CN112199852A - 一种定向射孔的变孔密方法、存储介质和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种定向射孔的变孔密方法、存储介质和电子装置。所述方法包括：获取执行钻井操作过程中地层在不同时刻的电阻率数据；根据不同时刻的电阻率数据，确定预设时长内电阻率数据的改变量；根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率；根据所述地层的有效渗透率，执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作。
Description
技术领域
本申请实施例涉及石油勘探领域，尤指一种定向射孔的变孔密方法、存储介质和电子装置。
背景技术
水平井定向射孔是为了在底水油气藏的水平井中延长无水采油气期及提高最终的油气藏采收率。越来越多的作业者开始尝试在定向射孔中加入变孔密优化技术来达到这一目的。变孔密优化影响因素较多但主要依据水平井段的渗透率资料来设计每米装填射孔弹的数量，在局部渗透率高的井段采取较低孔密，在渗透率较低的井段则采取较高孔密以达到控制底水均匀上升，避免因局部井段底水过早沿高渗透率通道进入井筒形成水脊进造成油气减产。
定向射孔变孔密优化方法是基于随钻的核磁测井、声波测井、中子测井或者密度测井(随钻物性测井)求得的渗透率资料来实现的，但是在实际生产过程中由于随钻中子、随钻密度测井需要使用放射性源，由于放射源使用前的准备工作较为耗时，因此造成时效性较差的问题。另外，商业化的随钻核磁及随钻声波工具基本被外方垄断，如果使用的话会大大增加作业成本，根据目前市场价格测算每口井需要增加近200万元左右成本。因此虽然从结果上来说使用随钻物性测井得到的渗透率数据精度稍好，但是会显著增加时间成本和经济成本。
发明内容
为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种定向射孔的变孔密方法、存储介质和电子装置。
为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种定向射孔的变孔密方法，包括：
获取执行钻井操作过程中地层在不同时刻的电阻率数据；
根据不同时刻的电阻率数据，确定预设时长内电阻率数据的改变量；
根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率；
根据所述地层的有效渗透率，执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作。
一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文所述的方法。
一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文所述的方法。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
获取执行钻井操作过程中地层在不同时刻的电阻率数据，根据不同时刻的电阻率数据，确定预设时长内电阻率数据的改变量，根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率，根据所述地层的有效渗透率，执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作，在不增加随钻物性测量项目的前提下完成变孔密优化工作，提高了开发调整井的经济性和井眼安全度。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的定向射孔的变孔密方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的电阻率分层结果示意图；
图3为本申请实施例提供的不同时刻地层电阻率剖面的示意图；
图4为本申请实施例提供的不同时刻地层饱和度剖面的示意图；
图5为本申请实施例提供的某井变孔密优化前后流量剖面对比图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本申请实施例提供的定向射孔的变孔密方法的流程图。如图1所示，图1所示方法包括：
步骤101、获取执行钻井操作过程中地层在不同时刻的电阻率数据；
步骤102、根据不同时刻的电阻率数据，确定预设时长内电阻率数据的改变量；
步骤103、根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率；
步骤104、根据所述地层的有效渗透率，执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作。
上述方法在不增加随钻物性测量项目的前提下，借助钻井操作确定地层在不同时刻的电阻率数据，基于电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率，并基于地层的有效渗漏率指导定向射孔的变孔密的操作。
