CN111749688A - 一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法 - Google Patents

一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，包括：综合分析地质与生产动态资料，求取井间不同层段的地质静态分析系数与生产动态分析系数；计算井间不同层段的连通系数；根据测井解释结果分别获取井间不同层段的单层多砂体参数；获取注水井在不同注水倍数下的渗透率；建立原生优势通道发育的注水井、采油井井间平面均质系数和次生优势通道发育的注水井、采油井井间平面均质系数的赋值表，求取井间不同层段的平面均质系数；最后井间不同层段类型进行判断。本发明的预测结果准确性良好，能够为研究区现场后续治理等生产措施提供一定借鉴意义。

Description

一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法
技术领域
本发明涉及一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，属于油藏勘探开发技术领域。
背景技术
注水开发是砂岩油田最常见的开发方式，由于油藏在开发过程中长时间受到注水冲刷，储层孔隙结构会产生很大变化，胶结性逐渐被弱化，加之水动力场的不平衡、各向渗透性的差异以及油水粘度的差别导致注入水长期沿着渗透率、含水较高的优势通道水窜，使原有孔喉半径和渗透率扩大，注入水低效或无效循环，形成大孔道，即水流优势渗流通道。优势渗流通道的存在，会使得层内、层间矛盾加剧，导致油田采收率降低，生产成本升高，经济效益下降。与此同时，如果对优势渗流通道发育层位识别不准，预测不周，将直接影响后期调剖堵水的效果，不仅造成堵水剂的浪费，甚至有可能因堵塞其他优质储层层段而起到相反的作用。因此，对优势渗流通道的精确识别、发育特征的全面总结及其预测模型的合理建立能够为后期治理提供依据，有助于提高油田采收率，延长油田的开发寿命。
不仅如此，对于具有同类特征的注水开发新油田来说，有效预测优势通道的产生与分布位置可以制定更加合理的开发方案，更为高效、持久地开发油气田。
发明内容
本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种准确性高的优势渗流通道发育层位和方向的预测方法。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，包括以下步骤：
步骤一、综合分析地质与生产动态资料，求取井间不同层段的地质静态分析系数RiS与生产动态分析系数RiD；
步骤二、建立以下井间不同层段的连通系数RiC计算公式，并计算井间不同层段的连通系数RiC；
RiC＝RiS×RiD
式中：RiC表示井间不同层段的连通系数；RiS表示地质静态分析系数；RiD表示生产动态分析系数；
步骤三、根据测井解释结果分别获取井间不同层段的单层多砂体参数；
步骤四、再根据原始地层渗透率K0，获取注水井在不同注水倍数下的渗透率Ki；
步骤五、根据统计得出原生优势通道、次生优势通道、非优势通道的H注/H采和K注/K采频率分布情况，以研究区地质、开发背景为基础，建立原生优势通道发育的注水井、采油井井间平面均质系数和次生优势通道发育的注水井、采油井井间平面均质系数的赋值表，根据赋值表确定H注/H采赋值后的均质系数RiM1和K注/K采赋值后的均质系数RiM2；
步骤六、根据上述赋值表，结合井间不同层段的平面均质系数RiM如下计算公式，即可求取井间不同层段的平面均质系数RiM；
RiM＝RiM1×RiM2
式中：RiM表示井间不同层段的平面均质系数；RiM1表示H注/H采赋值后的均质系数；RiM2表示K注/K采赋值后的均质系数；
步骤七、最后根据上述得到各个层段的参数，并结合如下的优势渗流通道综合指数预测公式分别求取各个层段的优势渗流通道综合指数预测M；通过井间不同层段的优势渗流通道综合指数预测Mi将井间不同层段分为优势渗流通道或非优势渗流通道的类型；
Mi＝Φi×Hi×V′iSH×K′i×RiC×RiM
