CN111456710A - 调剖选井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种调剖选井方法，包括：步骤S1：测量各个油井的测井曲线；步骤S2：根据各个所述油井的测井曲线的物性特征计算各个所述油井的基尼系数，以用所述基尼系数表征所述油井的储层非均质性；步骤S3：根据各个所述油井对应油层的渗透率选取驱油剂以用于对相应的所述油层进行驱油，并根据选取的驱油剂设置所述油井的临界基尼系数；步骤S4：测量各个所述油井的含水率；步骤S5：选取所述基尼系数大于所述临界基尼系数且所述含水率大于95％的油井，其对应注水井为所选调剖井。本发明的调剖选井方法解决了现有技术中的区块选井方法实用性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种调剖选井方法。
背景技术
砾岩油藏具有极强的非均质特征，在水驱开发过程中易形成窜流通道，导致区块含水上升快，采出程度低。新疆油田为改善老区开发效果，开展了化学驱。由于长期水驱导致窜流通道发育，聚合物易沿着水窜通道窜进油井从而影响化学驱开发效果。为了控制聚合物窜进，需要在聚合物驱前开展调剖工作，封堵窜流通道，扩大后续聚合物驱波及体积。对于规模化聚合物驱区块，在聚驱前优选调剖井至关重要，这将为后续聚合物驱剖面调整、扩大波及体积和提高采收率提供保障。
目前，针对水驱调剖选井的方法主要有PI决策技术、RE决策技术、示踪剂决策技术、RS决策技术以及结合灰色关联理论建立的决策技术等。但PI、RE、RS决策在注采不平衡导致地层亏空的区域和低渗储层区域存在不适应情况。《注水井调剖选井方法》采用米吸液指数、有效渗透率、吸液指数厚度、对应油井见水速度、连通井平均产水率等指标并赋予权重系数来确定调剖井。《高含水油藏注水井调剖选井方法研究》主要以PI、FD值结合灰色关联理论进行选井，一种低渗透油藏调剖堵水选井决策方法(CN103244087A)提出低渗油藏RMF调堵选井决策。《基于区域性测试资料的聚合物驱调剖选井选层技术》通过聚合物驱前后试井曲线形态变化提出聚驱过程中调剖选井的方法。但上述技术均需要单井吸液剖面、单井压力测试曲线或试井曲线等测试资料，在区块选井实用性差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种调剖选井方法，以解决现有技术中的区块选井方法实用性差的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种调剖选井方法，包括：步骤S1：测量各个油井的测井曲线；步骤S2：根据各个油井的测井曲线的物性特征计算各个油井的基尼系数，以用基尼系数表征油井的储层非均质性；步骤S3：根据各个油井对应油层的渗透率选取驱油剂以用于对相应的油层进行驱油，并根据选取的驱油剂设置油井的临界基尼系数；步骤S4：测量各个油井的含水率；步骤S5：选取基尼系数大于临界基尼系数且含水率大于95％的油井，并将与该油井对应地注水井选为调剖井。
进一步地，在步骤S3中，驱油剂包括聚合物。
进一步地，步骤S3包括：步骤S31：计算各个油井对应油层的平均渗透率，以根据各个油层的平均渗透率确定聚合物的分子量和聚合物的浓度。
进一步地，步骤S3还包括：步骤S32：临界基尼系数为相应的聚合物控制的最大基尼系数。
进一步地，步骤S3还包括：步骤S33：将各个油井对应油层的平均渗透率按照数值的大小分为多个区间；步骤S34：对同一个区间内的各个油井对应的油层选取相同分子量和浓度的聚合物进行驱油。
进一步地，步骤S3还包括：步骤S35：对同一区间内的各个油井，以基尼系数为横坐标，以含水率为纵坐标建立第一坐标系，并将各个油井标记在第一坐标系中；步骤S36：在第一坐标系中以临界基尼系数画一条竖线，以含水率95％画一条水平线，以将第一坐标系划分成四个部分，四个部分包括：一区、二区、三区和四区，第四区油井对应的注水井为调剖井。
进一步地，步骤S2包括：步骤S21：在油井的不同位置采取多个样本，并测量各个样本的渗透率；步骤S22：计算各个样本的渗透率贡献百分数和样本百分数；步骤S22：以样本百分数为横坐标，以渗透率贡献百分数为纵坐标建立第二坐标系，并将各个样本标记在第二坐标系中；步骤S23：按照渗透率贡献百分数从大到小的顺序将各个样本在第二坐标系中的标记用平滑的曲线连接，以形成洛伦兹曲线；步骤S24：根据洛伦兹曲线计算油井的基尼系数。
