CN111523279A - 一种油藏分层注水效率评价方法、介质、终端和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油藏分层注水效率评价方法、介质、终端和装置，将油藏系统简化表征为考虑井点、水体、断层等一系列复杂地质特征的相互连接的节点网络，构建由传导率和连通体积两个井间连通参数表征的井间连通网络模型，将储层简化为一组组单井之间的连通单元，然后计算注水井在各层上的注水劈分系数，并根据注水井在各层上注水效率与同层平均注水效率的大小进行增注或降注。本发明减少了所需求解的参数维数，大幅减少计算及拟合时间，并能直接计算出水井在各个连通单元内的劈分量及注水效率，因此对大型油藏的分层注水效率进行评价具有明显优势，同时可以达到缓解层间矛盾、对分注井进行分层调控、提高注水效率、实现增产稳产的效果。
Description
【技术领域】
本发明涉及油藏生产领域，尤其涉及一种油藏分层注水效率评价方法、介质、终端和装置。
【背景技术】
注水开发广泛应用于我国陆上油藏的二次开发阶段，随着注入水波及范围的扩大以及受储层非均质性的影响，层内流场不断变化，产生了水窜、死油区等问题。准确评价各注水井的注水效率，有助于识别油水井间的注采对应关系，确定合理的注采工作制度，是实现油藏增产增效的关键基础性工作。
常用的注水效率评价方法有油藏工程方法和油藏数值模拟方法。传统的油藏工程方法由井点物性数据(渗透率、厚度、井距等)计算井组中各方向的劈分系数，作为计算注水效率的依据。这类方法经过了长期的矿场实践，取得了良好的开发效果，但仅考虑油藏静态特征使得该方法计算结果与实际油藏劈分系数误差较大，影响注水效率计算结果的准确性。随着油藏数值模拟技术的发展，出现了基于流线模拟的注水效率评价方法，此类方法可以较准确的计算各井劈分系数但存在建模流程复杂、计算耗时长等不足。
【发明内容】
本发明提供了一种油藏分层注水效率评价方法、介质、终端和装置，解决了以上所述注水效率计算结果不准确、计算流程复杂且耗时长的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种油藏分层注水效率评价方法，包括以下步骤：
步骤1，通过将油藏系统简化为考虑预设地质特征的相互连接的节点网络，构建由传导率和连通体积两个井间连通参数表征的井间连通网络模型，并通过拟合实际生产动态校正所述井间连通参数，以使所述井间连通网络模型符合油藏实际连通关系；所述预设地质特征包括井点特征、水体特征和/或断层特征；
步骤2，根据所述井间连通网络模型和渗流理论计算注水井在各层上向周围油井的注水劈分系数，并根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk；
步骤3，比较注水井在各层上注水效率eik与同层平均注水效率exk的大小，若eik<exk，则该层注水井需要降注，否则该层注水井需要增注。
进一步，所述井间连通网络模型的每个连通单元由传导率和连通体积两个井间连通参数表征如下：
其中，Nw为第i口井连通的总井数，Vij为第i井与第j井间的连通体积；VR为油藏总连通体积；Tij为第i井与第j井间的传导率；
为第i井与第j井间地层的平均孔隙度；hij为第i井与第j井间地层的平均有效厚度；Lij为第i井与第j井的井距；
为第i井与第j井间地层的平均渗透率；μ0为原油的地下粘度。
进一步，所述根据井间连通网络模型和渗流理论计算注水井在各层上向周围油井的注水劈分系数包括以下步骤：
S201，根据渗流理论和井间连通参数的定义，对连通单元内的生产指数表示如下：
其中，Jijk为i、j井间在k层的生产指数，m3/(d·MPa)；λik为i井井点处的流度，10-3μm2/(mPa·s)；λijk为i、j井间在k层连通单元内的流度，10-3μm2/(mPa·s)；Lijk为i、j井间在k层的井距，m；rik为i井在k层的井筒半径，m；sik为i井在k层的表皮因子；上标n、n-1分别表示第n个和第n-1个时间步；
S202，结合井底压力和所述生产指数，通过上游权法由连通单元两端节点处的流度确定所述连通单元内的流度如下：
其中，λjk为j井井点处的流度，10-3μm2/(mPa·s)；Kijk为i、j井间在k层的平均渗透率，10-3μm2；Swik为i井在k层的含水饱和度；Kro、Krw分别为油、水的相对渗透率，10-3μm2；μok、μwk分别为k层的油、水黏度，mPa·s；
S203，根据所述连通单元内的生产指数和流度计算i井的总生产指数如下：
S204，根据i井的总生产指数计算i井在k层的纵向劈分系数如下：
