CN112267859B - 一种周期注水油藏筛选定量评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种周期注水油藏筛选定量评价方法，应用灰色关联法确定各参数权重，计算所述目标油藏决策系数，对目标油藏决策系数进行分级。应用聚类分析法，结合油田开发水平分级、三叠系油藏开发实践及井网适应性评价得到影响周期注水效果的主要因素：储层非均质程度、裂缝发育程度、地层压力保持水平、含水上升率、存水率。本发明能够全面、真实地反应实际油藏的开发矛盾，能够快速准确的反应出所述目标油藏是否适应周期注水技术，操作性强，确保周期注水的应用效果，实现提高水驱波及体积，控水稳油，为改善油藏开发效果提供技术支撑。

Description

一种周期注水油藏筛选定量评价方法

技术领域

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种周期注水油藏筛选定量评价方法。

背景技术

我国注水开发油藏，受储层非均质性、微裂缝的影响，注水波及系数低；且大多油藏已进入高含水开发阶段，油田开发面临着储采失衡，液油比上升幅度大的严峻形势，而常规的挖潜措施和注采调整技术受工艺和经济效益的限制，进一步提高波及体积难度很大。因此如何控制含水上升，延缓产量递减，是现阶段改善油田开发效果，提高开发效益的关键。

周期注水利用时停时注或时大时小的注水方式对油藏施加脉冲作用，使油层处于不稳定的压力状态，造成了原油从低渗透带或小孔道流出来的条件，可以在一定程度上减缓含水上升率，提高最终水驱采收率。

周期注水油藏筛选定量评价方法还未见报道。以往的油藏开发，周期注水技术仅停留在矿场实践，没有一个全面、统一的筛选定性定量评价方法，不利于注水开发油藏的稳产工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种周期注水油藏筛选定量评价方法，克服现有技术中存在的上述技术问题。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种周期注水油藏筛选定量评价方法，包括以下步骤：

步骤1)收集目标油藏的渗透率及油层厚度，计算储层非均质程度赋分；

步骤2)收集目标油藏的动态监测资料，测井资料，判识裂缝发育程度；

步骤3)收集收集目标油藏的动态数据、试井资料、储量、原始地层压力，计算目标油藏的含水上升率、地层压力保持水平及存水率；

步骤4)对裂缝发育程度分级赋分；

步骤5)分别对含水上升率I_NW、地层压力保持水平P及存水率进行分级赋分；

步骤6)分别确定储层非均质程度、裂缝发育程度、含水上升率I_NW、地层压力保持水平P及存水率的权重系数；

步骤7)将五项参数的分值与各自权重的乘积进行加和得到决策系数J，决策系数J值范围0～1；

步骤8)当决策系数J≥0.7，为Ⅰ类；0.4≤J＜0.7，为Ⅱ类；J＜0.4，为Ⅲ类；

步骤9)Ⅰ类和Ⅱ类适用于周期注水；Ⅲ类不适用于周期注水。

步骤1)中储层非均质程度赋分C₁＝K_p×0.4+K_z×0.6，

式中，K_p为渗透率变异系数；S为样品标准差；σ为总体标准差；K_z为层间变异系数；

为层内所有样品渗透率的平均值；n为层内样品个数；h_i为每个小层的有效厚度。

步骤3)中地层压力保持水平P为地层压力与原始地层压力的比值。

步骤3)中含水上升率

式中，f_w1为目标油藏阶段末期综合含水，％；f_w2为目标油藏上年12月综合含水，％；R₁为目标油藏阶段末期采出程度，％；R₂为目标油藏上年12月采出程度，％。

