CN112554854B - 一种确定吸水剖面的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种确定吸水剖面的系统和方法，该系统至少包括统计井组基础数据模块、计算井组连通数据模块、预测模块、判断模块和选择模块；其中，所述的统计井组基础数据模块用于统计样本注水井和对应油井的油藏数据、生产数据和历年措施情况；所述的计算井组连通数据模块用于分析和计算与相关的数据和图形；所述的预测模块用于拟合和预测注水井各小层的相对吸水量；所述的判断模块用于将各小层的相对吸水量与上一次测定的吸水剖面进行对比，确定吸水变化量；所述的选择模块用于帮助对吸水不均井采取增注措施还是调剖措施。本发明避免了井下吸水剖面测试耗时耗力，同时有效降低人工、机械成本，为油田提供经济有效的吸水剖面确定方法。

Description

一种确定吸水剖面的系统和方法
技术领域
本发明属于油田注入水开发技术领域，具体涉及一种确定吸水剖面的系统和方法。
背景技术
在油田注水开发的过程中,吸水剖面能反应开发层井段内各小层吸水状况差异，而这种差异可以很好地体现油层注采系统的渗流特征。对于注水开发油田，因油藏非均质性和注采井组内部不平衡，造成注入水指进和突进现象，致使注水无效，对应油井产量递减，因此，必须对水井吸水剖面认识清楚，以便及时调整剖面状态来提高水驱波及体系。目前，对于吸水剖面的认识主要现场测井、渗流力学计算法、数值模拟等方法。其中，测井解释需要现场测试，时间长，人工成本高；渗流力学计算法没有充分考虑到储层的物质平衡、压差和连通性等，计算结果误差较大；数值模拟法虽然比较方便，但是其需要建立在精确的地质模型上，工作量较大。因此，需研发一种确定吸水剖面的系统和方法。
发明内容
为了克服现有测试时间长、人工成本高、数值模拟工作量大和结果误差较大的问题，本发明提供一种确定吸水剖面的系统和方法，本发明考虑了储层物质平衡、压差和连通性，结果精确。本发明可较简单有效的确定吸水剖面，解决吸水剖面认识不清、不利于注水开发的问题。
本发明采用的技术方案为：
一种确定吸水剖面的系统，至少包括统计井组基础数据模块、计算井组连通数据模块、预测模块、判断模块和选择模块；
其中，所述的统计井组基础数据模块用于统计样本注水井和对应油井的油藏数据、生产数据和历年措施情况；
所述的计算井组连通数据模块用于分析和计算与相关的数据和图形；
所述的预测模块用于拟合和预测注水井各小层的相对吸水量；
所述的判断模块用于将各小层的相对吸水量与上一次测定的吸水剖面进行对比，确定吸水变化量；
所述的选择模块用于帮助对吸水不均井采取增注措施还是调剖措施。
一种确定吸水剖面的方法，具体步骤如下：
步骤一，统计井组内水井和对应油井的基础数据；
步骤二，根据步骤一中统计的井组基础数据，确定井组油水连通关系，建立预测模型，分析确定历史注水井吸水剖面每小层的相对吸水量，并与历史实际测定的吸水剖面的各小层相对吸水量进行拟合；
步骤三，通过建立的预测模型预测目前注水井的吸水剖面相对吸水量数据；
步骤四，将得到的各小层的相对吸水量与上一次测定的吸水剖面的各小层相对吸水量进行比较；
步骤五，根据步骤四比较的结果，对吸水不均井采取增注措施或者调剖措施的选择。
所述的步骤一中，基础数据至少包括砂体厚度、孔隙度、渗透率、开发层的小层数、砂地比、井深、注水压力、注水量、历史吸水剖面、油井产量、含水率、油压、井距、历史生产数据、历史产量劈分数据和历史产液剖面。
所述的步骤二中，确定油水井连通关系的方法为：
第一，相对吸水量直接受油水井连通状况影响，油水井不连通，注水井不吸水；油水井连通性好，注水井吸水才相对好；
第二，将各基础数据作为影响因素输入预测模型中，初始化后，随机分配其在预测模型中的权重；
第三，以油井产量劈分数据为目标函数进行拟合，使用剥茧寻根算法调整各影响因素的权重；
第四，计算出油井各小层的产量和实际历史测定油井劈分的产量之差，满足误差小于5％，认为计算结果可靠。
所述的步骤二中，确定历史注水井吸水剖面每小层的相对吸水量的方法为：具体步骤为：
一、根据所述的计算井组连通数据模块计算油井各小层的产量；
二、根据所计算的产量，结合油水井的生产数据，确定历史各小层的相对吸水量，确定平衡系数，计算公式如下：
Figure GDA0002915647810000031
式中：qwi为注水井每小层的相对吸水量；qoi为采油井每小层的相对产液量；Pw为目前水井井底流压；Pwf为目前水井井底流压；Pwo为投注初期水井井底流压；Pwf为生产初期水井井底流压；α为平衡系数；
三、根据上述步骤得到的目前各小层产量和平衡系数，结合目前油水井的生产数据，确定目前各小层的相对吸水量。