其中，Aik为i井在k层的劈分系数；Jik为i井在k层的总生产指数，m3/(d·MPa)；Ji为i井的总生产指数，m3/(d·MPa)；
S205，获取各连通单元内的流体流量，根据所述流体流量和所述纵向劈分系数计算所述连通单元向周围油井的注水劈分系数如下：
其中，n表示模型的某一时刻；qijk为第i口井在第k层与第j口井连通单元内的流入(流出)量；Nw为第i口井连通的总井数；Aijk为第k层内第i口注水井向第j口井的注水劈分系数，Tijk为第k层i井和j井间的平均传导率，pi，pj为第i井和第j井泄油区内的平均压力。
进一步，根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk如下：
其中，NI为该层的注水井总数；eik为第i口注水井在第k层注水效率，exk为第i口注水井在第k层的平均注水效率，qik为第i井在第k层注入量，fwjk为与第i口注水井相连的第j口油井在第k层的含水率。
进一步，步骤3中，采用以下预设增降注公式计算降注量和增注量：
其中，
为调整后水井该层注入量；
为调整前水井该层注入量；wmax为预设增注系数；wmin为预设降注系数；emax为同层水井的最大注水效率；emin为同层水井的最小注水效率；α为权重变化指数，依据单层的平均注水效率确定。
进一步，最大取值为0.5，wmin取值为-0.5，α取值为2。
本发明实施例的第二方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现以上所述的油藏分层注水效率评价方法。
本发明实施例的第三方面提供了一种油藏分层注水效率评价终端，包括所述的计算机可读存储介质和处理器，所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上所述油藏分层注水效率评价方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种油藏分层注水效率评价装置，包括模型建立模块、计算模块和比较判断模块，
所述模型建立模块用于用于通过将油藏系统简化为考虑预设地质特征的相互连接的节点网络，构建由传导率和连通体积两个井间连通参数表征的井间连通网络模型，并通过拟合实际生产动态校正所述井间连通参数，以使所述井间连通网络模型符合油藏实际连通关系；所述预设地质特征包括井点特征、水体特征和/或断层特征；
所述计算模块用于根据所述井间连通网络模型和渗流理论计算注水井在各层上向周围油井的注水劈分系数，并根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk；
所述比较判断模块用于比较注水井在各层上注水效率eik与同层平均注水效率exk的大小，若eik<exk，则该层注水井需要降注，否则该层注水井需要增注。
本发明提供了一种油藏分层注水效率评价方法、介质、终端和装置，将油藏系统简化表征为考虑井点、水体、断层等一系列复杂地质特征的相互连接的节点网络，构建由传导率和连通体积两个井间连通参数表征的井间连通网络模型，将储层简化为一组组单井之间的连通单元，然后计算注水井在各层上的注水劈分系数，并根据注水井在各层上注水效率与同层平均注水效率的大小进行增注或降注。本发明减少了所需求解的参数维数，大幅减少计算及拟合时间，并能直接计算出水井在各个连通单元内的劈分量及注水效率，因此对大型油藏的分层注水效率进行评价具有明显优势，同时可以达到缓解层间矛盾、对分注井进行分层调控、提高注水效率、实现增产稳产的效果。
为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是一实施例提供的油藏分层注水效率评价方法的流程示意图；
图2是另一实施例中油藏渗透率分布图；
图3a是另一实施例中第一层的井间连通参数示意图；
图3b是另一实施例中第二层的井间连通参数示意图；
图4是另一实施例的纵向劈分示意图；
图5是另一实施例中W5井纵向劈分变化规律示意图；
图6是另一实施例中概念模型劈分示意图；
图7是另一实施例中概念模型注水效率示意图；
图8是另一实施例中砂岩段的单井注水效率示意图；
图9是另一实施例中砾岩段的单井注水效率示意图；
图10是另一实施例中T1井组劈分示意图；
图11是另一实施例中T1井组的生产动态对照图；
图12是另一实施例中T6井组劈分示意图；
图13是另一实施例中T6井组的生产动态对照图；
图14是另一实施例中优化效果对比图；
图15是另一实施例中油藏分层注水效率评价装置的结构示意图；
图16是另一实施例中油藏分层注水效率评价终端的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
