CN112101619A - 一种基于多方法融合预测单井配产配注的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多方法融合预测单井配产配注的方法，该方法形成一套从单井到区块再到单井的整体配产配注的方法，从实际生产动静态资料出发，通过区块下一开发时刻拟达到的配产量，确定区块内各小层配产配注。通过改进的产量劈分方法，按照定注配产的原则分配到各生产井中，从而实现注采井的配产配注。相比于其他配产配注方法，该流程按照定产配注、定注配产的原则，能够快速有效的实现油田单井的配产配注问题。同时各计算模块均可单独作为独立方法进行对应参数计算，包括单井产量劈分、区块配产配注、劈分系数计算、单井液量拟合。该方法能够快速实现区块及单井配产配注问题，参数考虑复杂，拟合结果准确。

Description

一种基于多方法融合预测单井配产配注的方法

技术领域

本发明属于技术油田开发领域，具体涉及一种基于多方法融合预测单井配产配注的方法。

背景技术

一般来说，油田开发在进入高含水后期会面临许多困难和矛盾，比如油田含水率急速升高、老井产量加速递减，进一步加大了剩余油的挖潜难度。为保持油田持续稳产，使原有的地面工程得以适应，在充分考虑非均质油田开发特征的基础上，对多油田进行合理的产液结构调整，改善油田开发效果，从而追求最可观的经济效益。目前产液结构调整存在以下几点问题：井网能量的限制导致提液难度增加；复杂地下井况导致层间挖潜变得不是那么容易；注采系统的不完善也提升了液量调整的难度。

目前国内外学者对油水井配产配注优化的研究较多，其中刘德华等通过灰色预测方法确定区块上各生产井的生产参数，再根据注采平衡原理及区块上各井间的关联矩阵确定出各注水井的合理注入量；石晓渠等用平面劈分系数法代替传统的KH法或H法进行注水井合理配水量的计算；邱坤泰等结合地质特点对采液结构和注水结构分别进行调整，提出了改善油田开发平面不均衡的方法；赵春森等通过数值模拟得出地层压力变化与注采结构调整之间的关系，确定了注采结构对开发效果的影响。

传统的水驱配产配注方法主要是根据油层的kh值确定的，但是每个区块参数均不相同，各生产井控制的油层孔隙体积也不同，如果依旧按照传统的kh值进行配产配注，势必会导致注入水没有进入到各油层控制的油层。在目前优化研究中，大部分未能结合在高含水条件下剩余油分布的不均匀状况进行研究，而且没有充分考虑储层的非均质性。李虹等从油水井产量劈分等相关概念出发，对多层油藏精细开发相关的问题以及油水井产量劈分在精细开发过程中所起的作用坐了详细的论述，而后又对产量劈分的应用给予了详细说明和剖析；贾晓飞等基于logistics增长规律以及生命旋回理论，推导了针对水驱开发油藏可采储量采出程度和累计注入孔隙体积倍数二者的数学关系，提出了考虑剩余油分布的分层配水的计算方法；崔传智等综合考虑储层物性和水驱动用状况的差异，建立了分层配水量的计算方法用以实现纵向上的均衡水驱。

对于多层油藏注水开发，只有在认识清楚油水井分层动用状况的前提下，才能采取切实可行的分层挖潜措施。目前在没有剖面测试资料的情况下，传统的油水井产状的劈分方法有KH法、H法、剩余油法以及多图版参数方法。这种方法只是简单地根据各小层的产能系数劈分油、水井的分层产液量和注水量，而没有把油、水井作为统一的整体考虑。这种常规的产量劈分方法对于生产井段小、射孔层数少、储层非均质性较弱的砂岩油藏适用性较强；而对于储层非均质性较强,生产井段长、射孔层数多的砂岩油藏来说,适用性差。

基于此，本发明涉及一种基于多方法融合预测单井配产配注的方法，不限于传统常规方法的计算，引入了多方法融合的产量劈分新方法计算劈分系数。同时也充分考虑特征参数在层间干扰过程中的作用，从区块到小层到单井的配产配注，保证产量产量，同时该方法各模块可单独计算也可组合计算不同情况的配产配注问题，在配产配注计算的分步求解时，保证准确性及适用性。