所述的调整平衡系数确保得到的历史注水井所有吸水剖面的相对吸水量与历史实际测定的所有吸水剖面的相对吸水量的拟合结果相对误差不超过5％。
所述的步骤五中，当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数增加，且各小层相对吸水相差不大，认为目前注水井吸水，建议不采取措施；当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数减少，且每小层相对吸水相差很大，有的小层吸水量很大，有的小层吸水很少时，认为目前注水井吸水不均，建议注水井采取调剖措施；当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数减少，且每小层相对吸水相差不大，基本都吸水较少，甚至不吸水，建议注水井采取增注措施。
本发明的有益效果为：
本发明考虑了储层物质平衡、压差和连通性，结果精确。本发明可较简单有效的确定吸水剖面，解决吸水剖面认识不清、不利于注水开发的问题。相比较渗流力学计算法，有效提高了吸水剖面认识的精度；相比较数值模拟和测井解释，大幅度降低工作量，且同时提供了如何有效选择剖面调整措施，为油田有效注水和提高采收率提供了依据。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为一种确定吸水剖面的系统示意图。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有测试时间长、人工成本高、数值模拟工作量大和结果误差较大的问题，本发明提供如图1所示的一种确定吸水剖面的系统和方法，本发明考虑了储层物质平衡、压差和连通性，结果精确。本发明可较简单有效的确定吸水剖面，解决吸水剖面认识不清、不利于注水开发的问题。
一种确定吸水剖面的系统，至少包括统计井组基础数据模块、计算井组连通数据模块、预测模块、判断模块和选择模块；
其中，所述的统计井组基础数据模块用于统计样本注水井和对应油井的油藏数据、生产数据和历年措施情况；
所述的计算井组连通数据模块用于分析和计算与相关的数据和图形；
所述的预测模块用于拟合和预测注水井各小层的相对吸水量；
所述的判断模块用于将各小层的相对吸水量与上一次测定的吸水剖面进行对比，确定吸水变化量；
所述的选择模块用于帮助对吸水不均井采取增注措施还是调剖措施。
本发明的具体实施步骤如下：
(1)统计井组内水井和对应油井的砂体厚度、孔隙度、渗透率、开发层的小层数、砂地比、井深、注水压力、注水量、历史吸水剖面、油井产量、含水率、油压、井距、历史生产数据、历史产量劈分数据和历史产液剖面；
(2)计算井组油水连通关系，分析和计算历史注水井吸水剖面每小层的相对吸水量，并与历史实际测定的吸水剖面的各小层相对吸水量进行拟合；
(3)建立预测模型，预测目前注水井的吸水剖面相对吸水量数据，并将计算的各小层的相对吸水量与上一次测定的吸水剖面的各小层相对吸水量进行比较；
(4)根据计算的相对吸水量与上一次测定的各小层的相对吸水量进行比较的结果，对所述的吸水不均井采取增注措施或者调剖措施进行选择。
本发明考虑了储层物质平衡、压差和连通性、方法比较简单的确定吸水剖面的系统和方法，解决吸水剖面认识不清、不利于注水开发的问题。有效提高了吸水剖面认识的精度；相比较数值模拟和测井解释，大幅度降低工作量，且同时提供了如何有效选择剖面调整措施，为油田有效注水和提高采收率提供了依据。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，本发明提供一种确定吸水剖面的方法，具体步骤如下：
步骤一，统计井组内水井和对应油井的基础数据；
步骤二，根据步骤一中统计的井组基础数据，确定井组油水连通关系，建立预测模型，分析确定历史注水井吸水剖面每小层的相对吸水量，并与历史实际测定的吸水剖面的各小层相对吸水量进行拟合，确保计算结果可靠；
步骤三，在上述的结果可靠情况下，通过建立的预测模型预测目前注水井的吸水剖面相对吸水量数据；
步骤四，将得到的各小层的相对吸水量与上一次测定的吸水剖面的各小层相对吸水量进行比较；
步骤五，根据步骤四比较的结果，对吸水不均井采取增注措施或者调剖措施的选择。
所述的步骤一中，基础数据至少包括砂体厚度、孔隙度、渗透率、开发层的小层数、砂地比、井深、注水压力、注水量、历史吸水剖面、油井产量、含水率、油压、井距、历史生产数据、历史产量劈分数据和历史产液剖面。
优选的，所述的步骤二中，确定油水井连通关系的方法为：
第一，相对吸水量直接受油水井连通状况影响，油水井不连通，注水井不吸水；油水井连通性好，注水井吸水才相对好；
第二，将各基础数据作为影响因素输入预测模型中，初始化后，随机分配其在预测模型中的权重；
第三，以油井产量劈分数据为目标函数进行拟合，使用剥茧寻根算法调整各影响因素的权重；
