CN111428907B - 老油田开发甜点优选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种老油田开发甜点优选方法，该老油田开发甜点优选方法包括：步骤1，计算各网格的岩石流体可动性；步骤2，计算各网格的可动烃量；步骤3，根据实验获取的油田平均废弃压力和拟合后各网格目前的压力，得到各网格的衰竭压差；步骤4，对各因素进行确定性评价，赋值权重系数，得到各参数的权重系数；步骤5，根据岩石流体可动性、可动烃量、衰竭压差的参数值和权重系数得到开发甜点优选参数。该老油田开发甜点优选方法所涉及因素的权重系数是动态的，可以随着时间的推移获得更多的原始数据，并对各影响因素的权重系数进行调整，来提高老油田开发甜点优选的可靠性，为老油田调整井位提供最佳选择。

Description

老油田开发甜点优选方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种老油田开发甜点优选方法。

背景技术

尽管在老油田调整寻找甜点区域时已经使用了数值模拟等技术方法，但由于实际的模型缺少必要的数据，没有更多的考虑参数的不确定性，而且在甜点优选时仅考虑剩余油饱和度和油层厚度，没有考虑流体可流动性等方面问题，因此在甜点预测方面仍然具有较大的挑战性和风险性。

在申请号：201810621222.3的中国专利申请中，涉及到一种用于页岩气井储层甜点评价方法，包括如下步骤：(1)、据导眼井测井数据提取测井密度ρ、横波时差Δts和纵波时差Δtp数据；(2)、将步骤(1)中得到的测井密度ρ、横波时差Δts和纵波时差Δtp进行数据拟合，得到导眼井密度、纵波时差与横波时差的关系式；(3)、将步骤(2)中的拟合得到的横波时差的关系式输入地应力剖面计算软件，同时导入步骤(1)中得到的纵波时差Δtp、密度ρ数据，计算得到该井的拟合横波时差数据；(4)、通过步骤(3)中得到的拟合横波时差数据，与实测横波时差相比，相对误差在设定范围以内，说明计算结果准确，再结合无铀伽玛、井径、密度这些测井数据，再利用地应力剖面计算软件，得到页岩气水平井岩石力学参数。该专利仅利用了单井数据，未考虑井间含水率对岩石流体可动性参数的影响。

在申请号：201710209547.6的中国专利申请中，涉及到一种基于参数优选的地质甜点定量评价方法，所述方法包括：利用地质甜点参数与产气量之间的相关性来确定主要地质甜点参数；确定每个所述主要地质甜点参数的权重；基于所述主要地质甜点参数的权重计算页岩地层用权重表示的地质甜点系数；根据所述地质甜点系数定量评价所述页岩地层的地质甜点。该专利仅从静态地质方面考虑甜点，忽略了动态流体可动性和压差的影响。

为此我们发明了一种新的老油田开发甜点优选方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑多因素并随原始数据添加各因素权重系数动态变化，可以提高老油田开发甜点优选的可靠性的老油田开发甜点优选方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：老油田开发甜点优选方法，该老油田开发甜点优选方法包括：步骤1，计算各网格的岩石流体可动性；步骤2，计算各网格的可动烃量；步骤3，根据实验获取的油田平均废弃压力和拟合后各网格目前的压力，得到各网格的衰竭压差；步骤4，对各因素进行确定性评价，赋值权重系数，得到各参数的权重系数；步骤5，根据岩石流体可动性、可动烃量、衰竭压差的参数值和权重系数得到开发甜点优选参数。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，根据岩心水驱油相渗曲线和地层温压系统下油水粘度绘制无因次采液指数曲线，得到目前含水率情况下的无因次采液指数，再通过数值模型获取每个网格的物性和有效厚度，得到各网格的岩石流体可动性。

在步骤1中，无因次采油指数α_o的公式为：

式中，K_ro(S_w)—不同含水饱和度S_w下的油相相对渗透率；K_romax—束缚水饱和度S_wi下的油相相对渗透率；K—f_w＝0时的油层绝对渗透率；K_w—含水为f_w时的油层绝对渗透率；

令K＝K_w，

无因次采液指数α_l的计算公式为：

其中，

式中，K_ro—不同含水饱和度S_w下的油相相对渗透率；K_rw—不同含水饱和度S_w下的水相相对渗透率；μ_o—地层条件下的原油粘度；μ_w—地层条件下的水粘度；f_w—含水率；

