CN112069701B - 油藏开发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油藏开发方法及装置，属于油藏开发技术领域。本发明实施例提供的方法，对于目标油藏的每个网格，基于油藏的每个网格在不同方向上的油流量和水流量，获取每个网格的流体流量，对水动力学强度小于预设阈值的网格进行开发，由于水动力学强度能够表征储层内流体的流动情况，使得后续开发中的井网调整、层系调整、生产制度调整更加合理，进而有效提高采收率，提高经济效益。

Description

油藏开发方法及装置

技术领域

本发明涉及油藏开发技术领域，特别涉及一种油藏开发方法及装置。

背景技术

石油和天然气是国家重要的战略资源，是国民经济发展的重要命脉。随着油气勘探领域的拓展，高含水期油藏的高效开发已经成为各大油田提高采收率的主要战场之一。

对于高含水期油藏，目前主要是通过研究储层中渗流场强度来表征储层中液体的水动力学强度，其中，渗流场由大气降水沿着岩土体中的孔隙、裂隙向下渗透而在地壳上部形成。基于该渗流场强度，采取井网调整、层系调整、生产制度调整等提高采收率的措施。然而，该渗流场强度只能反映该储层的渗流程度，而不能反映储层的水动力学强度，因而基于该渗流场强度，不能准确的进行井网调整、层系调整、生产制度调整等措施，不能大幅提高采收率。

发明内容

本发明实施例提供了一种油藏开发方法及装置，能够解决目前常用的油藏开发方法不能反映储层的水动力学强度，不能准确的进行井网调整、层系调整、生产制度调整等措施，不能大幅提高采收率的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种油藏开发方法，所述油藏开发方法包括：

利用有限元分析方法将目标油藏所在的区域划分为多个网格；

利用下述公式计算每个网格的水动力学强度：

式中：HS—每个网格的水动力学强度，无因次；flow—流体流量，m³/d(立方米每天)；PRORV—网格孔隙体积，m³(立方米)；FLOOIL^I+—沿网格长度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^I+—沿网格长度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^J+—沿网格宽度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^J+—沿网格宽度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^K+—沿网格高度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^K+—沿网格高度的正方向上的水流量，m³/d；

将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域。

在一种可能的实现方式中，所述将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域包括：

基于所述每个网格的水动力学强度，获取所述目标油藏的水动力学强度图，所述水动力学强度图中用不同灰度表示不同的水动力学强度区间；

将所述水动力学强度图中灰度为第一预设灰度的区域识别为油藏待开发区域。

在一种可能的实现方式中，采用正交网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

在一种可能的实现方式中，所述网格的预设长度为10m(米)-30m，宽度为10m-30m，高度为0m-5m。

在一种可能的实现方式中，采用角点网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

一方面，提供了一种油藏开发装置，所述油藏开发装置包括：

网格划分模块，用于利用有限元分析方法将目标油藏所在的区域划分为多个网格；

水动力学强度获取模块，用于利用下述公式计算每个网格的水动力学强度：

式中：HS—每个网格的水动力学强度，无因次；flow—流体流量，m³/d；PRORV—网格孔隙体积，m³；FLOOIL^I+—沿网格长度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^I+—沿网格长度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^J+—沿网格宽度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^J+—沿网格宽度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^K+—沿网格高度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^K+—沿网格高度的正方向上的水流量，m³/d；

识别模块，用于将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域。

在一种可能的实现方式中，所述识别模块用于：

基于所述每个网格的水动力学强度，获取所述目标油藏的水动力学强度图，所述水动力学强度图中用不同灰度表示不同的水动力学强度区间；

将所述水动力学强度图中灰度为第一预设灰度的区域识别为油藏待开发区域。

在一种可能的实现方式中，采用正交网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

在一种可能的实现方式中，所述网格的预设长度为10m-30m，宽度为10m-30m，高度为0m-5m。

在一种可能的实现方式中，采用角点网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

本发明实施例提供的方法，对于目标油藏的每个网格，基于油藏的每个网格在不同方向上的油流量和水流量，获取每个网格的流体流量，对水动力学强度小于预设阈值的网格进行开发，由于水动力学强度能够表征储层内流体的流动情况，使得后续开发中的井网调整、层系调整、生产制度调整更加合理，进而有效提高采收率，提高经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种油藏开发方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种油藏开发方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种流体流量图；