图1是本发明实施例1提供的一种油藏分层注水效率评价方法的流程示意图，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1，通过将油藏系统简化为考虑预设地质特征的相互连接的节点网络，构建由传导率和连通体积两个井间连通参数表征的井间连通网络模型，并通过拟合实际生产动态校正所述井间连通参数，以使所述井间连通网络模型符合油藏实际连通关系；所述预设地质特征包括井点特征、水体特征和/或断层特征。
步骤2，根据所述井间连通网络模型和渗流理论计算注水井在纵向及各层上向周围油井的注水劈分系数，并根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk；
步骤3，比较注水井在各层上注水效率eik与同层平均注水效率exk的大小，若eik<exk，则该层注水井需要降注，否则该层注水井需要增注。
以下通过具体实施例对上述过程进行详细说明。
所述井间连通网络模型将储层简化为一组组单井之间的连通单元，各连通单元的性质由井点处的真实物性换算得到的井间连通参数(传导率和连通体积)表示。为说明井间连通网络模型基本参数的意义和计算流程，本发明建立了一个五注四采的概念模型。该模型油水井距200m，各层厚度均为10m，第一层的渗透率极差为165.0mD，第二层为171.6mD；设油藏初始含油饱和度为0.8，地层水黏度1mPa·s，油水黏度比为20，如图2所示。由式(1)、(2)计算得到井间连通参数的初值，再基于油藏的历史生产数据，结合最优化理论对井间连通参数进行拟合校正，如图3所示，图中三条线分别表示井间优势连通方向、连通条件一般和连通条件较差，各连通单元的传导率和连通体积在括号内依次注明。比较井间优势连通方向与高渗条带的分布特征，两者具有高度的一致性。
式中：Nw为第i口井连通的总井数，Vij为第i井与第j井间的连通体积；VR为油藏总连通体积；Tij为第i井与第j井间的传导率；
为第i井与第j井间地层的平均孔隙度；hij为第i井与第j井间地层的平均有效厚度；Lij为第i井与第j井的井距；
为第i井与第j井间地层的平均渗透率；μ0为原油的地下粘度。
首先，由渗流理论和井间连通参数的定义，对连通单元内的生产指数表示如下：
其中，Jijk为i、j井间在k层的生产指数，m3/(d·MPa)；λik为i井井点处的流度，10-3μm2/(mPa·s)；λijk为i、j井间在k层连通单元内的流度，10-3μm2/(mPa·s)；Lijk为i、j井间在k层的井距，m；rik为i井在k层的井筒半径，m；sik为i井在k层的表皮因子；上标n、n-1分别表示第n个和第n-1个时间步。
然后，结合井底压力和所述生产指数，通过上游权法由连通单元两端节点处的流度确定所述连通单元内的流度如下：
其中，λjk为j井井点处的流度，10-3μm2/(mPa·s)；Kijk为i、j井间在k层的平均渗透率，10-3μm2；Swik为i井在k层的含水饱和度；Kro、Krw分别为油、水的相对渗透率，10-3μm2；μok、μwk分别为k层的油、水黏度，mPa·s；
则第i井总的生产指数
为：
第i井在第k层的纵向劈分系数由第i井在第k层的生产指数之和与第i井总生产指数的比值确定如下：
以水井W5为例，模型中W5井与各生产井井距相同，且假设各井完善程度、井眼半径一致，当油藏开始开发时，水井压力较高，连通单元内流度的取值与水井井点处的流度一致。因此注入水在纵向的劈分系数仅与各层连通关系的强弱(井间传导率的大小)有关。(6)式可化简为：
在概念模型的第1层W5井与各生产井连通单元的传导率之和为0.339m3/(d·MPa)，第2层的传导率之和为0.205m3/(d·MPa)；则W5井第1层劈分系数为0.623，第2层劈分系数为0.377；随着油藏不断生产，各层压力不断变化，由于物性差异、生产制度等原因，压力变化幅度不尽相同，因此会导致不同时刻的纵向劈分存在差异，如图4和图5所示。
概念模型中油井定液生产，各井工作制度如下表1所示，由(8)式计算得出各注采井对间的注入水劈分量：
表1单井工作制度表
由(8)式即可求得各连通单元内的流体流量，由于模型注采比设定为1:1，各连通单元的流体流量即为注入水在该连通单元内的劈分量，进而可由(9)式求得各连通单元的注水劈分系数。注水劈分系数反应了注入水的流向及流量，是反应油水井间相互作用关系的重要指标。
式中：n表示模型的某一时刻；qijk为第i口井在第k层与第j口井连通单元内的流入(流出)量；Nw为第i口井连通的总井数；Aijk为第k层内第i口注水井向第j口井的注水劈分系数，Tijk为第k层i井和j井间的平均传导率，pi，pj为第i井和第j井泄油区内的平均压力。