式中：Mi表示井间不同层段的优势渗流通道综合指数预测；Φi表示注水井不同层段的孔隙度；Hi表示注水井不同层段的砂体厚度；V′iSH表示注水井不同层段的泥质含量标准值；K′i表示注水井不同层段的砂体渗透率标准值；RiC表示井间不同层段的连通系数；RiM表示井间不同层段的平面均质系数。
进一步的技术方案是，所述步骤一中地质静态分析系数RiS的获取方法是：
当地层全连通时，地质静态分析系数RiS的取值为1；
当地层部分连通—侧向拼接时，通过以下公式求取地质静态分析系数RiS；
Figure BDA0002625373640000031
式中：RiS表示地质静态分析系数；H拼接表示拼接处的砂体厚度，m；Hmax表示拼接处砂体厚度最大值；
当地层部分连通—垂向叠加时，通过以下公式求取地质静态分析系数RiS；
Figure BDA0002625373640000032
式中：RiS表示地质静态分析系数；L叠置表示砂体叠置部分长度；L注采表示注采井距；
当地层不连通时，地质静态分析系数RiS的取值为0。
进一步的技术方案是，所述步骤一中生产动态分析系数RiD的获取方法是综合分析吸水、产液剖面测试资料、水淹层判识结果和压力测试资料，采用以下原则加以赋值；
当判识结果为连通时，生产动态分析系数RiD赋值1；当判识结果为不连通时，生产动态分析系数RiD赋值0；当判识结果为资料全部缺失无法判别时，生产动态分析系数RiD赋值1。
进一步的技术方案是，所述步骤四中注水井在不同注水倍数下的渗透率Ki的获取方法如下：
当K0＜100mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.2907x2+5.1504x+K0
当100mD＜K0＜1000mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.5464x2+13.016x+K0
当K0＞1000mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.0204x2+12.393x+K0
式中：Ki表示注水井在不同注水倍数下的渗透率；K0表示原始地层渗透率；x表示注水倍数。
进一步的技术方案是，所述步骤五中赋值表的原生优势渗流通道平面均质系数赋值的原则如下：
当H注/H采＜0.6时，注水井井间平面均质系数赋值0.1；当0.6≤H注/H采≤1.4时，注水井井间平面均质系数赋值1；当1.4＜H注/H采≤2.2时，注水井井间平面均质系数赋值0.7；当H注/H采＞2.2时，注水井井间平面均质系数赋值0.4；
当K注/K采＜0.8时，采油井井间平面均质系数赋值0.1；当0.8≤K注/K采≤1.4时，采油井井间平面均质系数赋值1；当1.4＜K注/K采≤2.2时，采油井井间平面均质系数赋值0.7；当K注/K采＞2.2时采油井井间平面均质系数赋值0.4；
次生优势渗流通道平面均质系数赋值的原则如下：
当H注/H采＜0.4时，注水井井间平面均质系数赋值0.1；当0.4＜H注/H采＜0.6时，注水井井间平面均质系数赋值0.7；当0.6≤H注/H采≤1.4时，注水井井间平面均质系数赋值1；当1.4＜H注/H采≤2时，注水井井间平面均质系数赋值0.7；当2＜H注/H采≤3时，注水井井间平面均质系数赋值0.4；当H注/H采＞3时，注水井井间平面均质系数赋值0.1；
当K注/K采＜0.6时，采油井井间平面均质系数赋值0.1；当0.6≤K注/K采≤1.2时，采油井井间平面均质系数赋值1；当1.2＜K注/K采＜2时，采油井井间平面均质系数赋值0.7；当2≤H注/H采≤2.8时，采油井井井间平面均质系数赋值0.4；当K注/K采＞2.8时，采油井井间平面均质系数赋值0.1。
进一步的技术方案是，所述步骤七中层段的分类具体如下：当优势渗流通道综合指数预测Mi＜1时，其类型即为非优势渗流通道；当优势渗流通道综合指数预测Mi≥1时，其类型即为优势渗流通道。
本发明具有以下有益效果：本发明的预测结果准确性良好，能够为研究区现场后续治理等生产措施提供一定借鉴意义；也可以为后期注水方案优化、产液结构调整等措施提供可借鉴指标，有助于提高油田采收率，延长油田的开发寿命。
附图说明