图4是本发明实施例提供的一种网格孔隙体积图；

图5是本发明实施例提供的一种瞬时过液倍数图；

图6是本发明实施例提供的一种水动力学强度图；

图7是本发明实施例提供的一种油藏开发装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种油藏开发方法的流程图，请参见图1，该油藏开发方法包括：

101、利用有限元分析方法将目标油藏所在的区域划分为多个网格。

102、计算每个网格的水动力学强度。

利用下述公式计算每个网格的水动力学强度：

式中：HS—每个网格的水动力学强度，无因次；flow—流体流量，m³/d；PRORV—网格孔隙体积，m³；FLOOIL^I+—沿网格长度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^I+—沿网格长度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^J+—沿网格宽度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^J+—沿网格宽度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^K+—沿网格高度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^K+—沿网格高度的正方向上的水流量，m³/d。

103、将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域。

本发明实施例提供的方法，对于目标油藏的每个网格，基于油藏的每个网格在不同方向上的油流量和水流量，获取每个网格的流体流量，对水动力学强度小于预设阈值的网格进行开发，由于水动力学强度能够表征储层内流体的流动情况，使得后续开发中的井网调整、层系调整、生产制度调整更加合理，进而有效提高采收率，提高经济效益。

在一种可能的实现方式中，该将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域包括：

基于该每个网格的水动力学强度，获取该目标油藏的水动力学强度图，该水动力学强度图中用不同灰度表示不同的水动力学强度区间；

将该水动力学强度图中灰度为第一预设灰度的区域识别为油藏待开发区域。

在一种可能的实现方式中，采用正交网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

在一种可能的实现方式中，该网格的预设长度为10m-30m，宽度为10m-30m，高度为0m-5m。

在一种可能的实现方式中，采用角点网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

图2是本发明实施例提供的一种油藏开发方法的流程图，请参见图2，该油藏开发方法包括：

201、利用有限元分析方法将目标油藏所在的区域划分为多个网格。

其中，有限元分析方法是指利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟的方法，使用上述方法对油藏的储层进行模拟，进而获取后续计算所需的数据。利用有限元分析的数值模拟软件用于基于目标油藏的各项测井数据、各项措施数据及各项历史生产数据，利用数学模型来模拟油气藏开发过程中油、气、水及注入剂的渗透规律，基于上述数值模拟软件进行模拟，可以获取未来任意时间对应的上述数据。该数值模拟软件可以是基于Eclipse等软件来进行开发的，其中，Eclipse是由国际商业机器(International Business Machines，IBM)公司开发，后由开源社区管理的可扩展开发平台。

其中，每个网格是指一定体积的油藏区域，多个网格沿一定顺序排列，用于作为后续数据处理的单元。根据待开发的油藏的体积和厚度的不同，在厚度方向，可以将该油藏划分为一层或多层，本实施例对此不作限定。

该多个网格的划分方式可以有多种，本实施例对此不作限定，下面以其中两种为例进行介绍：

在一种可能的实现方式中，采用正交网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

其中，通过正交网格模型划分得到的网格，每一个网格在长度方向、宽度方向和高度方向两两垂直，多个网格之间依次排列。通过上述划分方式得到的网格进行后续的数值模拟过程，其计算速度快，计算结果准确。

进一步的，在一种可能的实现方式中，该网格的预设长度为10m-30m，宽度为10m-30m，高度为0m-5m。上述尺寸设置既能满足计算的要求，又不至于使计算量过大。例如，该网格的长度可以取10m、12m、14m、15m、16m、18m、20m、22m、24m、25m、26m、28m、30m等；该网格的宽度可以取10m、12m、14m、15m、16m、18m、20m、22m、24m、25m、26m、28m、30m等；该网格的高度可以取0m、0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m、4m、4.5m、5m等。

在一种可能的实现方式中，采用角点网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

其中，通过角点网格数据模型划分得到的网格，网格的外形与地形一致，且相邻网格之间不正交，基于上述划分方式，能够方便地模拟断层、边界及尖角。

202、计算每个网格的水动力学强度。

具体地，将流体流量与网格孔隙体积相除可以得到瞬时过液倍数，将瞬时过液倍数对数化处理后的结果用来表征水动力学强度。

上述表征水动力学强度的方式是基于已知的能够影响油藏水动力学强度的指标，包括静态指标(包括：网格孔隙体积、渗透率、孔隙度、原油粘度、孔道半径等)和动态指标(包括：液体流量、流体流速、含水率等)，运用逻辑分析的方法获取的。流体流量和网格孔隙体积是从上述指标中筛选出的对水动力学强度影响最大的指标。

