CN111428375A

CN111428375A - 一种高含水油田层系重组划分新方法

Info

Publication number: CN111428375A
Application number: CN202010240048.5A
Authority: CN
Inventors: 高岳; 姜瑞忠; 李盈盈; 崔永正; 王琼
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2020-07-17

Abstract

本发明涉及一种高含水油田层系重组划分新方法，包括步骤如下：S1、输出油藏数值模型的面通量值场图。S2、计算每层的平均面通量值。S3、以最低渗透率小层的平均面通量值，作为基准面通量。S4、计算每层的通量干扰系数：通量干扰系数相近代表驱替程度相近，在划分层系时，可以将通量干扰系数相似的地质层划分为一个层系进行开发。S5、计算每层的通量干扰变化系数：当有层系通量干扰系数＞2，则代表该区块层间干扰严重，应进行层系重组。S6、根据划分套数的要求，进行层系的划分与重组。本发明能够实现高含水油田层系重组时机的确定和界限的划分，确保层系重组的划分标准具有完全的客观性，和精准性。

Description

一种高含水油田层系重组划分新方法

技术领域

本专利涉及高含水油田层系重组方法，具体是采用通量干扰系数，来描述油田纵向上不同层段的产液差距，制定高含水油田层系重组划分界限，采用通量干扰变化系数，来描述油田层间干扰较初始时刻的加重程度，优选层系重组时机。进而指导高含水油田层系重组工作，属于油藏工程技术领域。

背景技术

油田开发初期，基本都采用大段合注合采的开发方式，但随着我国油田陆续到达了高含水期开发阶段，油田经过长时间的水冲刷，剩余油高度分散。由于油藏的纵向非均质性，不同层段的吸水产液量存在很大差距，其中，高渗层注入水渗流阻力小，注入水冲刷程度高，产液量高，含油饱和度低，低渗层在高渗层的干扰作用下，产液量小，注入水冲刷程度低，含油饱和度高，存在大量注入水未波及区域。油藏纵向上的不均衡驱替，严重制约着油田开发效果。为了有效挖潜剩余油富集层段，层系的细分重组，成了高含水油田提高采收率工作的重中之重。

目前，层系重组工作主要以物性参数相近为原则，将纵向上性质相似的小层，划分为一套开发层系。然而层系划分的参数的筛选和界限的划分方法，至今行业也没有形成公认统一的标准。目前层系重组的方法主要有三种：灰色决策法、模糊聚类分析法，数值模拟法。其中，灰色决策法和模糊聚类分析法，都是基于统计学理论，在分析影响因素的权重时，采用的是专家打分法，带有较强的主观性，导致层系重组界限不清晰，效果较差。而数值模拟法，对于油藏生产动态的拟合和预测精确，能够模拟出真实油藏由于地层非均质性而导致的纵向动用不均衡。然而目前仅利用数值模拟方法进行参数敏感性分析，和层系重组后的方案效果预测，国内尚未形成一套基于数值模拟技术的层系重组界限划分方法。

提供一种客观的、普适性好的层系重组界限划分技术方法，来指导高含水油田下一步的层系重组，提高采收率，成为目前石油行业急需解决的技术问题。为此，我们发明了一种基于数值模拟技术的高含水油田层系重组新方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高含水油田层系重组划分新方法，该方法克服了现有层系划分方法受人为因素影响大、界限模糊的缺点。该方法基于油藏数值模拟技术，采用通量干扰系数，表征出油藏静态因素和动态因素对纵向驱替干扰的综合影响，制定高含水油田层系重组划分界限，采用通量干扰变化系数，来描述油田层间干扰较初始时刻的加重程度，优选层系重组时机。确保层系重组的界限划分标准具有完全的客观性，和合理性。

术语解释：

eclipse中的Grid模块，即网格模块，确定了模拟网格的基本几何结构和每个网格单元中的各种岩石特性(孔隙度、绝对渗透率、净毛比)。根据这些信息，程序计算网格块孔隙体积、中点深度和块间透过率。用于估算储量，进行流体流动模拟，和储层开发规划。

本发明的技术方案如下：

一种高含水油田层系重组界限划分新方法，包括步骤如下：

S1、利用数值模拟软件Eclipse输出油藏数值模型的面通量值场图。

修改Eclipse中DATE文件输出格式，INIT文件和SCH文件中的RPTRST中的输出格式，运行得到每个时间步的流动数据。对eclipse结果文件中得到的每个迭代步各网格的FLRWATI+，FLRWATJ+，FLRWATK+进行累加计算，编制eclipse结果文件处理软件，实现对面通量M的计算输出。

S2、根据实际的地质小层，找到相应的数模层，求取并输出当前的平均面通量值。

实际的多层开发油藏中，纵向上都会分布许多地质层，且地质层之间有良好的隔夹层。在油藏数值模型中，都会用若干数模层去表征相应的地质层。由于层系重组工作，是以地质层为单位进行划分的，因此，需要找出地质层对应的数模层段，并利用孔隙加权平均值法，求得每个地质层段的平均面通量值。