图1为井组注采曲线图；
图2为注采井组L102小层优势渗流通道发育情况示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的说明。
本发明的一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、综合分析地质与生产动态资料，求取井间不同层段的地质静态分析系数RiS与生产动态分析系数RiD；
其中地质静态分析系数RiS的获取方法是：
当地层全连通时，地质静态分析系数RiS的取值为1；
当地层部分连通—侧向拼接时，通过以下公式求取地质静态分析系数RiS；
Figure BDA0002625373640000061
式中：RiS表示地质静态分析系数；H拼接表示拼接处的砂体厚度，m；Hmax表示拼接处砂体厚度最大值；
当地层部分连通—垂向叠加时，通过以下公式求取地质静态分析系数RS；
Figure BDA0002625373640000062
式中：RiS表示地质静态分析系数；L叠置表示砂体叠置部分长度；L注采表示注采井距；
当地层不连通时，地质静态分析系数RiS的取值为0；
生产动态分析系数的RiD获取方法是综合分析吸水、产液剖面测试资料、水淹层判识结果和压力测试资料，采用以下原则(如表1)加以赋值；
表1生产动态分析系数判识方法与赋值表
Figure BDA0002625373640000063
步骤二、建立以下井间不同层段的连通系数RiC计算公式，并计算井间不同层段的井间连通系数RiC；
RiC＝RiS×RiD
式中：RiC表示井间不同层段的连通系数；RiS表示地质静态分析系数；RiD表示生产动态分析系数；
步骤三、根据测井解释结果分别获取井间不同层段的单层多砂体参数；
层内单砂体，孔隙度、渗透率、有效厚度等各项参数直接按测井解释成果数据选取；层内上、下砂体部分连通，孔隙度、渗透率等各项参数提取连通砂体对应的成果数据；层内上、下砂体各自独立连通，渗透率、孔隙度取各砂体中对应的最大值，泥质含量取最小值，有效厚度取优质砂体厚度；层内上、下多套砂体连通，渗透率、孔隙度取各砂体中对应的最大值，泥质含量取最小值，有效厚度求和；
步骤四、再根据原始地层渗透率K0，获取注水井在不同注水倍数下的渗透率Ki；
当K0＜100mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.2907x2+5.1504x+K0
当100mD＜K0＜1000mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.5464x2+13.016x+K0
当K0＞1000mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.0204x2+12.393x+K0
式中：Ki表示注水井在不同注水倍数下的渗透率；K0表示原始地层渗透率；x表示注水倍数；
步骤五、根据统计得出原生优势通道、次生优势通道、非优势通道的H注/H采和K注/K采频率分布情况，以研究区地质、开发背景为基础，建立原生优势通道发育的注水井、采油井井间平面均质系数和次生优势通道发育的注水井、采油井井间平面均质系数的赋值表(如表2和表3所示)，根据赋值表确定H注/H采赋值后的均质系数RiM1和K注/K采赋值后的均质系数RiM2；
表2原生优势渗流通道平面均质系数赋值表
Figure BDA0002625373640000081
表3次生优势渗流通道平面均质系数赋值表
Figure BDA0002625373640000082
步骤六、根据上述赋值表，结合井间不同层段的平面均质系数RiM如下计算公式，即可求取井间不同层段的平面均质系数RiM；
RiM＝RiM1×RiM2
式中：RiM表示井间不同层段的平面均质系数；RiM1表示H注/H采赋值后的均质系数；RiM2表示K注/K采赋值后的均质系数；
步骤七、最后根据上述得到各个层段的参数，并结合如下的优势渗流通道综合指数预测公式分别求取各个层段的优势渗流通道综合指数预测M；
Mi＝Φi×Hi×V′iSH×K′i×RiC×RiM