其中，流体流量是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量；网格孔隙体积是指每个网格内孔隙空间的体积之和。

利用下述公式计算每个网格的水动力学强度：

式中：HS—每个网格的水动力学强度，无因次；flow—流体流量，m³/d；PRORV—网格孔隙体积，m³；FLOOIL^I+—沿网格长度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^I+—沿网格长度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^J+—沿网格宽度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^J+—沿网格宽度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^K+—沿网格高度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^K+—沿网格高度的正方向上的水流量，m³/d。

其中，可以通过获取网格沿长度、宽度和高度方向的油流量和水流量，来获取网格的流体流量。具体地，可以采用向量的方式定义网格在长度方向的正方向、宽度方向的正方向以及高度方向的正方向，当网格某方向上的流体流动方向与该方向上的正方向相同时记为正，相反记为负。通过上述方式能够快速准确的计算网格的流体流量，便于进一步计算水动力学强度。

图3是本发明实施例提供的一种流体流量图；图4是本发明实施例提供的一种网格孔隙体积图；图5是本发明实施例提供的一种瞬时过液倍数图。当将该目标油藏划分为单层的网格时，可以在该图中以二维图形来表示该目标油藏，并用不同灰度值来表示不同的值，灰度值越小颜色越深，表示值越大，标号：P1-P21，N1-N4表示网格的名称。图3、图4和图5可以直观的反映出该目标油藏中各网格的流体流量、网格孔隙体积以及瞬时过液倍数的值。

水动力学强度是瞬时量，表现了当前时刻的流体流动情况，水动力学强度的时间累积会影响潜力丰度的分布。水动力学强度与驱替程度之间也有一定的关联，在驱替强度大的地方，水动力学强度也大。水动力学强度较大的区域开发效果较好；水动力学强度较小的区域开发效果较差，后续需要加强开发，来提高油藏的均衡驱替程度，进而提高采收率。

203、基于该每个网格的水动力学强度，获取该目标油藏的水动力学强度图，该水动力学强度图中用不同灰度表示不同的水动力学强度区间。

图6是本发明实施例提供的一种水动力学强度图，请参见图6，与上述图3-5类似，当将该目标油藏划分为单层的网格时，可以在该图中以二维图形来表示该目标油藏，并用不同灰度值来表示不同的值，灰度值越小颜色越深，表示值越大，标号：P1-P21，N1-N4表示网格的名称。图6用于基于颜色的灰度来识别油藏的待开发区域。

204、将该水动力学强度图中灰度为第一预设灰度的区域识别为油藏待开发区域。

其中，该第一预设灰度区域是基于预设阈值获取的。该预设阈值是指：基于已知的各网格的产油量，将所有待开发区域对应的产油量中的最小值对应的水动力学强度的值设定为预设阈值。该预设阈值对应的灰度值为第一预设灰度。

将颜色浅于该第一预设灰度的网格识别为油藏待开发区域。对水动力学强度小于预设阈值(也即是颜色浅于该第一预设灰度的网格)的网格进行开发，由于水动力学强度能够表征储层内流体的流动情况，使得后续开发中的井网调整、层系调整、生产制度调整更加合理，进而有效提高采收率，提高经济效益。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

本发明实施例提供的方法，对于目标油藏的每个网格，基于油藏的每个网格在不同方向上的油流量和水流量，获取每个网格的流体流量，对水动力学强度小于预设阈值的网格进行开发，由于水动力学强度能够表征储层内流体的流动情况，使得后续开发中的井网调整、层系调整、生产制度调整更加合理，进而有效提高采收率，提高经济效益。

图7是本发明实施例提供的一种油藏开发装置的结构示意图，请参见图7，该油藏开发装置包括：网格划分模块701、水动力学强度获取模块702以及识别模块703。

网格划分模块701，用于利用有限元分析方法将目标油藏所在的区域划分为多个网格；

水动力学强度获取模块702，用于利用下述公式计算每个网格的水动力学强度：

式中：HS—每个网格的水动力学强度，无因次；flow—流体流量，m³/d；PRORV—网格孔隙体积，m³；FLOOIL^I+—沿网格长度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^I+—沿网格长度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^J+—沿网格宽度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^J+—沿网格宽度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^K+—沿网格高度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^K+—沿网格高度的正方向上的水流量，m³/d；