本申请实施例提供的方法，获取执行钻井操作过程中地层在不同时刻的电阻率数据，根据不同时刻的电阻率数据，确定预设时长内电阻率数据的改变量，根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率，根据所述地层的有效渗透率，执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作，在不增加随钻物性测量项目的前提下完成变孔密优化工作，提高了开发调整井的经济性和井眼安全度。
在一个示例性实施例中，所述获取执行钻井操作过程中地层在不同时刻的电阻率数据，包括：
采集在钻进地层时以及从地层起钻时的随钻电阻率数据；
对采集的随钻电阻率数据进行反演运算，得到地层的电阻率数据。
定向射孔变孔密的优化依据的是水平段储层渗透率的变化。利用钻进时实时电阻率以及起钻时复测电阻率两个时刻的电阻率资料进行水平井段连续渗透率的求取。在整个开发水平井水平段中由于着陆以及地质导向的需要，电阻率测井在整个钻井过程中是必须测量的随钻项目，因此，可以实现在不增加随钻物性测量项目的前提下完成变孔密优化工作，能够更好地适用于时效和经济成本要求较高的地区。
在一个示例性实施例中，所述根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率，包括：
根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的饱和度的改变量；
根据所述含水饱和度的改变量，确定地层的有效渗透率。
不同时刻所测量的电阻率变化主要是由于随着时间的推移，泥浆滤液侵入地层置换掉地层中的可动油气所导致的，即地层电阻率的变化反映的是地层含水饱和度的变化。利用含水饱和度的改变量再确定地层的有效渗透率。
在一个示例性实施例中，所述根据所述含水饱和度的改变量，确定地层的有效渗透率，包括：
利用预设的饱和度的计算表达式，计算单位体积内泥浆滤液的侵入量；
利用所述单位体积内泥浆滤液的侵入量，确定地层的有效渗透率。
可根据阿尔奇公式或三水模型可由径向某深度下不同时刻地层电阻率的变化量可反推出地层含水饱和度的改变量，再根据饱和度的定义公式可推出单位体积内泥浆滤液的侵入量，最后再根据达西定律即可推导出地层有效渗透率。
在一个示例性实施例中，所述执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作是通过如下方式实现的，包括：
确定所述水平井中能导致边底水见水的突进的部位；
在所述突进的部位降低定向射孔的分布密度。
由于水平井见水往往是注入水或边底水在某一部位突进导致见水。对于某些水平段较长的水平井，由于水平段趾部的流压会高于跟部，因此，水平段内流动的摩阻损失不能忽略。考虑水平段渗透率分布的影响、裂缝的影响以及水平井筒流动摩阻的影响，需要在边底水容易突进的部位降低孔密，达到均衡产气剖面，延长无水开采期，提高开采效益的目的。
在一个示例性实施例中，所述根据所述地层的有效渗透率，执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作之后，所述方法还包括：
确定执行变孔密操作后的产液剖面；
根据所述产液剖面确定水平井水平段上预设的点的流量；
利用所述水平段上预设的点的流量计算所述水平井的见水时间。
在一个示例性实施例中，采用如下计算表达式得到所述见水时间：
其中，HW表示避水高度，q0表示水平段预设点的流量，rw表示井眼半径采用上述方式能够快速准确地计算得到见水时间。
下面对本申请实施例提供的方法进行说明：
本申请实施例提供的方法利用必测的随钻电阻率，建立起一套以随钻电阻率曲线为基础，通过不同时刻的电阻率数据拟合，得到水平井段渗透率，进而对定向射孔不同井段孔密进行优化，避免为了得到水平井段渗透率曲线增加随钻物性测井仪器入井，提高了开发调整井的经济性和井眼安全度。
具体包括如下步骤：
1)由于不同时刻测量得到的电阻率资料在深度上可能存在偏差，首先将包含不同时刻所测量的伽马及电阻率资料根据伽马曲线进行深度校正。并根据伽马曲线进行分层。
图2为本申请实施例提供的电阻率分层结果示意图。如图2所示，图2中水平黑色色细线代表分出的小层。
2)将不同时刻的电阻率曲线进行反演运算求取地层真电阻率。
为改善收敛性、提高收敛速度，可在计算程序中对地层模型参数添加合理的工程化约束，以使迭代过程在合理的可行域范围内寻找最优解。例如：侵入半径不小于井眼半径、随钻实时侵入深度不大于复测侵入深度、侵入带电阻率不大于地层真电阻率。
其中，反演计算的表达式如式1：
其中：m为测井曲线个数，f是关于参量
的非线性函数，yk是待反演参数。在本项目的随钻测井资料联合反演中，待反演参数yk包括随钻实时测量侵入带半径RI-m、随钻实时测量侵入带电阻率Rxo-m、复测侵入带半径RI-r、电缆侵入带电阻率Rxo-r、地层电阻率Rt共5组地层模型参数。
3)利用泥浆动态侵入模拟算法求取地层各时刻电阻率变化及饱和度变化。
在钻开地层后，泥浆滤液的侵入随时间动态变化，导致测井结果也是侵入时间的函数，通过计算泥浆对油气层的动态侵入过程以及相应的电阻率测井动态响应建立动态侵入模型。其中：