式中：Mi表示井间不同层段的优势渗流通道综合指数预测；Φi表示注水井不同层段的孔隙度；Hi表示注水井不同层段的砂体厚度；V′iSH表示注水井不同层段的泥质含量标准值；K′i表示注水井不同层段的砂体渗透率标准值；RiC表示井间不同层段的连通系数；RiM表示井间不同层段的平面均质系数；
步骤八、通过井间不同层段的优势渗流通道综合指数预测Mi对井间不同层段的类型进行判断；当优势渗流通道综合指数预测Mi＜1时，其类型即为非优势渗流通道；当优势渗流通道综合指数预测Mi≥1时，其类型即为优势渗流通道。
实施例
本方法优势渗流通道发育层位的预测结果如下表4：
表4某研究区最新优势渗流通道实际发育层位统计表
Figure BDA0002625373640000091
Figure BDA0002625373640000101
由表4可以看出：优势渗流通道预测模型预测结果与油田现场最新实钻测试数据的判识结果基本一致，预测模型计算结果数值均在1以上。同时，对于现场一些典型的优势渗流通道发育层段而言，其模型预测数值也往往显示为高值(如B36ST1-B21ST1注采方向L102层位)。
以B36ST1井组为例，该井组最新注采曲线如图1所示。由B36ST1注采曲线图可以看出(图1)：该井组中B21ST1生产井与B39ST1生产井在生产后期(2018年前后)均显示出较高的日产液量，高含水率(大于80％)特征；注水井B36ST1井口压力相比于生产初期显示为较低值，表明注采井间较好的连通性；示踪剂监测显示B21ST1井与B39ST1井在L102层均见剂，其中B21ST1井为主要见剂方向(表5)；实钻资料显示B21ST1井与B39ST1井在L102层均发生水淹，其中B39ST1井水淹严重(图2)，两个注采方向均形成优势渗流通道。实际情况与预测结果基本一致，表明了预测模型的准确性良好，能够为研究区现场后续治理等生产措施提供一定借鉴意义。
表5 B36ST1井组L102层示踪剂见剂参数统计表
Figure BDA0002625373640000111
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、综合分析地质与生产动态资料，求取井间不同层段的地质静态分析系数RiS与生产动态分析系数RiD；
步骤二、建立以下井间不同层段的连通系数RiC计算公式，并计算井间不同层段的连通系数RiC；
RiC＝RiS×RiD
式中：RiC表示井间不同层段的连通系数；RiS表示地质静态分析系数；RiD表示生产动态分析系数；
步骤三、根据测井解释结果分别获取井间不同层段的单层多砂体参数；
步骤四、再根据原始地层渗透率K0，获取注水井在不同注水倍数下的渗透率Ki；
步骤五、根据统计得出原生优势通道、次生优势通道、非优势通道的H注/H采和K注/K采频率分布情况，以研究区地质、开发背景为基础，建立原生优势通道发育的注水井、采油井井间平面均质系数和次生优势通道发育的注水井、采油井井间平面均质系数的赋值表，根据赋值表确定H注/H采赋值后的均质系数RiM1和K注/K采赋值后的均质系数RiM2；
步骤六、根据上述赋值表，结合井间不同层段的平面均质系数RiM如下计算公式，即可求取井间不同层段的平面均质系数RiM；
RiM＝RiM1×RiM2
式中：RiM表示井间不同层段的平面均质系数；RiM1表示H注/H采赋值后的均质系数；RiM2表示K注/K采赋值后的均质系数；
步骤七、最后根据上述得到各个层段的参数，并结合如下的优势渗流通道综合指数预测公式分别求取各个层段的优势渗流通道综合指数预测M；通过井间不同层段的优势渗流通道综合指数预测Mi将井间不同层段分为优势渗流通道或非优势渗流通道的类型；
Mi＝Φi×Hi×V′iSH×K′i×RiC×RiM
式中：Mi表示井间不同层段的优势渗流通道综合指数预测；Φi表示注水井不同层段的孔隙度；Hi表示注水井不同层段的砂体厚度；V′iSH表示注水井不同层段的泥质含量标准值；K′i表示注水井不同层段的砂体渗透率标准值；RiC表示井间不同层段的连通系数；RiM表示井间不同层段的平面均质系数。
2.根据权利要求1所述的一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，其特征在于，所述步骤一中地质静态分析系数RiS的获取方法是：