明确油水井在各层上的注水劈分系数后可进一步求解水井的分层注水效率，即水井在该层向周边油井驱替出的油量与该层注水量的比值。该层油井合计产油量与该层水井合计注水量之比即为该层的平均注水效率。
式中：NI为该层的注水井总数；eik为第i口注水井在第k层注水效率，exk为第i口注水井在第k层的平均注水效率，qik为第i井在第k层注入量；fwjk为与第i口注水井相连的第j口油井在第k层的含水率。
概念模型中，各油井在第一层的含水率分别为fwP1,1＝0.84，fwP2,1＝0.67，fwP3,1＝0.81，fwP4,1＝0.76；由(10)式计算可得W5井在第一层的注水效率为eW5,1＝0.79。同理可分别求得概念模型中4口水井在第一层的注水效率并由(11)式求得第一层的平均注水效率ex,1＝0.74，如图6和图7所示。
对注水井的注水效率进行评价的意义在于，通过精确调整不同单井的注水量，达到减少无效水循环，提高区块整体注水效率的目的。
比较水井各层注水效率与同层的平均注水效率，如果水井注水效率eik<exk，则在该层水井需要降注，反之则增注，调整后水井的各层注入量可由增降注公式得出：
式中：
为调整后水井该层注入量，m3/d；
为调整前水井该层注入量，m3/d；由于施工条件的限制，水井注入量不可能发生极大的变化，因此需要对公式中的相关系数进行约束；wmax为增注系数，通常取值为0～0.5；wmin为降注系数，通常取值为-0.5～0；emax为同层水井的最大注水效率；emin为同层水井的最小注水效率；α为权重变化指数，依据单层的平均注水效率确定，由参数α随权重变化曲线，在本发明中取α＝2。
概念模型中5口注水井的液量调整值如表2所示。
表2注水井液量调整统计表
以下通过一个应用实例进行说明。
新疆油田某砂砾岩油藏为构造岩性控制的边水油藏，含油面积9.3km2，有效厚度26.3m，孔隙度16.9％，渗透率182.27×10-3μm2，埋深1650m，地质储量1530.70×104t。自2016年进入二次开发阶段以来，共部署新井213口，动用地质储量1105.43×104，平均井距减小至150m。截止2018年6月底，日产液2837t，日产油370t，综合含水86.9％，注入水低效循环严重。
截止2018年6月底，该油藏水井开井96口，油井开井133口，储层分为上部砂岩段、下部砾岩段，不同岩段间采用分注合采工艺。统计当前开井的注水井分层注水效率，砂岩段的平均注水效率为0.09；砾岩段的平均注水效率为0.10。不同岩段采取分层调整的措施，对高效注水井增注，低效注水井降注，如图8和图9所示。
T1井分层劈分系数显示同井组生产井P1、P2是主要的劈分方向，如图10所示，在砂岩段上各分流了45％和27％的注入水；在砾岩段上各分流了32％和42％的注入水，三井间注采对应性较好。T1井组示踪剂测试资料显示，P1井持续见剂时间最长(41天)，示踪剂峰值浓度最高(148.66ng/ml)；P2井持续见剂时间30天，示踪剂峰值浓度126.31ng/ml；P3井未见示踪剂反应；P4井持续见剂时间36天，示踪剂峰值浓度97.04ng/ml，如图11所示。
表3 T1井组示踪剂测试结果表
T1井在砂岩段注水效率为0.12，砾岩段注水效率为0.16，均高于同岩段的平均注水效率。依据式12计算T1井在砂、砾岩段上的增注液量分别为4.2m3和7.5m3。
T6井分层劈分系数显示同井组生产井P7、P8是主要的劈分方向，在砂岩段上各分流了36％和27％的注入水；在砾岩段上各分流了33％和54％的注入水，三井间注采对应性较好。T6井组示踪剂测试资料显示，P7井持续见剂时间26天，示踪剂峰值浓度最高(97.01ng/ml)；P8井两种示踪剂均见剂，持续见剂时间分别为30天、21天，示踪剂峰值浓度分别为52.4ng/ml、82.41ng/ml；P3、P4井未见示踪剂反应，如图12和图13所示。
表4 T6井组示踪剂测试结果表
T6井在砂岩段注水效率为0.07，砾岩段注水效率为0.16，砾岩段高于同岩段的平均注水效率。依据式12～13计算T6井在砂岩段上的降注液量为3.5m3和砾岩段上的增注液量5m3。
典型井组注水井的液量调整结果如表5所示。
表5典型井组注水井的液量调整统计表
上述五个典型井组的液量调整方案已于2019年8月应用于现场实施。截止2019年10月，这五个井组的综合含水率较液量调整前降低2％，累计增油180吨。