岩石流体可动性参数为：

F_l＝K·h·α_l(f_w)

式中，K为渗透率；h为有效厚度

在步骤2中，根据实验获取的残余油饱和度、数值模型中的孔隙度、网格体积和净毛比这些参数，以及模型拟合后的各网格的剩余油饱和度，得到各网格的可动烃量。

在步骤2中，可动烃量m_HC为：

m_HC＝V·φ·(S_o-S_or)·N_tg

其中，V＝DX·DY·DZ

式中，φ—孔隙度；S_o—剩余油饱和度；S_or—残余油饱和度，0.3；N_tg—净毛比；V—网格体积；DX—网格X方向长度；DY—网格Y方向长度；DZ—网格Z方向长度。

在步骤3中，衰竭压差Δp为：

Δp＝p_R-p_b

式中，p_R—网格压力；p_b—泡点压力。

在步骤4中，对影响岩石流体可动性、可动烃量和衰竭压差的各因素进行确定性评价，分别对各因素赋值权重系数，得到各参数的权重系数。

在步骤5中，根据岩石流体可动性、可动烃量和衰竭压差的参数值和权重系数得到开发甜点优选参数，从而根据开发甜点优选参数对调整井位进行排序。

在步骤5中，开发甜点优选参数E_t：

式中，A为岩石流体的可动性权重系数，B为可动烃量权重系数，C为衰竭压差，F_l为岩石流体可动性参数，m_HC为可动烃量，Δp为衰竭压差，最后根据网格E_t的大小确定开发甜点的优选区域。

本发明中的老油田开发甜点优选方法，解决了老油田调整的潜力井位筛选难度大，风险高的问题。优选方法所涉及因素的权重系数是动态的，可以随着时间的推移获得更多的原始数据，并对各影响因素的权重系数进行调整，来提高老油田开发甜点优选的可靠性。该方法包括：岩石流体可动性计算、可动烃计算、衰竭压差计算、参数权重系数确定和开发甜点优选参数计算。本发明从开发甜点的综合评价方法入手，以历史拟合后的数值模型为基础，考虑岩石流体可动性、可动烃质量、衰竭压差等参数，并对影响各参数的各种因素赋以权重系数，综合考量，对整个油田的开发甜点优选参数进行排序，为老油田调整井位提供最佳选择。

附图说明

图1为本发明的一具体实施例中某区块相渗曲线；

图2为本发明的一具体实施例中无因次采油采液指数曲线；

图3为本发明的一具体实施例中岩石流体可动性分布图；

图4为本发明的一具体实施例中可动烃量分布图；

图5为本发明的一具体实施例中衰竭压差分布图；

图6为本发明的一具体实施例中开发甜点分布图；

图7为本发明的老油田开发甜点优选方法的一具体实施例的流程图。

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。

如图1所示，图1为本发明的老油田开发甜点优选方法的流程图。

步骤101，岩石流体可动性计算；

根据岩心水驱油相渗曲线和地层温压系统下油水粘度绘制无因次采液指数曲线，得到目前含水率情况下的无因次采液指数，再通过数值模型获取每个网格的物性和有效厚度，得到各网格的岩石流体可动性。

无因次采油指数α_o的公式为：

式中，K_ro(S_w)—不同含水饱和度S_w下的油相相对渗透率；K_romax—束缚水饱和度S_wi下的油相相对渗透率；K—f_w＝0时的油层绝对渗透率；K_w—含水为f_w时的油层绝对渗透率；

优选地，令K＝K_w，

无因次采液指数α_l的计算公式为：

其中，

式中，K_ro—不同含水饱和度S_w下的油相相对渗透率；K_rw—不同含水饱和度S_w下的水相相对渗透率；μ_o—地层条件下的原油粘度；μ_w—地层条件下的水粘度。

通过数值模型可直接导出得到每个网格的渗透率K和有效厚度h。

岩石流体可动性参数为：

F_l＝K·h·α_l(f_w)