侵入过程可以分成两部分，首先泥浆滤液替换地层的原始流体，这一过程通过两相渗流方程模拟；然后，是高矿化度水中的离子向低矿化度水中扩散，这一过程用对流扩散方程模拟。因此，钻井泥浆滤液动态侵入储层的计算模型包括泥浆侵入地层的多相渗流模型、扩散方程、岩电理论几个部分。钻井泥浆滤液对原状地层的侵入过程实际上是一个多相渗流问题，而泥浆滤液与地层水的物理混合等同于扩散过程。利用多孔介质中的相渗流理论和扩散理论，建立泥浆滤液侵入地层的物理模型，再由岩电理论求出地层电性参数。
其中：K表示地层绝对渗透率，Kro表示油的相对渗透率，Krw表示水的相对渗透率，μo表示油的粘度，μw表示水的粘度；Po表示地层中油的压力，Pw表示地层中水的压力；
表示含油饱和度，
表示含水饱和度；t表示侵入时间，r表示距井轴的距离。
4)根据不同时刻地层饱和度剖面计算结果求取地层的有效渗透率。
不同时刻所测量的电阻率变化主要是由于随着时间的推移，泥浆滤液侵入地层置换掉地层中的可动油气所导致的，即地层电阻率的变化反映的是地层含水饱和度的变化，在假定地层胶结指数、孔隙度等不变的前提下，可根据阿尔奇公式或三水模型可由径向某深度下不同时刻地层电阻率的变化量可反推出地层含水饱和度的改变量，再根据饱和度的定义公式可推出单位体积内泥浆滤液的侵入量，最后再根据达西定律即可推导出地层有效渗透率。
5)根据渗透率曲线进行变孔密优化。
由于水平井见水往往是注入水或边底水在某一部位突进导致见水。对于某些水平段较长的水平井，水平段内流动的摩阻损失不能忽略，水平段趾部的流压会高于跟部。
图5为本申请实施例提供的某井变孔密优化前后流量剖面对比图。如图5所示，采用变孔密射孔，考虑水平段渗透率分布的影响、裂缝的影响、水平井筒流动摩阻的影响，在边底水容易突进的部位降低孔密，达到均衡产气剖面，延长无水开采期，提高开采效益的目的。
6)根据变孔密优化后的产液剖面计算见水时间。
在确定水平井段的产量剖面后根据储量规模及避水高度可以进行见水时间T的计算表达式参见式(4)：。
其中：Hw表示避水高度，q0表示水平段某点的流量，该流量可以根据产液剖面确定。
本申请实施例提供的定向射孔变孔密优化方法，基于不同时刻随钻电阻率资料进行设计，随钻电阻率资料本身就是水平井的必测项目，所以应用本发明仅需要在起钻过程中复测一次随钻电阻率即具备了必要条件。整体来说不会对时效性、经济性及环保造成影响，并且计算出的渗透率精度可以满足变孔密优化的要求，为延长无水采油气期及提高油气藏采收率做出贡献，具备在水平井中大规模推广使用的良好前景。
本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文任一项中所述的方法。
本申请实施例提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文任一项中所述的方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (9)
1.一种定向射孔的变孔密方法，包括：
获取执行钻井操作过程中地层在不同时刻的电阻率数据；
根据不同时刻的电阻率数据，确定预设时长内电阻率数据的改变量；
根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率；
根据所述地层的有效渗透率，执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取执行钻井操作过程中地层在不同时刻的电阻率数据，包括：
采集在钻进地层时以及从地层起钻时的随钻电阻率数据；
对采集的随钻电阻率数据进行反演运算，得到地层的电阻率数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的有效渗透率，包括：
根据所述电阻率数据的改变量，确定所述时长内地层的饱和度的改变量；
根据所述含水饱和度的改变量，确定地层的有效渗透率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述含水饱和度的改变量，确定地层的有效渗透率，包括：
利用预设的饱和度的计算表达式，计算单位体积内泥浆滤液的侵入量；
利用所述单位体积内泥浆滤液的侵入量，确定地层的有效渗透率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作是通过如下方式实现的，包括：
确定所述水平井中能导致边底水见水的突进的部位；
在所述突进的部位降低定向射孔的分布密度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述地层的有效渗透率，执行底水油藏的定向射孔的变孔密的操作之后，所述方法还包括：
确定执行变孔密操作后的产液剖面；
根据所述产液剖面确定水平井水平段上预设的点的流量；
利用所述水平段上预设的点的流量计算所述水平井的见水时间。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，采用如下计算表达式得到所述见水时间：
其中，HW表示避水高度，q0表示水平段预设点的流量，rw表示井眼半径。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210108 |