当地层全连通时，地质静态分析系数RiS的取值为1；
当地层部分连通—侧向拼接时，通过以下公式求取地质静态分析系数RiS；
Figure FDA0002625373630000021
式中：RiS表示地质静态分析系数；H拼接表示拼接处的砂体厚度，m；Hmax表示拼接处砂体厚度最大值；
当地层部分连通—垂向叠加时，通过以下公式求取地质静态分析系数RiS；
Figure FDA0002625373630000022
式中：RiS表示地质静态分析系数；L叠置表示砂体叠置部分长度；L注采表示注采井距；
当地层不连通时，地质静态分析系数RiS的取值为0。
3.根据权利要求2所述的一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，其特征在于，所述步骤一中生产动态分析系数RiD的获取方法是综合分析吸水、产液剖面测试资料、水淹层判识结果和压力测试资料，采用以下原则加以赋值；当判识结果为连通时，生产动态分析系数RiD赋值1；当判识结果为不连通时，生产动态分析系数RiD赋值0；当判识结果为资料全部缺失无法判别时，生产动态分析系数RiD赋值1。
4.根据权利要求1所述的一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，其特征在于，所述步骤四中注水井在不同注水倍数下的渗透率Ki的获取方法如下：
当K0＜100mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.2907x2+5.1504x+K0
当100mD＜K0＜1000mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.5464x2+13.016x+K0
当K0＞1000mD时，其不同注水倍数下的渗透率K的计算公式为：
Ki＝-0.0204x2+12.393x+K0
式中：Ki表示注水井在不同注水倍数下的渗透率；K0表示原始地层渗透率；x表示注水倍数。
5.根据权利要求1所述的一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，其特征在于，所述步骤五中赋值表的原生优势渗流通道平面均质系数赋值的原则如下：
当H注/H采＜0.6时，注水井井间平面均质系数赋值0.1；当0.6≤H注/H采≤1.4时，注水井井间平面均质系数赋值1；当1.4＜H注/H采≤2.2时，注水井井间平面均质系数赋值0.7；当H注/H采＞2.2时，注水井井间平面均质系数赋值0.4；
当K注/K采＜0.8时，采油井井间平面均质系数赋值0.1；当0.8≤K注/K采≤1.4时，采油井井间平面均质系数赋值1；当1.4＜K注/K采≤2.2时，采油井井间平面均质系数赋值0.7；当K注/K采＞2.2时采油井井间平面均质系数赋值0.4；
次生优势渗流通道平面均质系数赋值的原则如下：
当H注/H采＜0.4时，注水井井间平面均质系数赋值0.1；当0.4＜H注/H采＜0.6时，注水井井间平面均质系数赋值0.7；当0.6≤H注/H采≤1.4时，注水井井间平面均质系数赋值1；当1.4＜H注/H采≤2时，注水井井间平面均质系数赋值0.7；当2＜H注/H采≤3时，注水井井间平面均质系数赋值0.4；当H注/H采＞3时，注水井井间平面均质系数赋值0.1；
当K注/K采＜0.6时，采油井井间平面均质系数赋值0.1；当0.6≤K注/K采≤1.2时，采油井井间平面均质系数赋值1；当1.2＜K注/K采＜2时，采油井井间平面均质系数赋值0.7；当2≤H注/H采≤2.8时，采油井井井间平面均质系数赋值0.4；当K注/K采＞2.8时，采油井井间平面均质系数赋值0.1。
6.根据权利要求1所述的一种优势渗流通道发育层位和方向的预测方法，其特征在于，所述步骤七中层段的分类具体如下：当优势渗流通道综合指数预测Mi＜1时，其类型即为非优势渗流通道；当优势渗流通道综合指数预测Mi≥1时，其类型即为优势渗流通道。
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