步骤4)中裂缝发育程度分级赋分标准如下：裂缝发育为1，裂缝较发育为0.5，裂缝不发育为0。

步骤5)中地层压力保持水平P分级赋分C₃标准如下：

当90％≤P＜100％，C₃＝1；当P＜80％或P＞110％，C₃＝0；当P为其他值时，则C₃＝0.5。

步骤5)中含水上升率I_NW分级赋分C₄标准如下：

当可采储量采出程度≤50％时，I_NW≤2，则C₄＝1；2＜I_NW≤5，则C₄＝0.5；I_NW＞5，则C₄＝0；

当可采储量采出程度＞50％时，I_NW≤1.5，则C₄＝1；1.5＜I_NW≤3，则C₄＝0.5；I_NW＞3，则C₄＝0。

步骤5)中存水率项赋分值C₅按照目标油藏的实际累积注水量、累积产水量计算求取，计算公式为：

式中，w_f为存水率，％；W_i为累积注水量，％；W_p为累积产水量，％。

步骤6)中储层非均质程度、裂缝发育程度、地层压力保持水平P、含水上升率I_NW及存水率的权重系数分别为0.24、0.20、0.24、0.16、0.16。

决策系数按下式计算：

J＝C₁×P₁+C₂×P₂+C₃×P₃+C₄×P₄+C₅×P₅

式中，C₁为储层非均质程度的分值，P₁为储层非均质程度的权重系数；C₂为裂缝发育程度的分值，P₁为裂缝发育程度的权重系数；C₃为地层压力保持水平的分值，P₃为地层压力保持水平的权重系数；C₄为含水上升率I_NW的分值，P₄为含水上升率I_NW的权重系数；C₅为存水率的分值，P₅为存水率的权重系数。

本发明的有益效果是：

本发明提供的这种周期注水油藏筛选定量评价方法，应用聚类分析法，结合油田开发水平分级、三叠系油藏开发实践及井网适应性评价得到影响周期注水效果的主要因素：储层非均质程度、裂缝发育程度、地层压力保持水平、含水上升率、存水率。应用灰色关联法确定各参数权重，计算所述目标油藏决策系数，对目标油藏决策系数进行分级。

本发明能够全面、真实地反应实际油藏的开发矛盾，能够快速准确的反应出所述目标油藏是否适应周期注水技术，操作性强，确保周期注水的应用效果，实现提高水驱波及体积，控水稳油，为改善油藏开发效果提供技术支撑。

本发明通过统一、标准的评价体系量化了周期注水油藏的筛选标准，可以提高水驱波及体积，延缓含水上升，改善油藏开发效果。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例中A油藏历年递减及含水上升率柱状图；

图2是A油藏含水与采出程度关系曲线。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

本实施例提供了一种周期注水油藏筛选定量评价方法，包括以下步骤：

步骤1)收集目标油藏的渗透率及油层厚度，计算储层非均质程度赋分；

步骤2)收集目标油藏的动态监测资料，测井资料，判识裂缝发育程度；

步骤3)收集收集目标油藏的动态数据、试井资料、储量、原始地层压力，计算目标油藏的含水上升率、地层压力保持水平及存水率；

步骤4)对裂缝发育程度分级赋分；

步骤5)分别对含水上升率I_NW、地层压力保持水平P及存水率进行分级赋分；

步骤6)分别确定储层非均质程度、裂缝发育程度、含水上升率I_NW、地层压力保持水平P及存水率的权重系数；

步骤7)将五项参数的分值与各自权重的乘积进行加和得到决策系数J，决策系数J值范围0～1；

步骤8)当决策系数J≥0.7，为Ⅰ类；0.4≤J＜0.7，为Ⅱ类；J＜0.4，为Ⅲ类；

步骤9)Ⅰ类和Ⅱ类适用于周期注水；Ⅲ类不适用于周期注水。

本发明应用聚类分析法得到了影响周期注水效果的参数，同时应用灰色关联法得到了各参数的权重。通过统一、标准的评价体系量化了周期注水油藏的筛选标准，可以提高水驱波及体积，延缓含水上升，改善油藏开发效果。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种周期注水油藏筛选定量评价方法，步骤1)中储层非均质程度赋分C₁＝K_p×0.4+K_z×0.6，

式中，K_p为渗透率变异系数；S为样品标准差；σ为总体标准差；K_z为层间变异系数；

为层内所有样品渗透率的平均值；n为层内样品个数；h_i为每个小层的有效厚度。

本实施例综合考虑平面、纵向非均质程度(渗透率变异系数K_p、层间变异系数K_z)，该值越大，储层的非均质程度越高，注入水越易沿某个方向采出，在油田开发的整个过程中该参数反映的是形成平面矛盾的地质因素。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种周期注水油藏筛选定量评价方法，步骤3)中地层压力保持水平P为地层压力与原始地层压力的比值。

根据目标油藏的地层压力、原始地层压力，得到压力保持水平P，该值是注水开发油藏中一项非常重要的指标，合理的压力保持水平是确保周期注水效果的重要指标。地层压力保持水平项分值C₃为：当90％≤P＜100％，C₃＝1；当P＜80％或P＞110％，C₃＝0；当P为其他值时，则C₃＝0.5。

实施例4：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种周期注水油藏筛选定量评价方法，步骤3)中含水上升率