进一步地，步骤S24包括：步骤S241：根据各个样本的标记确立能够拟合各个标记的洛伦兹曲线公式：
其中：Yi为渗透率贡献百分数，Xi为样本百分数，a、b、c、d为常数；
步骤S242：根据洛伦兹曲线公式计算洛伦兹曲线与直线AB围成的面积，并将该面积与△ABC面积的比值作为油井的基尼系数。
进一步地，在步骤S242中，对各个标记的拟合采用最小二乘法以得到洛伦兹曲线公式中的常数。
进一步地，基尼系数的计算公式为：
其中：C为基尼系数，X为样本百分数。
应用本发明的技术方案的调剖选井方法采用基尼系数对油井进行选择，具体如下，先测量各个油井的测井曲线，根据油井的测井曲线的物性特征来选择表达油井的储层非均质性的基尼系数并计算，根据油井的渗透率选择相应的驱油剂，并根据所选取的驱油剂选取驱油剂配方所控制的最大基尼系数为临界基尼系数，为了进一步选择出需要调剖的注入井，测量各个油井的含水率，从而选取出基尼系数大于临界基尼系数且含水率大于95％的油井，其对应注水井为所选调剖井，本申请通过上述的方法解决了现有技术中的区块选井方法实用性差的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的调剖选井方法第二坐标系的实施例的示意图；
图2示出了根据本发明的调剖选井方法第一坐标系的第一实施例的示意图；
图3示出了根据本发明的调剖选井方法第一坐标系的第二实施例的示意图；
图4示出了根据本发明的调剖选井方法第一坐标系的第三实施例的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供了一种调剖选井方法，请参考图1至图4，调剖选井方法包括：步骤S1：测量各个油井的测井曲线；步骤S2：根据各个油井的测井曲线的物性特征计算各个油井的基尼系数，以用基尼系数表征油井的储层非均质性；步骤S3：根据各个油井对应油层的渗透率选取驱油剂以用于对相应的油层进行驱油，并根据选取的驱油剂设置油井的临界基尼系数；步骤S4：测量各个油井的含水率；步骤S5：选取基尼系数大于临界基尼系数且含水率大于95％的油井，其对应注水井为所选调剖井。
本发明的调剖选井方法采用基尼系数对油井进行选择，具体如下，先测量各个油井的测井曲线，根据油井的测井曲线的物性特征来选择表达油井的储层非均质性的基尼系数并计算，根据油井的渗透率选择相应的驱油剂，并根据所选取的驱油剂选取驱油剂配方所控制的最大基尼系数为临界基尼系数，为了进一步选择出需要调剖的注水井，测量各个油井的含水率，从而选取出基尼系数大于临界基尼系数且含水率大于95％的油井，其对应注水井为所选调剖井，本申请通过上述的方法解决了现有技术中的区块选井方法实用性差的问题。
本发明中的油井也叫采油井，采油井与注水井对应设置。
测井曲线特征是指在测井时形成的曲线反应出不同岩性、层位特征，进而根据所得曲线判断出具体岩性、层位等。
基尼系数用来表征储层非均质性之间的差异。极端非均质条件下，基尼系数为1，当储层完全均质是，基尼系数为0，因此通过0～1之间的基尼系数值可以表征储层的非均质程度。
优选地，在步骤S3中，驱油剂包括聚合物。
采用聚合物驱对油井进行驱油的方式，聚合物驱是指向地层中注入聚合物进行驱油的一种增产措施，在宏观上，它主要靠增加驱替液粘度，降低驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性，在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率。
步骤S3包括：步骤S31：计算各个油井对应油层的平均渗透率，以根据各个油层的平均渗透率选取聚合物的分子量和浓度。
本实施例中先在油井中选取不同的测量位置以测量油井各个位置处的渗透率，通过各个位置处的渗透率求得油井的平均渗透率，根据得到的平均渗透率选取与该平均渗透率值大小相适应的聚合物的分子量和浓度以实行聚合物驱。