发明内容

为了解决油田区块的配产配注问题，本发明提供了一种基于多方法融合预测单井配产配注的方法，通过该方法可进行从区块到小层到单井的配产配注问题，该方法各模块可单独计算也可组合计算不同情况的配产配注问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案1如下：一种基于多方法融合预测单井配产配注的新方法，包括以下步骤：

步骤1)注采井产量劈分计算：通过对注采井开发过程中的动静态资料进行汇总，包括注采时间、开发层位、静态数据、产吸剖面数据和实施措施，所述实施措施包括措施系数和措施时间等，保证对油田整个生产情况形成系统的表征基础上，也保证该部分数据基础可直接被调用，进行劈分系数计算。针对有产吸液剖面的井，可利用测试数据进行产量劈分系数计算；针对为测试数据及监测数据不全的单井，可按照常规产量劈分方法进行劈分计算，最终形成注采井产量劈分汇总表。

步骤2)区块及小层配产配注计算：以注采井劈分数据为基础，以不同层系为划分标准，作为区块及层系预测配产配注的基础数据。根据历史数据分别建立累注水与累产油水驱曲线、累产水与累产油图版，通过给出下一时刻月产油或累产油，利用水驱曲线计算区块累产水、累注水或月产水、月注水。

层系配产配注关键问题在于计算下一时刻小层累产油，按照本发明提出的基于剩余可采储量及井控面积来刻画下一时刻小层累产油，同样按照水驱曲线依次确定小层注水量及产液量。

步骤3)划分井组，井间劈分系数计算：按照聚类分析的思想，即对影响平面分配的因素进行分析，按照层次聚类对主要研究因素进行选取，同时确定其取值范围，保证准确性。按照液量劈分的思想，将主要参数进行抽提，结合其他计算方法分别确定各个参数，按照液量劈分的理念进行整合，从而形成一整套相关关联的系统计算劈分系数的方法。核心内容为以油井为中心，利用因素结合系数计算油井单井配注量，将多向受效井单独列出，对受效井重新计算在各个井组内劈分量。在井组内将受效井重新分配的劈分量减去，得到无受效井的各井劈分量之和。在此基础上，利用因素系数计算去掉受效井产量后的各井之间的分配比例，计算无受效井的单井分配量。最后将受效井重新分配量与无受效井各井劈分量求和，求取分流系数。

步骤4)注水井单井配注量计算：根据小层内水井基础数据，包括水井渗透率K、水井有效厚度H、射开厚度分级。基于水驱曲线计算小层月配注量，结合分配系数，计算单井月配注量。

步骤5)生产井单井液量拟合及单井配产计算：首先基于历史数据计算油井含水变化率，并统计各个小层内不同井组的含水率。基于历史数据统计井组注采量，计算井组注采比初始值。基于预测井组配注量，结合井组注采比初值，预测井组配产初值。基于平面分配系数，计算井组内油井单井配产初值。在此基础上进一步计算单井小层配产初值，及小层配产初值。通过对比井组含水变化率，对比小层配产初值和水驱预测配产值；调整井组配产初始值，按照等比例调整，保证小层配产值在合理范围内。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，步骤2)中当目标区块井网部署或者井型安排较复杂时，对于定向井可严格按照井控面积划分规则确定单井控制面积；对于水平井，再划分井控面积时，井控面积范围可按照泄油半径计算方法适当进行外扩一个泄油半径；对于多向受效水平井，井控面积边界可按照水平井轨迹作为公用边界，确定各向控制面积。基于以上规则，可确定不同井型及井网部署下的井控面积。

进一步的，步骤3)中按照聚类分析的思想，对影响平面分配的因素进行分析满按照层次聚类对主要研究因素进行选取，同时确定其取值范围，保证准确性。按照液量劈分的思想，将主要参数进行抽提，结合其他计算方法分别确定各个参数，按照液量劈分的理念进行整合，从而形成一整套相关关联的系统计算劈分系数的方法。