式中，f_w1为目标油藏阶段末期综合含水，％；f_w2为目标油藏上年12月综合含水，％；R₁为目标油藏阶段末期采出程度，％；R₂为目标油藏上年12月采出程度，％。

根据目标油藏的阶段含水变化、单位时间产量及储量，得到目标油藏的含水上升率I_NW，它是评价油田开发效果的重要指标。结合行业标准，考虑目标油藏不同开发阶段含水上升率项分值C₄为：①当可采储量采出程度≤50％时，I_NW≤2，则C₄＝1；2＜I_NW≤5，则C₄＝0.5；I_NW＞5，则C₄＝0；②当可采储量采出程度＞50％时，I_NW≤1.5，则C₄＝1；1.5＜I_NW≤3，则C₄＝0.5；I_NW＞3，则C₄＝0。

实施例5：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种周期注水油藏筛选定量评价方法，步骤4)中裂缝发育程度分级赋分标准如下：裂缝发育为1，裂缝较发育为0.5，裂缝不发育为0。

周期注水时裂缝与基质间附加压差大，周期注水效果明显；利用测井资料、动态监测资料及生产数据，综合考虑天然微裂缝及动态裂缝等，裂缝发育程度C₂与周期注水效果呈正相关。

实施例6：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种周期注水油藏筛选定量评价方法，步骤5)中存水率项赋分值C₅按照目标油藏的实际累积注水量、累积产水量计算求取，计算公式为：

式中，w_f为存水率，％；W_i为累积注水量，％；W_p为累积产水量，％。

存水率指未采出的累积注水量与累积注水量之比，它是衡量注入水利用率的重要指标，存水率越高，注入水的利用率越高。

实施例7：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种周期注水油藏筛选定量评价方法，步骤6)中储层非均质程度、裂缝发育程度、地层压力保持水平P、含水上升率I_NW及存水率的权重系数分别为0.24、0.20、0.24、0.16、0.16。

决策系数按下式计算：

J＝C₁×P₁+C₂×P₂+C₃×P₃+C₄×P₄+C₅×P₅

式中，C₁为储层非均质程度的分值，P₁为储层非均质程度的权重系数；C₂为裂缝发育程度的分值，P₁为裂缝发育程度的权重系数；C₃为地层压力保持水平的分值，P₃为地层压力保持水平的权重系数；C₄为含水上升率I_NW的分值，P₄为含水上升率I_NW的权重系数；C₅为存水率的分值，P₅为存水率的权重系数。

应用灰色关联法，确定上述5项参数的权重系数P₁-P₅。上述5项参数分值与各自权重之积的和为最终的决策系数J。决策系数J值范围0～1，J≥0.7，为Ⅰ类；0.4≤J＜0.7，为Ⅱ类；J＜0.4，为Ⅲ类，J值越高，表明目标油藏开展周期注水技术改善油藏开发效果越好。优选实施Ⅰ类、Ⅱ类，Ⅲ类暂不推荐。

实施例8：

在实施例1的基础上，本实施例以某注水开发油藏A为例，对本方法做进一步具体说明。

A油藏位于陕北斜坡中部，整体呈向西倾斜的单斜构造，坡度较缓，坡降为5～10m/Km，属于三角洲前缘亚相，发育有水下分流河道、河口坝、水下天然堤等有利微相类型，油层平均厚度15.8米，油层中深2100米，平均孔隙度10.5％，平均渗透率2.72mD，原始地层压力18.1MPa。

2002年采用菱形反九点井网大规模注水开发，井排距520m×180m，动用面积66.6km²，动用地质储量3467×10⁴t，可采储量728×10⁴t。

按照该方法计算目标油藏的决策系数，步骤如下：

步骤1)收集目标油藏的渗透率、动态监测资料，测井资料，计算储层非均质程度，判识裂缝发育程度；

渗透率变异系数K_p＝0.52、层间变异系数K_z＝0.5，储层非均质程度C₁＝0.508；A油藏天然微裂缝发育，经过多年的注水开发，综合考虑天然微裂缝及动态裂缝等，裂缝发育程度较发育，C₂＝0.5；