渗透率是指在一定压差下，岩石允许流体通过的能力，是表征土或岩石本身传导液体能力的参数，其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状，颗粒大小以及排列方向等因素有关，而在与介质中运动的液体性质无关，渗透率(K)用来表示渗透性的大小，平均渗透率通过渗透率计算得出，具体方法包括多个渗透率直接平均计算，或求对数后平均后再求反对数，或者厚度加权平均。
步骤S3还包括：步骤S32：临界基尼系数为相应分子量和浓度的聚合物控制的最大基尼系数。
在确定好聚合物的分子量和浓度后以该聚合物所控制的最大基尼系数作为临界基尼系数。
步骤S3还包括：步骤S33：将各个油井对应油层的平均渗透率按照数值的大小分为多个区间；步骤S34：对同一个区间内的各个油井对应的油层选取相同分子量和浓度的聚合物进行驱油。
本实施例中为了减少选取步骤，测量完各个油井的平均渗透率后，根据平均渗透率的值划分成多个区间范围，对于同一区间范围的油井对应的注水井选取同一种浓度的聚合物进行驱油。
步骤S3还包括：步骤S35：对同一区间内的各个油井，以基尼系数为横坐标，以含水率为纵坐标建立第一坐标系，并将各个油井标记在第一坐标系中；步骤S36：在第一坐标系中以临界基尼系数画一条竖线，以含水率95％画一条水平线，以将第一坐标系划分成四个部分，四个部分包括：一区、二区、三区和四区，第四区油井对应的注水井为调剖井。
如图2至4所示，本实施例中，对选好聚合物驱的油井测量其基尼系数，并将各个油井按照基尼系数和含水率两个参数在坐标系中标记出来。按平均渗透率划分为低渗透率区50mD、中渗透率区450mD、高渗透率区800mD三个渗透率区，对三个渗透率区分别采用不同的聚合物进行驱油，同一个渗透率区的油井对应的注水井选取同样浓度的聚合物。
步骤S2包括：步骤S21：在油井的不同位置采取多个样本，并测量各个样本的渗透率；步骤S22：计算各个样本的渗透率贡献百分数和样本百分数；步骤S22：以样本百分数为横坐标，以渗透率贡献百分数为纵坐标建立第二坐标系，并将各个样本标记在第二坐标系中；步骤S23：按照渗透率贡献百分数从大到小的顺序将各个样本在第二坐标系中的标记，以形成洛伦兹数据点；步骤S24：根据洛伦兹数据点计算油井的基尼系数。洛伦兹数据点为上述的各个样本的标记，步骤S24包括：步骤S241：根据洛伦兹数据点确立能够拟合该洛伦兹数据点的公式：
其中：Yi为渗透率贡献百分数，Xi为样本百分数，a、b、c、d为常数；
步骤S242：根据所述洛伦兹数据点的公式计算所述洛伦兹曲线与直线AB围成的面积，该面积与△ABC面积的比值即所述油井的基尼系数。
在步骤S242中，对洛伦兹数据点采用最小二乘法进行拟合，确定洛伦兹数据点公式的常数：a、b、c、d。
基尼系数的计算公式为：
其中：C为基尼系数，X为样本百分数。
如图1所示，图中为第一洛伦兹曲线的图，该图以将各个油井标记为黑色的圆点，然后用平滑的曲线连接起来，然后通过数学方法得出能够拟合该图的公式，并通过最小二乘法拟合得到所述第一洛伦茨数据点公式的常数，通过积分得到洛伦兹数据点与图中直线AB所围成的面积，该面积除以△ABC面积可以得到油井的基尼系数。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明通过动静态结合和油藏配方结合，建立一种聚合物驱前区块调剖选井的方法，为后续聚合物驱扩大波及体积提供保障。
本发明提供了一种规模化聚合物驱注聚前区块调剖选井方法。主要特征之一建立了一种规模化聚驱前调剖选井图板，即上述中的第一坐标系和第二坐标系，对于规模化调剖方便易行；主要特征之二是规模化聚合物驱注聚前调剖选井，有利于优化调剖工作量，减少非调剖井的污染；主要特征之三在聚合物波及渗透率下限的基础上，以波及的最大基尼系数为上限作为界限之一，有利于优先解决窜流严重的井；主要特征之四是通过基尼系数表征非均质性，有利于规模化处理；主要特征之五是所有资料均为单井常规测试资料，包括测井解释渗透率和含水率，便于工作的开展。
本发明的调剖选井方法采用基尼系数对油井进行选择，具体如下，先测量各个油井的测井曲线，根据油井的测井曲线的物性特征来选择表达油井的储层非均质性的基尼系数并计算，根据油井的渗透率选择相应的驱油剂，并根据所选取的驱油剂选取驱油剂配方所控制的最大基尼系数为临界基尼系数，为了进一步选择出需要调剖的注水井，测量各个油井的含水率，从而选取出基尼系数大于临界基尼系数且含水率大于95％的油井，其对应注水井为所选调剖井，本申请通过上述的方法解决了现有技术中的区块选井方法实用性差的问题。