调整区共20口注水井，部分水井发育优势渗流通道，存在劈分方向过于集中，注水效率低的问题。采用上述液量调整方法，预测液量调整两年后调整区生产状况，相较未经调整的方案，区块采油速度提高60m3/d；区块累产油增加4.24×104m3；区块含水率降低1.39％，如图14所示。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现以上所述的油藏分层注水效率评价方法。
图15是本发明实施例2提供的一种油藏分层注水效率评价装置，如图15所示，包括模型建立模块100、计算模块200和比较判断模块300，
所述模型建立模块100用于通过将油藏系统简化为考虑预设地质特征的相互连接的节点网络，构建由传导率和连通体积两个井间连通参数表征的井间连通网络模型，并通过拟合实际生产动态校正所述井间连通参数，以使所述井间连通网络模型符合油藏实际连通关系；所述预设地质特征包括井点特征、水体特征和/或断层特征；
所述计算模块200用于根据所述井间连通网络模型和渗流理论计算注水井在各层上向周围油井的注水劈分系数，并根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk；
所述比较判断模块300用于比较注水井在各层上注水效率eik与同层平均注水效率exk的大小，若eik<exk，则该层注水井需要降注，否则该层注水井需要增注。
优选实施例中，所述计算模块200具体包括：
生产指数表示单元201，用于根据渗流理论和井间连通参数的定义，对连通单元内的生产指数表示如下：
其中，Jijk为i、j井间在k层的生产指数，m3/(d·MPa)；λik为i井井点处的流度，10-3μm2/(mPa·s)；λijk为i、j井间在k层连通单元内的流度，10-3μm2/(mPa·s)；Lijk为i、j井间在k层的井距，m；rik为i井在k层的井筒半径，m；sik为i井在k层的表皮因子；上标n、n-1分别表示第n个和第n-1个时间步；
流度计算单元202，用于结合井底压力和所述生产指数，通过上游权法由连通单元两端节点处的流度确定所述连通单元内的流度如下：
其中，λjk为j井井点处的流度，10-3μm2/(mPa·s)；Kijk为i、j井间在k层的平均渗透率，10-3μm2；Swik为i井在k层的含水饱和度；Kro、Krw分别为油、水的相对渗透率，10-3μm2；μok、μwk分别为k层的油、水黏度，mPa·s；
总生产指数计算单元203，用于根据所述连通单元内的生产指数和流度计算i井的总生产指数如下：
纵向劈分系数计算单元204，用于根据i井的总生产指数计算i井在k层的纵向劈分系数如下：
其中，Aik为i井在k层的劈分系数；Jik为i井在k层的总生产指数，m3/(d·MPa)；Ji为i井的总生产指数，m3/(d·MPa)；
注水劈分系数计算单元205，用于获取各连通单元内的流体流量，根据所述流体流量和所述纵向劈分系数计算所述连通单元向周围油井的注水劈分系数如下：
其中，n表示模型的某一时刻；qijk为第i口井在第k层与第j口井连通单元内的流入(流出)量；Nw为第i口井连通的总井数；Aijk为第k层内第i口注水井向第j口井的注水劈分系数，Tijk为第k层i井和j井间的平均传导率，pi，pj为第i井和第j井泄油区内的平均压力；
效率计算单元206，用于根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk如下：
其中，NI为该层的注水井总数；eik为第i口注水井在第k层注水效率，exk为第i口注水井在第k层的平均注水效率，qik为第i井在第k层注入量；fwjk为与第i口注水井相连的第j口油井在第k层的含水率。
本发明实施例还提供了一种油藏分层注水效率评价终端，包括所述的计算机可读存储介质和处理器，所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上所述油藏分层注水效率评价方法的步骤。图16是本发明实施例3提供的油藏分层注水效率评价终端的结构示意图，如图16所示，该实施例的油藏分层注水效率评价终端8包括：处理器80、可读存储介质81以及存储在所述可读存储介质81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各个方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤1至步骤3。或者，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图15所示模块100至300的功能。