进一步的，步骤5)单井配产初始值调整规则：依据井组含水率作为主要参考系数来进行井组提限，根据注采量界定其不同取值范围，按照含水上升率排序作为调整依据，由于需要不断调整配产配注，按照内外循环的思路，逐步同时进行调整，设置外部极限值，保证调整范围合理。

本发明的优点和有益效果为：本发明涉及一种基于多方法融合预测单井配产配注的新方法，通过该方法可进行从区块到小层到单井的配产配注问题。新方法提出了对不同注采井网模式下井控面积划分方法，结合技术可采控制储量计算剩余技术可采储量，继而确定下一时刻分层产油量。从结果对比显示，新方法计算结果与实际月产油量拟合效果达90％以上，说明方法的适用性与准确性。同时基于新方法提出的预测单井配产配注方法，各注采井配产配注预测值与实际值拟合程度达到85％以上，方法适用性较高。该新方法各模块可单独计算也可组合计算不同情况的配产配注问题。

附图说明

图1为本发明实施方式中不同井网模式下井控面积划分规则图；

图2为本发明实施方式中对某层井控面积划分图；

图3为本发明实施方案中注水量与产油量水驱曲线图版；

图4为本发明实施方案中累产水与累产油水驱曲线图版；

图5为本发明实施方案中小层产油量计算结果对比图版；

图6为本发明实施方案中部分生产井井配产对比图；

图7为本发明实施方案中部分注水井井配注对比图。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：B油田区块及单井配产配注计算

油田B油田涉及工区范围较大，纵向层系展布较广，且整个工区范围内涉及边底水影响，且井网部署不完善，水平注采井较多。通过上述改进方法，对该工区的配产配注进行研究。

通过对各层系内注采井位置及层系含油控制面积，对依据步骤1分别对注采井开发过程中的动静态资料进行汇总，形成劈分基础数据表，研究区包括注采井数越58口，通过对注采时间、开发层位、静态数据、产吸剖面数据、实施措施包括措施系数、措施时间等，对油田整个生产情况形成系统的表征，针对有产吸液剖面的井，可利用测试数据进行产量劈分系数计算；针对为测试数据及监测数据不全的单井，可按照常规产量劈分方法进行劈分计算，最后根据注采井劈分结果，分别对注水井及生产井在各个小层的劈分结果进行统计汇总

按照步骤2对目标区块及小层进行配产配注计算，其中按照累注水与累产油水驱曲线及张氏水驱曲线确定产水量及注水量。通过累注水与累产油建立线性水驱曲线关系，确定下一时刻累注水量，结果如图3。通过累产水与累产油建立张氏水驱曲线关系，确定下一时刻累产水，结果如图4。在小层产油量确定的过程中主要考虑标定采收率与探明地质储量计算小层产油量。主要计算过程如下：①通过探明地质储量与标定采收率计算技术可采储量；②划定井控面积，利用含有面积计算井控面积占比，通过单井井控面积划分规则，对不同井网及井型下井控面积进行详细划分，划分规则示意图如图1。对研究区块内Nm小层注采井井控面积进行划分，最终划分结果如图2；③井控面积占比与技术可采储量计算技术可采控制储量；④通过历史累产油及技术可采控制储量计算剩余可采储量；⑤根据各层系剩余可采储量计算分配系数Ω；⑥利用分配系数与下一时刻区块配油量预测分层累产油；⑦根据上述1-6步计算方法确定小层累产油量，依据小层水驱曲线关系来确定小层累注水与累产水。具体结果见图5，结果显示该方法所得月产油与实际结果相符，说明了方法的适用性。

按照步骤3主要利用我们改进的一种多因素融合的预测井组产量劈分系数的新方法计算井间连通系数，利用该方法保证了在后续计算配产配注时劈分的准确性，该方法从实际拟合结果来看。拟合程度较高。