步骤102，可动烃量计算；

根据实验获取残余油饱和度，孔隙度、网格体积、净毛比以及模型拟合后的各网格的剩余油饱和度等参数可从数值模型中导出，得到各网格的可动烃量。

可动烃量为：

m_HC＝V·φ·(S_o-S_or)·N_tg

其中，V＝DX·DY·DZ

式中，φ—孔隙度；S_o—剩余油饱和度；S_or—残余油饱和度，0.3；N_tg—净毛比；V—网格体积；DX—网格X方向长度；DY—网格Y方向长度；DZ—网格Z方向长度。

步骤103，衰竭压差计算；

根据实验获取的饱和压力和拟合后各网格目前的压力，得到各网格的衰竭压差。

衰竭压差为：

Δp＝p_R-p_b

式中，p_R—网格压力；p_b—泡点压力。

步骤104，参数权重系数确定；

对影响岩石流体可动性、可动烃量和衰竭压差的各因素进行确定性评价，分别对各因素赋值权重系数，得到各参数的权重系数。

表1老油田开发甜点参数影响因素权重系数分配表

各因素权重系数之和为1.0。

A₁+A₂+A₃+A₄+B₁+B₂+B₃+B₄+B₅+C₁+C₂+C₃+C₄＝1

岩石流体的可动性权重系数：

A＝A₁+A₂+A₃+A₄

可动烃量权重系数：

B＝B₁+B₂+B₃+B₄+B₅

衰竭压差：

C＝C₁+C₂+C₃+C₄

步骤105，开发甜点优选参数计算；

根据岩石流体可动性、可动烃量和衰竭压差的参数值和权重系数得到开发甜点优选参数，从而根据开发甜点优选参数对调整井位进行排序。

开发甜点优选参数：

最后根据网格E_t的大小确定开发甜点的优选区域。

本发明中的老油田开发甜点优选方法，所涉及因素的权重系数是动态的，可以随着时间的推移获得更多的原始数据，并对各影响因素的权重系数进行调整，来提高老油田开发甜点优选的可靠性，为老油田调整井位提供最佳选择。

在应用本发明的一具体实施例中，包括了以下步骤：

在步骤1中，根据岩心水驱油相渗曲线和地层温压系统下油水粘度绘制无因次采液指数曲线，得到目前含水率情况下的无因次采液指数(图1)，再通过数值模型获取每个网格的物性和有效厚度，得到各网格的岩石流体可动性。

无因次采油指数α_o的公式为：

式中，K_ro(S_w)—不同含水饱和度S_w下的油相相对渗透率；K_romax—束缚水饱和度S_wi下的油相相对渗透率；K—f_w＝0时的油层绝对渗透率；K_w—含水为f_w时的油层绝对渗透率；

优选地，令K＝K_w，

无因次采液指数α_l的计算公式为：

其中，

式中，K_ro—不同含水饱和度S_w下的油相相对渗透率；K_rw—不同含水饱和度S_w下的水相相对渗透率；μ_o—地层条件下的原油粘度；μ_w—地层条件下的水粘度。

某区块根据油水相渗曲线(图1)和地层条件下的油藏参数(μ_o＝0.96mPa·s，μ_w＝0.30mPa·s)绘制无因次采液指数随含水变化理论曲线(图2)。

通过数值模型可直接导出得到每个网格的渗透率K和有效厚度h。

岩石流体可动性参数为：

F_l＝K·h·α_l(f_w)

岩石流体可动性分布图如图3所示。

在步骤2中，根据实验获取残余油饱和度，孔隙度、网格体积、净毛比以及模型拟合后的各网格的剩余油饱和度等参数可从数值模型中导出，得到各网格的可动烃量(图4)。

可动烃量为：

m_HC＝V·φ·(S_o-S_or)·N_tg

其中，V＝DX·DY·DZ

式中，φ—孔隙度；S_o—剩余油饱和度；S_or—残余油饱和度，0.3；N_tg—净毛比；V—网格体积；DX—网格X方向长度；DY—网格Y方向长度；DZ—网格Z方向长度。