洛伦茨曲线是用来描述社会中某种收入分配差异程度的一种比较直观的方法。油藏工程中，将样本的渗透率K由大到小排序，计算渗透率贡献百分数(Yi)和样本百分数(Xi)，在直角坐标系上标绘成洛伦茨曲线，将洛伦茨曲线与直线AB包络的面积S与△ABC面积的比值定义为基尼系数。基尼系数范围为0～1之间，基尼系数越大，表明储层的非均质程度越强，完全均质的储层基尼系数为0，极端非均质条件下，基尼系数为1。
计算基尼系数时，文献中通常采用多项式函数拟合洛伦茨曲线数据点，通过对多项式函数进行积分计算基尼系数，该方法拟合精度较差，计算的基尼系数误差较大。
本发明建立了新的公式来表征洛伦茨曲线，通过最小二乘法用该公式拟合洛伦茨曲线数据点，拟合精度较高，均方误差在1.0e-04以下。
其中：Yi为渗透率贡献百分数，Xi为样本百分数；
a、b、c、d为常数。
表1洛伦茨曲线拟合参数
根据表1中的数据得出图1中的图板，确定拟合参数后(a、b、c、d)，采用下述公式计算可以得到基尼系数C，本发明选取222口井采用该方法计算出了基尼系数，如下：
表2基尼系数计算结果
本发明提供了一种规模化聚合物驱注聚前区块调剖选井方法。包括以下四个步骤，第一，统计某一区域所有油井测井解释渗透率，并按平均渗透率划分为50mD、450mD、800mD三个渗透率区；同时，计算所有油井的基尼系数，用基尼系数表征非均质性；统计所有油井含水率；第二，室内实验确定不同渗透率选用聚合物分子量与浓度下的渗透率下限和该聚合物配方所控制的基尼系数；第三，根据平均渗透率分区，以基尼系数为横坐标，以含水率为纵坐标，绘制油井散点图；第四，以配方所控制的最大基尼系数画一条竖线，以含水率95％划一条横线，把不同渗透率区间分为一区、二区、三区和四区，第四区油井对应的注水井为调剖井。
表3平均渗透率50mD基尼系数与含水率统计表
本实施例中，平均渗透率为50mD，油井共11口，计算每口油井的基尼系数并统计含水率见表3。以基尼系数为横坐标，以含水率为纵坐标，绘制区块散点图如图2所示。以含水率95％划一条横线，以临界基尼系数0.7划一条竖线，把散点图分为一区、二区、三区和四区，第四区油井对应的注水井为调剖井。
表4平均渗透率450mD的基尼系数与含水率统计表
本实施例2中，平均渗透率为450mD，油井共49口，计算每口油井的基尼系数并统计含水率，见表4。以基尼系数为横坐标，以含水率为纵坐标，绘制区块散点图，如图3所示。以含水率95％划一条横线，以临界基尼系数0.65划一条竖线，把散点图分为一区、二区、三区和四区，第四区油井对应的注水井为调剖井。
表5平均渗透率800mD基尼系数与含水率统计表
本实施例3中，平均渗透率为800mD，油井共66口，计算每口油井的基尼系数并统计含水率，见表5。以基尼系数为横坐标，以含水率为纵坐标，绘制区块散点图，如图4所示。以含水率95％划一条横线，以临界基尼系数0.6划一条竖线，把散点图分为一区、二区、三区和四区，第四区油井对应的注水井为调剖井。
本申请的调剖选井方法首次采用基尼系数表征储层非均质；首次把聚合物自身调剖功能纳入图版，优化了调剖井，减少了调剖对后续聚合物驱波及系数的影响；建立了平均渗透率-基尼系数-含水率动静态关系，为区域调剖提供了技术指导。
本发明也可以采用测井解释的渗透率极差直接表示非均质性；也可以用于其他化学驱等前缘水驱调剖选井；同时可以结合其他测试资料，包括产吸剖面、地层压力等。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种调剖选井方法，其特征在于，包括：
步骤S1：测量各个油井的测井曲线；
步骤S2：根据各个所述油井的测井曲线的物性特征计算各个所述油井的基尼系数，以用所述基尼系数表征所述油井的储层非均质性；
步骤S3：根据各个所述油井对应油层的渗透率选取驱油剂以用于对相应的所述油层进行驱油，并根据选取的所述驱油剂设置所述油井的临界基尼系数；
步骤S4：测量各个所述油井的含水率；
步骤S5：选取所述基尼系数大于所述临界基尼系数且所述含水率大于95％的油井，并将与该所述油井对应地注水井选为调剖井。