示例性的，所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述可读存储介质81中，并由所述处理器80执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序82在所述油藏分层注水效率评价终端8中的执行过程。
所述油藏分层注水效率评价终端8可包括，但不仅限于，处理器80、可读存储介质81。本领域技术人员可以理解，图16仅仅是油藏分层注水效率评价终端8的示例，并不构成对油藏分层注水效率评价终端8的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述油藏分层注水效率评价终端还可以包括电源管理模块、运算处理模块、输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述可读存储介质81可以是所述油藏分层注水效率评价终端8的内部存储单元，例如油藏分层注水效率评价终端8的硬盘或内存。所述可读存储介质81也可以是所述油藏分层注水效率评价终端8的外部存储设备，例如所述油藏分层注水效率评价终端8上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述可读存储介质81还可以既包括所述油藏分层注水效率评价终端8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述可读存储介质81用于存储所述计算机程序以及所述油藏分层注水效率评价终端所需的其他程序和数据。所述可读存储介质81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (10)
1.一种油藏分层注水效率评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过将油藏系统简化为考虑预设地质特征的相互连接的节点网络，构建由传导率和连通体积两个井间连通参数表征的井间连通网络模型，并通过拟合实际生产动态校正所述井间连通参数，以使所述井间连通网络模型符合油藏实际连通关系；所述预设地质特征包括井点特征、水体特征和/或断层特征；
步骤2，根据所述井间连通网络模型和渗流理论计算注水井在各层上向周围油井的注水劈分系数，并根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk；
步骤3，比较注水井在各层上注水效率eik与同层平均注水效率exk的大小，若eik<exk，则该层注水井需要降注，否则该层注水井需要增注。
2.根据权利要求1所述的油藏分层注水效率评价方法，其特征在于，所述井间连通网络模型的每个连通单元由传导率和连通体积两个井间连通参数表征如下：
其中，Nw为第i口井连通的总井数，Vij为第i井与第j井间的连通体积；VR为油藏总连通体积；Tij为第i井与第j井间的传导率；
为第i井与第j井间地层的平均孔隙度；hij为第i井与第j井间地层的平均有效厚度；Lij为第i井与第j井的井距；
为第i井与第j井间地层的平均渗透率；μ0为原油的地下粘度。
3.根据权利要求2所述的油藏分层注水效率评价方法，其特征在于，所述根据井间连通网络模型和渗流理论计算注水井在各层上向周围油井的注水劈分系数包括以下步骤：
S201，根据渗流理论和井间连通参数的定义，对连通单元内的生产指数表示如下：
其中，Jijk为i、j井间在k层的生产指数，m3/(d·MPa)；λik为i井井点处的流度，10-3μm2/(mPa·s)；λijk为i、j井间在k层连通单元内的流度，10-3μm2/(mPa·s)；Lijk为i、j井间在k层的井距，m；rik为i井在k层的井筒半径，m；sik为i井在k层的表皮因子；上标n、n-1分别表示第n个和第n-1个时间步；
S202，结合井底压力和所述生产指数，通过上游权法由连通单元两端节点处的流度确定所述连通单元内的流度如下：
其中，λjk为j井井点处的流度，10-3μm2/(mPa·s)；Kijk为i、j井间在k层的平均渗透率，10-3μm2；Swik为i井在k层的含水饱和度；Kro、Krw分别为油、水的相对渗透率，10-3μm2；μok、μwk分别为k层的油、水黏度，mPa·s；
S203，根据所述连通单元内的生产指数和流度计算i井的总生产指数如下：
S204，根据i井的总生产指数计算i井在k层的纵向劈分系数如下：
其中，Aik为i井在k层的劈分系数；Jik为i井在k层的总生产指数，m3/(d·MPa)；Ji为i井的总生产指数，m3/(d·MPa)；
S205，获取各连通单元内的流体流量，根据所述流体流量和所述纵向劈分系数计算所述连通单元向周围油井的注水劈分系数如下：