在步骤3中，根据实验获取的饱和压力和拟合后各网格目前的压力，得到各网格的衰竭压差(图5)。

衰竭压差为：

Δp＝p_R-p_b

式中，p_R—网格压力；p_b—泡点压力，12.0MPa。

在步骤4中，对影响岩石流体可动性、可动烃量和衰竭压差的各因素进行确定性评价，分别对各因素赋值权重系数，得到各参数的权重系数。

表2老油田开发甜点参数影响因素权重系数赋值表

岩石流体的可动性权重系数：

A＝A₁+A₂+A₃+A₄＝0.3

可动烃量权重系数：

B＝B₁+B₂+B₃+B₄+B₅＝0.35

衰竭压差：

C＝C₁+C₂+C₃+C₄＝0.35

在步骤5中，根据岩石流体可动性、可动烃量和衰竭压差的参数值和权重系数得到开发甜点优选参数(图6)，从而根据开发甜点优选参数对调整井位进行排序。

开发甜点优选参数：

最后根据网格E_t的大小确定开发甜点的优选区域(根据图6的颜色深浅)。

通过具体实例可优选出潜力井位区域。该方法针对老油田调整的潜力井位筛选难度大、风险高的问题，引入了岩石流体可动性、可动烃和衰竭压差等参数，并根据原始数据的增多，各因素权重系数随之变化，从而影响开发甜点的优选区域范围，为老油田调整井位提供最佳选择。

Claims (7)

1.老油田开发甜点优选方法，其特征在于，该老油田开发甜点优选方法包括：

步骤1，计算各网格的岩石流体可动性；

步骤2，计算各网格的可动烃量；

步骤3，根据实验获取的油田平均废弃压力和拟合后各网格目前的压力，得到各网格的衰竭压差；

步骤4，对各因素进行确定性评价，赋值权重系数，得到各参数的权重系数；

步骤5，根据岩石流体可动性、可动烃量、衰竭压差的参数值和权重系数得到开发甜点优选参数；

在步骤1中，根据岩心水驱油相渗曲线和地层温压系统下油水粘度绘制无因次采液指数曲线，得到目前含水率情况下的无因次采液指数，再通过数值模型获取每个网格的物性和有效厚度，得到各网格的岩石流体可动性；

无因次采油指数α_o的公式为：

式中，K_ro(S_w)—不同含水饱和度S_w下的油相相对渗透率；K_romax—束缚水饱和度S_wi下的油相相对渗透率；K—f_w＝0时的油层绝对渗透率；K_w—含水为f_w时的油层绝对渗透率；

令K＝K_w，

无因次采液指数α_l的计算公式为：

其中，

式中，K_rw—不同含水饱和度S_w下的水相相对渗透率；μ_o—地层条件下的原油粘度；μ_w—地层条件下的水粘度；f_w—含水率；

岩石流体可动性参数为：

F_l＝K·h·α_l(f_w)

式中，K为渗透率；h为有效厚度。

2.根据权利要求1所述的老油田开发甜点优选方法，其特征在于，在步骤2中，根据实验获取的残余油饱和度、数值模型中的孔隙度、网格体积和净毛比这些参数，以及模型拟合后的各网格的剩余油饱和度，得到各网格的可动烃量。

3.根据权利要求2所述的老油田开发甜点优选方法，其特征在于，在步骤2中，可动烃量m_HC为：

m_HC＝V·φ·(S_o-S_or)·N_tg

其中，V＝DX·DY·DZ

式中，φ—孔隙度；S_o—剩余油饱和度；S_or—残余油饱和度；N_tg—净毛比；V—网格体积；DX—网格X方向长度；DY—网格Y方向长度；DZ—网格Z方向长度。

4.根据权利要求1所述的老油田开发甜点优选方法，其特征在于，在步骤3中，衰竭压差Δp为：

Δp＝p_R-p_b

式中，p_R—网格压力；p_b—泡点压力。

5.根据权利要求1所述的老油田开发甜点优选方法，其特征在于，在步骤4中，对影响岩石流体可动性、可动烃量和衰竭压差的各因素进行确定性评价，分别对各因素赋值权重系数，得到各参数的权重系数。

6.根据权利要求1所述的老油田开发甜点优选方法，其特征在于，在步骤5中，根据岩石流体可动性、可动烃量和衰竭压差的参数值和权重系数得到开发甜点优选参数，从而根据开发甜点优选参数对调整井位进行排序。

7.根据权利要求6所述的老油田开发甜点优选方法，其特征在于，在步骤5中，开发甜点优选参数E_t：

式中，A为岩石流体的可动性权重系数，B为可动烃量权重系数，C为衰竭压差，F_l为岩石流体可动性参数，m_HC为可动烃量，Δp为衰竭压差，最后根据网格E_t的大小确定开发甜点的优选区域。

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