步骤2)收集目标油藏的动态数据、试井资料、储量、原始地层压力，计算目标油藏的阶段含水上升率，压力保持水平及存水率；

实施周期注水前可采储量采出程度88.37％，含水上升率为3.0，地层压力17.2MPa，压力保持水平为95％，存水率为0.85；

步骤3)储层非均质程度赋分C₁＝0.508；裂缝发育程度分级赋分C₂＝0.5；

步骤4)地层压力保持水平分级赋分C₃＝1；含水上升率分级赋分C₄＝0.5；存水率分级赋分C₅＝0.85；

步骤5)储层非均质程度、裂缝发育程度、地层压力保持水平P、含水上升率I_NW及存水率的权重系数分别为0.24、0.20、0.24、0.16、0.16。

步骤6)计算目标油藏决策系数J＝C₁×P₁+C₂×P₂+C₃×P₃+C₄×P₄+C₅×P₅，J＝0.68，目标油藏为II类。

现场实例：A油藏2017年1月份开始实施周期注水，按照本发明评价方法，实施前J＝0.68，为II类；实施周期注水后，油藏水驱动用程度稳中有升，含水上升得到抑制，两项递减及含水上升率大幅下降(图1)，油藏开发形势明显好转，含水与采出程度关系曲线向右偏移，提高了水驱波及体积，提高了油藏的最终采收率(图2)。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)收集目标油藏的渗透率及油层厚度，计算储层非均质程度赋分；

步骤2)收集目标油藏的动态监测资料，测井资料，判识裂缝发育程度；

步骤3)收集目标油藏的动态数据、试井资料、储量、原始地层压力，计算目标油藏的含水上升率、地层压力保持水平及存水率；

步骤4)对裂缝发育程度分级赋分；

步骤5)分别对含水上升率I_NW、地层压力保持水平P及存水率进行分级赋分；

步骤6)分别确定储层非均质程度、裂缝发育程度、含水上升率I_NW、地层压力保持水平P及存水率的权重系数；

步骤7)将五项参数的分值与各自权重的乘积进行加和得到决策系数J，决策系数J值范围0～1；

步骤8)当决策系数J≥0.7，为Ⅰ类；0.4≤J＜0.7，为Ⅱ类；J＜0.4，为Ⅲ类；

步骤9)Ⅰ类和Ⅱ类适用于周期注水；Ⅲ类不适用于周期注水。

2.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于：步骤1)中储层非均质程度赋分C₁＝K_p×0.4+K_z×0.6，

式中，K_p为渗透率变异系数；S为样品标准差；σ为总体标准差；K_z为层间变异系数；

为层内所有样品渗透率的平均值；n为层内样品个数；h_i为每个小层的有效厚度；k_i为第i层样品渗透率。

3.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于：步骤3)中地层压力保持水平P为地层压力与原始地层压力的比值。

4.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于：步骤3)中含水上升率

式中，f_w1为目标油藏阶段末期综合含水，％；f_w2为目标油藏上年12月综合含水，％；R₁为目标油藏阶段末期采出程度，％；R₂为目标油藏上年12月采出程度，％。

5.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于，步骤4)中裂缝发育程度分级赋分标准如下：裂缝发育为1，裂缝较发育为0.5，裂缝不发育为0。

6.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于，步骤5)中地层压力保持水平P分级赋分C₃标准如下：

当90％≤P＜100％，C₃＝1；当P＜80％或P＞110％，C₃＝0；当P为其他值时，则C₃＝0.5。

7.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于，步骤5)中含水上升率I_NW分级赋分C₄标准如下：

当可采储量采出程度≤50％时，I_NW≤2，则C₄＝1；2＜I_NW≤5，则C₄＝0.5；I_NW＞5，则C₄＝0；

当可采储量采出程度＞50％时，I_NW≤1.5，则C₄＝1；1.5＜I_NW≤3，则C₄＝0.5；I_NW＞3，则C₄＝0。

8.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于，步骤5)中存水率项赋分值C₅按照目标油藏的实际累积注水量、累积产水量计算求取，计算公式为：

式中，w_f为存水率，％；W_i为累积注水量，％；W_p为累积产水量，％。

9.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于：步骤6)中储层非均质程度、裂缝发育程度、地层压力保持水平P、含水上升率I_NW及存水率的权重系数分别为0.24、0.20、0.24、0.16、0.16。

10.根据权利要求1所述的一种周期注水油藏筛选定量评价方法，其特征在于，决策系数按下式计算：

J＝C₁×P₁+C₂×P₂+C₃×P₃+C₄×P₄+C₅×P₅

式中，C₁为储层非均质程度的分值，P₁为储层非均质程度的权重系数；C₂为裂缝发育程度的分值，P₂为裂缝发育程度的权重系数；C₃为地层压力保持水平的分值，P₃为地层压力保持水平的权重系数；C₄为含水上升率I_NW的分值，P₄为含水上升率I_NW的权重系数；C₅为存水率的分值，P₅为存水率的权重系数。

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