识别模块703，用于将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域。

在一种可能的实现方式中，该识别模块703用于：

基于该每个网格的水动力学强度，获取该目标油藏的水动力学强度图，该水动力学强度图中用不同灰度表示不同的水动力学强度区间；

将该水动力学强度图中灰度为第一预设灰度的区域识别为油藏待开发区域。

在一种可能的实现方式中，采用正交网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

在一种可能的实现方式中，该网格的预设长度为10m-30m，宽度为10m-30m，高度为0m-5m。

在一种可能的实现方式中，采用角点网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

需要说明的是：上述实施例提供的油藏开发装置在进行油藏开发时，仅以上述各功能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模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的油藏开发装置与油藏开发方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本发明实施例提供的装置，对于目标油藏的每个网格，基于油藏的每个网格在不同方向上的油流量和水流量，获取每个网格的流体流量，对水动力学强度小于预设阈值的网格进行开发，由于水动力学强度能够表征储层内流体的流动情况，使得后续开发中的井网调整、层系调整、生产制度调整更加合理，进而有效提高采收率，提高经济效益。

图8是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，该计算机设备800可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units，CPU)801和一个或一个以上的存储器802，其中，上述存储器802中存储有至少一条指令，上述至少一条指令由上述处理器801加载并执行以实现上述各个油藏开发方法实施例提供的方法。当然，该计算机设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该计算机设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由计算机设备中的处理器执行以完成上述实施例中的油藏开发方法。例如，该计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，上述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

上述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种油藏开发方法，其特征在于，所述油藏开发方法包括：

利用有限元分析方法将目标油藏所在的区域划分为多个网格；

利用下述公式计算每个网格的水动力学强度：

式中：HS—每个网格的水动力学强度，无因次；flow—流体流量，m³/d；PRORV—网格孔隙体积，m³；FLOOIL^I+—沿网格长度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^I+—沿网格长度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^J+—沿网格宽度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^J+—沿网格宽度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^K+—沿网格高度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^{K +}—沿网格高度的正方向上的水流量，m³/d；

将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域。

2.根据权利要求1所述的油藏开发方法，其特征在于，所述将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域包括：

基于所述每个网格的水动力学强度，获取所述目标油藏的水动力学强度图，所述水动力学强度图中用不同灰度表示不同的水动力学强度区间；

将所述水动力学强度图中灰度为第一预设灰度的区域识别为油藏待开发区域。

3.根据权利要求1所述的油藏开发方法，其特征在于，采用正交网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

4.根据权利要求3所述的油藏开发方法，其特征在于，所述网格的预设长度为10米m-30m，宽度为10m-30m，高度为0m-5m。

5.根据权利要求1所述的油藏开发方法，其特征在于，采用角点网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

6.一种油藏开发装置，其特征在于，所述油藏开发装置包括：

网格划分模块，用于利用有限元分析方法将目标油藏所在的区域划分为多个网格；

水动力学强度获取模块，用于利用下述公式计算每个网格的水动力学强度：

式中：HS—每个网格的水动力学强度，无因次；flow—流体流量，m³/d；PRORV—网格孔隙体积，m³；FLOOIL^I+—沿网格长度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^I+—沿网格长度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^J+—沿网格宽度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^J+—沿网格宽度的正方向上的水流量，m³/d；FLOOIL^K+—沿网格高度的正方向上的油流量，m³/d；FLOWAT^{K +}—沿网格高度的正方向上的水流量，m³/d；

识别模块，用于将水动力学强度小于预设阈值的网格识别为油藏待开发区域。

7.根据权利要求6所述的油藏开发装置，其特征在于，所述识别模块用于：

基于所述每个网格的水动力学强度，获取所述目标油藏的水动力学强度图，所述水动力学强度图中用不同灰度表示不同的水动力学强度区间；

将所述水动力学强度图中灰度为第一预设灰度的区域识别为油藏待开发区域。

8.根据权利要求6所述的油藏开发装置，其特征在于，采用正交网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

9.根据权利要求8所述的油藏开发装置，其特征在于，所述网格的预设长度为10m-30m，宽度为10m-30m，高度为0m-5m。

10.根据权利要求6所述的油藏开发装置，其特征在于，采用角点网格数据模型对目标油藏所在的区域进行网格划分。

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