2.根据权利要求1所述的调剖选井方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述驱油剂包括聚合物。
3.根据权利要求2所述的调剖选井方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S31：计算各个所述油井对应所述油层的平均渗透率，以根据各个所述油层的平均渗透率确定所述聚合物的分子量和所述聚合物的浓度。
4.根据权利要求3所述的调剖选井方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
步骤S32：所述临界基尼系数为相应的所述聚合物控制的最大基尼系数。
5.根据权利要求3所述的调剖选井方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
步骤S33：将各个所述油井对应油层的平均渗透率按照数值的大小分为多个区间；
步骤S34：对同一个所述区间内的各个所述油井对应的油层选取相同分子量和浓度的聚合物进行驱油。
6.根据权利要求5所述的调剖选井方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
步骤S35：对同一区间内的各个所述油井，以所述基尼系数为横坐标，以所述含水率为纵坐标建立第一坐标系，并将各个所述油井标记在所述第一坐标系中；
步骤S36：在所述第一坐标系中以所述临界基尼系数画一条竖线，以含水率95％画一条水平线，以将所述第一坐标系划分成四个部分，所述四个部分包括：一区、二区、三区和四区，第四区油井对应的注水井为调剖井。
7.根据权利要求1所述的调剖选井方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S21：在所述油井的不同位置采取多个样本，并测量各个所述样本的渗透率；
步骤S22：计算各个所述样本的渗透率贡献百分数和样本百分数；
步骤S22：以所述样本百分数为横坐标，以所述渗透率贡献百分数为纵坐标建立第二坐标系，并将各个所述样本标记在所述第二坐标系中；
步骤S23：按照所述渗透率贡献百分数从大到小的顺序将各个所述样本在所述第二坐标系中的标记用平滑的曲线连接，以形成洛伦兹曲线；
步骤S24：根据所述洛伦兹曲线计算所述油井的基尼系数。
8.根据权利要求7所述的调剖选井方法，其特征在于，所述步骤S24包括：
步骤S241：根据各个所述样本的标记确立能够拟合各个所述标记的洛伦兹曲线公式：
其中：Yi为渗透率贡献百分数，Xi为样本百分数，a、b、c、d为常数；
步骤S242：根据所述洛伦兹曲线公式计算所述洛伦兹曲线与直线AB围成的面积，并将该所述面积与△ABC面积的比值作为所述油井的基尼系数。
9.根据权利要求8所述的调剖选井方法，其特征在于，在所述步骤S242中，对各个所述标记的拟合采用最小二乘法以得到所述洛伦兹曲线公式中的常数。
10.根据权利要求8所述的调剖选井方法，其特征在于，所述基尼系数的计算公式为：
其中：C为基尼系数，X为样本百分数。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112627765A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-09 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于动态指标的海上窄河道油藏调剖选井决策方法 |
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| CN108491361A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-09-04 | 中国石油大学(北京) | 非均质油藏渗透率分布反演方法及装置 |
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2020
- 2020-04-27 CN CN202010345528.8A patent/CN111456710A/zh active Pending
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