其中，n表示模型的某一时刻；qijk为第i口井在第k层与第j口井连通单元内的流入(流出)量；Nw为第i口井连通的总井数；Aijk为第k层内第i口注水井向第j口井的注水劈分系数，Tijk为第k层i井和j井间的平均传导率，pi，pj为第i井和第j井泄油区内的平均压力。
4.根据权利要求3所述的油藏分层注水效率评价方法，其特征在于，根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk如下：
其中，NI为该层的注水井总数；eik为第i口注水井在第k层注水效率，exk为第i口注水井在第k层的平均注水效率，qik为第i井在第k层注入量；fwjk为与第i口注水井相连的第j口油井在第k层的含水率。
5.根据权利要求1-4任一所述的油藏分层注水效率评价方法，其特征在于，步骤3中，采用以下预设增降注公式计算降注量和增注量：
其中，
为调整后水井该层注入量；
为调整前水井该层注入量；wmax为预设增注系数；wmin为预设降注系数；emax为同层水井的最大注水效率；emin为同层水井的最小注水效率；α为权重变化指数，依据单层的平均注水效率确定。
6.根据权利要求5所述的油藏分层注水效率评价方法，其特征在于，wmax最大取值为0.5，wmin取值为-0.5，α取值为2。
7.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-6任一项所述油藏分层注水效率评价方法。
8.一种油藏分层注水效率评价终端，其特征在于，包括权利要求7所述的计算机可读存储介质和处理器，所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述油藏分层注水效率评价方法的步骤。
9.一种油藏分层注水效率评价装置，其特征在于，包括模型建立模块、计算模块和比较判断模块，
所述模型建立模块用于通过将油藏系统简化为考虑预设地质特征的相互连接的节点网络，构建由传导率和连通体积两个井间连通参数表征的井间连通网络模型，并通过拟合实际生产动态校正所述井间连通参数，以使所述井间连通网络模型符合油藏实际连通关系；所述预设地质特征包括井点特征、水体特征和/或断层特征；
所述计算模块用于根据所述井间连通网络模型和渗流理论计算注水井在各层上向周围油井的注水劈分系数，并根据所述注水劈分系数计算每个注水井在各层上的注水效率eik以及各层的平均注水效率exk；
所述比较判断模块用于比较注水井在各层上注水效率eik与同层平均注水效率exk的大小，若eik<exk，则该层注水井需要降注，否则该层注水井需要增注。
10.根据权利要求9所述的油藏分层注水效率评价装置，其特征在于，所述井间连通网络模型的每个连通单元由传导率和连通体积两个井间连通参数表征如下：
其中，Nw为第i口井连通的总井数，Vij为第i井与第j井间的连通体积；VR为油藏总连通体积；Tij为第i井与第j井间的传导率；
为第i井与第j井间地层的平均孔隙度；hij为第i井与第j井间地层的平均有效厚度；Lij为第i井与第j井的井距；
为第i井与第j井间地层的平均渗透率；μ0为原油的地下粘度。
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| 赵辉，张兴凯，王春友，何宏，许凌飞，张贵玲，王硕亮: "基于连通性方法的油藏分层精细注水优化" * |
| 黄勇，王业飞，孙致学，张明明，侯宝峰: "基于流线模拟的高含水油田注水效率优化" * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114991729A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-09-02 | 中国石油大学(北京) | 基于埋深跨度的细分注水界限量化表征方法和处理器 |
| CN115875030A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-31 | 西南石油大学 | 一种注水井压驱条件下注入量设计及油井裂缝参数优化方法 |
| CN115875030B (zh) * | 2022-12-05 | 2024-06-11 | 西南石油大学 | 一种注水井压驱条件下注入量设计及油井裂缝参数优化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3108482A1 (en) | 2021-10-11 |
| CA3108482C (en) | 2023-08-29 |
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