S3、通过分析地质资料，选取最低渗透率小层的平均面通量值，作为基准面通量

我们选用低渗层的渗透率作为基准面通量，低渗层的面通量代表整个油藏最低动用水平。

S4、将各层面通量均值质除以基准面通量，从而输出每层的通量干扰系数

多层合采油藏开发过程中，层间干扰程度随着开发的进行，越发严重。高渗层产液量和吸水量占整个油藏产液量和吸水量比重越来越高，低渗层产液量和吸水量占整个油藏产液量和吸水量比重越来越低。层系重组，可消除产液差距，而引起的层间矛盾。

我们选用低渗层的渗透率作为基准面通量，低渗层的面通量代表整个油藏最低动用水平，而通量干扰系数则可表示高低渗层之间的产液差距，通量干扰系数越大，高低渗层的产液差距越大，层间干扰越严重，在划分层系时，可以将通量干扰系数相似的地质层划分为一个层系进行开发。

S5、将每层的各个时刻的通量干扰系数除以初始时刻的通量干扰系数，从而输出每层的通量干扰变化系数。

从油水两相渗流规律出发，解释随着开发进行，高低渗层的产液差距变大，层间干扰程度加重的根本原因在于：高渗层水通量较大，含水饱和度上升速度较低渗层快，而根据相渗曲线可知，含水饱和度越高，水相渗透率越高，以致于高渗层的总相对渗透率与低渗层的总相对渗透率之差，越来越大，高渗层吸水产液量所占比重越来越大，层间干扰愈发严重。

我们开发中，希望高低渗层之间，按照初始时刻的通量干扰系数进行开发，层间干扰程度保持较低水平。随着开发的进行，高低渗层之间产液差距越来越大，层间干扰愈发严重，用来表征层间干扰程度的通量干扰系数量，也越来越大。因此，我们用通量干扰变化系数，来表征高低渗层流体驱替波及差距与初始时刻的程度，当通量干扰变化系数增大到一定程度后，说明高低渗层之间的干扰已经严重偏离初始时刻，此时则应对高低渗进行分层开发，以保证低渗层的动用程度，进而有效开发。

S6、根据划分套数的要求，进行层系的划分与重组。

通过油田生产资料历史，利用通量干扰变化系数指导层系重组时刻，利用通量干扰系数，指导层系重组层内界限。

根据本发明优选的，所述步骤S1中，面通量是指累计通过单位面积的水相体积；面通量反映注入水对储层的连续冲刷改造作用，综合了地质因素和开发因素的影响，不存在多指标的主观因素，计算具有可靠性，不受网格划分大小的影响，可以实现储层参数的连续性，方向性定量表征。面通量M的计算公式如式(1)所示：

式(1)中，M为面通量，A为横截面积，Q为总的水相体积；

K为渗透率，表征储层的非均质性，与储层渗透率及平面、纵向渗透率极差有关；h为储层厚度；ΔP为生产压差(驱替压力梯度)，与注采压差、油水井注采量、井网井距有关；μ为原油粘度；Re为泄油半径(注采半径)，与井网井距有关，q为流量、R_w为井筒半径。

根据本发明优选的，所述步骤S2中，面通量M的数模计算公式如式(2)所示：

式(2)中，FLRWATI+为某网格I+方向水的流动速度，Δt为流动时间，DX为某网格的长度，DY为某网格的宽度，DZ为某网格的高度，PORO为某网格的孔隙度。

根据本发明优选的，所述步骤S2中，平均面通量是指某地质小层所对应的一段数模层的孔隙加权平均面通量值。

根据本发明优选的，所述步骤S3中，基准面通量是指油藏各地质层的通量均值的最小值。代表整个油藏最低动用水平。

根据本发明优选的，所述步骤S4中，通量干扰系数是指每层面通量均值与基准面通量的比值，代表高低渗层之间的产液差距，通量干扰系数越大，高低渗层的产液差距越大，层间干扰越严重。

J_q——第q地质层通量干扰系数

——第q地质层面通量均值

——基准面通量

根据本发明优选的，所述步骤S4中，通量干扰变化系数是指，地质层某时刻的通量干扰系数与初始时刻通量干扰系数的比值。表征高低渗层流体驱替波及差距与初始时刻的程度，当通量干扰变化系数增大到一定程度后，说明高低渗层之间的干扰已经严重偏离初始时刻

R_q——第q地质层通量干扰变化系数

J_qt——第q层某时刻的通量干扰系数

J_q0——第q层初始时刻的通量干扰系数

本发明的有益效果如下：

本发明发明了一种高含水油田层系重组新方法，高含水油田经过长时间的冲刷，在渗透率、孔隙度、地层厚度、原油粘度差异等静态地质因素和注水启动压力、吸水情况、含水等生产动态参数综合影响下，最终展现出纵向上流体驱替通量的差异。因此，本发明提出利用通量干扰系数，综合表征高含水油田在静态上的地质参数和生产动态参数影响下，层间的波及差异程度，并制定层系重组界限，还提出了通量干扰变化系数进行重组时机的优选。该方法克服了传统层系重组方法在政策制定时的主观干扰大，界限模糊等缺点，提高了层系组合的合理性，进而更好的提高油层动用程度。