步骤4)主要根据小层内水井基础数据，包括水井渗透率K、水井有效厚度H、射开厚度分级。基于水驱曲线计算小层月配注量，结合分配系数，计算单井月配注量。

按照步骤5，首先基于历史数据计算油井含水变化率，并统计各个小层内不同井组的含水率；根据井组含水率为后期井组配产调整提供依据。基于历史数据统计井组注采量，计算井组注采比初始值；利用预测井组配注量，结合井组注采比初值，预测井组配产初值；基于平面分配系数，计算井组内油井单井配产初值；在此基础上进一步计算单井小层配产初值，及小层配产初值。通过对比井组含水变化率，对比小层配产初值和水驱预测配产值；调整井组配产初始值，按照等比例调整，保证小层配产值在合理范围内。最终配产配注结果如图6和图7，结果显示，采注井配产配注量与实际结果相差不大，说明了该方法的准确性。

通过该新方法对区块及单井进行配产配注，较其他方法对比结果发现：1)进行小层下一时刻进行产油预测时，依据采收率及井控面积来划分分配时数时，预测产油与实际产油量误差范围在2％左右。2)从最终单井配产配注结果显示，其中拟合效果较好的比例达到95％。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于多方法融合预测单井配产配注的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1)注采井产量劈分计算；

步骤2)区块及小层配产配注计算；

步骤3)划分井组，井间劈分系数计算；

步骤4)注水井单井配注量计算；

步骤5)生产井单井液量拟合及单井配产计算。

2.根据权利要求1所述的基于多方法融合预测单井配产配注的方法，其特征在于，所述步骤1)的技术路线为：

①分别对注采井开发过程中的动静态资料进行汇总，包括注采时间、开发层位、静态数据、产吸剖面数据和实施措施，所述实施措施包括措施系数和措施时间，从而对油田整个生产情况形成系统的表征，在对后续进行注采井劈分时，该部分数据基础可直接进行劈分系数计算。

②针对有产吸液剖面的井，利用测试数据进行产量劈分系数计算；

③针对测试数据及监测数据不全的单井，按照常规产量劈分方法进行劈分计算，最后根据注采井劈分结果，分别对注水井及生产井在各个小层的劈分结果进行统计汇总，形成注采井产量劈分汇总表。

3.根据权利要求1所述的基于多方法融合预测单井配产配注的方法，其特征在于，所述步骤2)的技术路线为：

①以注采井劈分数据为基础，以不同层系为划分标准，作为区块及层系预测配产配注的基础数据；

②依据注水井劈分数据，计算区块历史累产油、累产水、累注水数据；根据历史数据分别建立累注水与累产油水驱曲线、累产水与累产油图版，通过给出下一时刻月产油或累产油，利用水驱曲线计算区块累产水、累注水或月产水、月注水。

4.根据权利要求2所述的基于多方法融合预测单井配产配注的方法，其特征在于，所述步骤3)的技术路线为：①对小层内井组进行划分，分别统计井组内各个生产井的静态参数，包括渗透率、有效厚度、泥质含量、沉积微相影响系数、注采井距和射开厚度分级；

②按照聚类分析的思想，对主要影响因素进行层次聚类划分，保证主要研究因素；核心理念为以油井为中心，利用因素结合系数计算油井单井配注量，同时对受效井重新计算在各个井组内劈分量，在井组内将受效井重新分配的劈分量减去，得到无受效井的各井劈分量之和，在此基础上，确定去掉受效井后各井之间的分配比例，计算无受效井的单井分配量，最后将受效井重新分配量与无受效井各井劈分量求和，求取分流系数。

5.根据权利要求2所述的基于多方法融合预测单井配产配注的方法，其特征在于，所述步骤4)的技术路线为：根据小层内水井基础数据，包括水井渗透率、水井有效厚度、射开厚度分级，基于水驱曲线计算小层月配注量，结合分配系数，计算单井月配注量。

6.根据权利要求2所述的基于多方法融合预测单井配产配注的方法，其特征在于，所述步骤5)的技术路线为：

①基于历史数据计算油井含水变化率，并统计各个小层内不同井组的含水变化率作为依据；

②基于历史数据统计井组注采量，计算井组注采比初始值；

③利用预测井组配注量，结合井组注采比初值，预测井组配产初值；

④基于平面分配系数，计算井组内油井单井配产初值；

⑤在此基础上进一步计算单井小层配产初值，及小层配产初值。通过对比井组含水变化率，对比小层配产初值和水驱预测配产值；调整井组配产初始值，按照等比例调整，保证小层配产值在合理范围内。

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