽度wf。
基于上述计算所得到的参数数据，利用油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，利用公式
求取低饱和度油藏压裂储层压后油产量。
基于上述计算所得到的参数数据，利用水相相对渗透率和地层水粘度，利用公式
计算低饱和度油藏压裂储层水产量。
应用两相流椭圆裂缝压后油产能预测公式对研究区34口压裂井共111个产油层进行压后产油量预测，然后以压裂后油产量为基准，以产能相对误差大小为控制准则，即产能基数越大，相对误差控制精度要求越高，定量判断产能计算符合率。将计算结果与试油结果进行对比分析，见图7，与试油产油级别符合的共86层，产油级别符合率为77.5％。应用两相流椭圆裂缝压后水产能预测公式对研究区20口压裂井共56个产水层进行压后产水量预测，然后以压裂后水产量为基准，以产能相对误差大小为控制准则，将计算结果与试油结果进行对比分析，见图8，与试油产水级别符合的共41层，产水级别符合率为73.2％，充分证明本发明所建立油水两相压后产能预测模型的正确性、有效性和实用性。
在上述的第一实施例中，提供了一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法，与之相对应的，本申请还提供一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测系统。请参考图9，其为本发明第二实施例提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测系统的结构示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
本发明实施例提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测系统，包括：储层油相相对渗透率和水相相对渗透率计算模块、地层温度下原油粘度计算模块、储层的启动压力梯度计算模块、储层生产压差预测模块、泄油半径计算模块、水力裂缝半长计算模块、长轴计算模块、水力裂缝渗透率计算模块、裂缝宽度计算模块、油产量和水产量计算模块和判断模块，
储层油相相对渗透率和水相相对渗透率计算模块用于根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；
地层温度下原油粘度计算模块用于根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；
储层的启动压力梯度计算模块用于根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；
储层生产压差预测模块用于采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；
泄油半径计算模块用于采用储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；
水力裂缝半长计算模块用于采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；
长轴计算模块用于采用水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；
水力裂缝渗透率计算模块用于采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；
裂缝宽度计算模块用于采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；
油产量和水产量计算模块用于采用储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后水产量；
判断模块以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。
以上，为本发明第二实施例提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测系统的实施例说明。
本发明提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测系统与上述用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法，其特征在于，包括：
根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；
根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；
根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；
采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；
采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；
采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；
采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后水产量；
以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。
2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算出储层油相相对渗透率和水相相对渗透率的具体方法包括：
根据阿尔奇公式和电测曲线计算储层电阻率增大系数I的公式为：
其中，Rt为地层真电阻率值，R0为完全含水地层电阻率，Rw为地层水电阻率；φ为储层孔隙度；a为与岩性经验系数，m为胶结指数；
计算水相相对渗透率的公式为：
其中，Krw为水相相对渗透率，C为权系数，n1和n2为指数项；
计算油相相对渗透率的公式为：
其中，Kro为油相相对渗透率，C0为权系数，n3、n4、n5和n6为指数项。
3.如权利要求2所述的预测方法，其特征在于，所述根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算出地层温度下原油粘度的具体方法包括：获取研究区的地温梯度和地表温度计算地层温度，计算地层温度的公式为；
T＝TD·Dep+T0；
其中，T为地层温度；T0为地表温度；TD为地温梯度；Dep为储层所在深度；
根据地面50°原油粘度及地层温度，计算油层条件下的原始粘度；
其中，μ50为脱气原油在50℃的粘度，A为比例系数；B、B′为指数项。
4.如权利要求3所述的预测方法，其特征在于，所述根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的具体方法包括：
根据研究区启动压力梯度实验数据，在双对数坐标系下建立渗透率和启动压力梯度交会图，线性拟合得到的关系式为：
G＝A*Kb；
式中，K为储层的渗透率；A为比例系数；b为指数项；
计算储层生产压差的公式为：
式中，△P为生产压力；
为储层综合物性参数；Dep为地层深度；A、C′为线性拟合系数；
计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的公式为：
式中，Re为泄流半径；G为启动压力梯度；Pe为地层压力；Pwf为井底流压。
5.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，所述采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径的具体方法包括：
计算水力裂缝半长的公式为：
Xf为水力裂缝半长；h为裂缝高度；G为剪切模量；ν为泊松比；i为压裂泵排量；t为施工时间；μ为压裂液粘度；
计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径的公式为：
其中，La为水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；Xf为水力裂缝半长；Re为泄流半径。
6.如权利要求5所述的预测方法，其特征在于，所述采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率的具体方法包括：
计算水力裂缝渗透率的公式为：
其中，Kf水力裂缝渗透率；dp为支撑剂直径；φf为水力裂缝多层支撑剂充填层孔隙度。
7.如权利要求6所述的预测方法，其特征在于，所述采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度的具体方法包括：
计算裂缝宽度的公式为：
其中，wf为水力裂缝宽度；M0为支撑剂质量，ρb为支撑剂密度；h为裂缝高度。
8.如权利要求7所述的预测方法，其特征在于，所述采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量的具体方法包括：
计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量的公式为：
其中，q油为低饱和度油藏压裂储层压后油产量；
所述采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层水产量的具体方法包括：
计算低饱和度油藏压裂储层水产量的公式为：
其中，q水为低饱和度油藏压裂储层压后水产量。
9.一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测系统，其特征在于，包括：储层油相相对渗透率和水相相对渗透率计算模块、地层温度下原油粘度计算模块、储层的启动压力梯度计算模块、储层生产压差预测模块、泄油半径计算模块、水力裂缝半长计算模块、长轴计算模块、水力裂缝渗透率计算模块、裂缝宽度计算模块、油产量和水产量计算模块和判断模块，
所述储层油相相对渗透率和水相相对渗透率计算模块用于根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；
所述地层温度下原油粘度计算模块用于根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；
所述储层的启动压力梯度计算模块用于根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；
所述储层生产压差预测模块用于采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；
所述泄油半径计算模块用于采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；
所述水力裂缝半长计算模块用于采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；
所述长轴计算模块用于采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；
所述水力裂缝渗透率计算模块用于采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；
所述裂缝宽度计算模块用于采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；
所述油产量和水产量计算模块用于采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后水产量；
所述判断模块以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。
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