附图说明

图1是油藏概念模型图；

图2是通量干扰系数变化图；

图3是通量干扰变化系数变化图；

图4是通量干扰系数柱状图；

图5是层系重组效果预测图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。

实施例1

一种高含水油田层系重组界限划分新方法，包括步骤如下：

根据地质资料建立概念模型，如图1所示，在纵向上共5层，且每层之间有良好的隔层，设置最上层渗透率最低，为100mD，越往下渗透率越高，每层与第一层的渗透率极差分别为1.6、2.5、4、6，应用本发明提出的层系重组方法，探究该模型细分层系的界限与时机。

对于此模型，第一层渗透率最低，因此选取第一层的平均面通量设置为基准渗透率。

我们选用第一层的渗透率作为基准面通量，低渗层的面通量代表整个油藏最低动用水平，而通量干扰系数则可表示高低渗层之间的产液差距，通量干扰系数越大，高低渗层的产液差距越大，层间干扰越严重。

将各层面通量均值质除以基准面通量，从而输出每层的通量干扰系数，如图2所示，从图中可以看出，极差为4、6的小层通量干扰系数相近，极差为1.6、2.5的小层通量干扰系数相近，在纵向上，该模型适合划分两套开发层系开发，即层系组合一：1.6、2.5小层，层系组合二：4、6小层。

我们用通量干扰变化系数，来表征高低渗层流体驱替波及差距与初始时刻的程度，当通量干扰变化系数增大到一定程度后，说明高低渗层之间的干扰已经严重偏离初始时刻，此时则应对高低渗进行分层开发，以保证低渗层的动用程度，进而有效开发。

我们绘制该模型的通量干扰变化系数随开发时间的图，如图3所示，从油田开发经验总结得知，当某层的通量干扰变化系数＞2，则代表高低渗层之间的干扰已经严重偏离初始时刻，此时则应对高低渗进行分层开发，以保证低渗层的动用程度，进而有效开发。对于此模型，最优的层系重组年限为开发时开发第9年时。

S6、根据划分套数的要求，进行层系的划分与重组。

综上所述，本模型，最适宜分两套开发层系进行开发，即，即层系组合一：1.6、2.5小层，层系组合二：4、6小层，最优的层系重组年限为开发时开发第9年时。

实施例2

根据实施例1所述的一种新型油藏流场优势通道识别方法，将其应用于某油田的层系重组政策制定中。

我们选用NgⅢ纵向最低渗层的平均买你通量作为基准面通量，低渗层的面通量代表整个油藏最低动用水平，而通量干扰系数则可表示高低渗层之间的产液差距，通量干扰系数越大，高低渗层的产液差距越大，层间干扰越严重。

将各层面通量均值质除以基准面通量，从而输出每层的通量干扰系数，如图4所示，将通量干扰系数相近的NgII3+4和NgII6+7分两套层系开发，覆盖地质储量1036万吨

S5、根据划分套数的要求，进行层系的划分与重组。

根据以上制定的层系重组策略，利用数值模拟技术进行方案预测，如图5所示，优化后单井日产油增加2吨，NgII3+4层系调整方案累计产油增加10万吨。

Claims

1.一种高含水油田层系重组划分新方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1、输出油藏数值模型的面通量值场图；

S2、计算每层的平均面通量值；

S3、通过分析地质资料，选取最低渗透率小层的平均面通量值，作为基准面通量；

S4、计算每层的通量干扰系数：通量干扰系数为各层面通量均值质与基准面通量的比，通量干扰系数相近代表驱替程度相近，在划分层系时，可以将通量干扰系数相似的地质层划分为一个层系进行开发；

S5、计算每层的通量干扰变化系数，并绘制出通量干扰变化系数变化曲线：通量干扰变化系数为各个时刻的每层的通量干扰系数与初始时刻通量干扰系数的比值。当有层系通量干扰系数＞2，则代表该区块层间干扰严重，应进行层系重组；

S6、根据划分套数的要求，进行层系的划分与重组。

2.根据权利要求1所述的一种高含水油田层系重组划分新方法，其特征在于，所述步骤S4中，通量干扰系数是指每层面通量均值与基准面通量的比值，代表高低渗层之间的产液差距，通量干扰系数越大，高低渗层的产液差距越大，层间干扰越严重；

J_q——第q地质层通量干扰系数；

——第q地质层面通量均值；

——基准面通量。

3.根据权利要求1所述的一种高含水油田层系重组划分新方法，其特征在于，所述步骤S4中，通量干扰变化系数是指，地质层某时刻的通量干扰系数与初始时刻通量干扰系数的比值。表征高低渗层流体驱替波及差距与初始时刻的程度，当通量干扰变化系数增大到一定程度后，说明高低渗层之间的干扰已经严重偏离初始时刻；

R_q——第q地质层通量干扰变化系数；

J_qt——第q层某时刻的通量干扰系数；

J_q0——第q层初始时刻的通量干扰系数。