第四，计算出油井各小层的产量和实际历史测定油井劈分的产量之差，满足误差小于5％，认为计算结果可靠。
优选的，所述的步骤二中，确定历史注水井吸水剖面每小层的相对吸水量的方法为：具体步骤为：
一、根据所述的计算井组连通数据模块计算油井各小层的产量；
二、根据所计算的产量，结合油水井的生产数据，确定历史各小层的相对吸水量，确定平衡系数，计算公式如下：
Figure GDA0002915647810000081
式中：qwi为注水井每小层的相对吸水量；qoi为采油井每小层的相对产液量；Pw为目前水井井底流压；Pwf为目前水井井底流压；Pwo为投注初期水井井底流压；Pwf为生产初期水井井底流压；α为平衡系数；
三、根据上述步骤得到的目前各小层产量和平衡系数，结合目前油水井的生产数据，确定目前各小层的相对吸水量。
优选的，所述的调整平衡系数确保得到的历史注水井所有吸水剖面的相对吸水量与历史实际测定的所有吸水剖面的相对吸水量的拟合结果相对误差不超过5％。
优选的，所述的步骤五中，当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数增加，且各小层相对吸水相差不大，认为目前注水井吸水，建议不采取措施；当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数减少，且每小层相对吸水相差很大，有的小层吸水量很大，有的小层吸水很少时，认为目前注水井吸水不均，建议注水井采取调剖措施；当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数减少，且每小层相对吸水相差不大，基本都吸水较少，甚至不吸水，建议注水井采取增注措施。
本发明可实现对吸水不均井采取增注措施或者调剖措施进行调整，用于后续继续工作。同时也可以判断个注水井的情况，根据不同的情况作出不同的后续措施。本发明中的预测模块有效的预测了注水井的状态，是否需要采取措施。本发明方法过程简单且有效的选择剖面调整措施。
本发明考虑了储层物质平衡、压差和连通性，该方法较简单的确定了吸水剖面，相比较渗流力学计算法，有效提高了吸水剖面认识的精度；相比较数值模拟和测井解释，大幅度降低工作量，且同时提供了如何有效选择剖面调整措施，为油田有效注水和提高采收率提供了依据
以上举例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。本实施例没有详细叙述的试剂及其方法技术均属于本行业的公知技术和常用方法，这里不再一一叙述。

Claims (6)

1.一种确定吸水剖面的方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一，通过确定吸水剖面的系统统计井组内水井和对应油井的基础数据；
步骤二，根据步骤一中统计的井组基础数据，确定井组油水连通关系，建立预测模型，分析确定历史注水井吸水剖面每小层的相对吸水量，并与历史实际测定的吸水剖面的各小层相对吸水量进行拟合；
其中，分析确定历史注水井吸水剖面每小层的相对吸水量的方法为：具体步骤为：
一、根据计算井组连通数据模块计算油井各小层的产量；
二、根据所计算的油井各小层的产量，结合油水井的生产数据，确定历史各小层的相对吸水量，确定平衡系数；
三、根据上述步骤得到的目前各小层产量和平衡系数，结合目前油水井的生产数据，确定目前各小层的相对吸水量；
步骤三，通过建立的预测模型预测目前注水井的吸水剖面相对吸水量数据；
步骤四，将得到的各小层的相对吸水量与上一次测定的吸水剖面的各小层相对吸水量进行比较；
步骤五，根据步骤四比较的结果，对吸水不均井采取增注措施或者调剖措施；
所述的步骤一中，确定吸水剖面的系统，至少包括统计井组基础数据模块、计算井组连通数据模块、预测模块、判断模块和选择模块；
其中，所述的统计井组基础数据模块用于统计样本注水井和对应油井的油藏数据、生产数据和历年措施情况；
所述的计算井组连通数据模块用于分析和计算与其相关的数据和图形；
所述的预测模块用于拟合和预测注水井各小层的相对吸水量；
所述的判断模块用于将各小层的相对吸水量与上一次测定的吸水剖面进行对比，确定吸水变化量；
所述的选择模块用于对吸水不均井采取增注措施或调剖措施。
2.根据权利要求1所述的一种确定吸水剖面的方法，其特征在于：所述的步骤一中，基础数据至少包括砂体厚度、孔隙度、渗透率、开发层的小层数、砂地比、井深、注水压力、注水量、历史吸水剖面、油井产量、含水率、油压、井距、历史生产数据、历史产量劈分数据和历史产液剖面。
3.根据权利要求1所述的一种确定吸水剖面的方法，其特征在于：所述的步骤二中，确定油水井连通关系的方法为：
第一，相对吸水量直接受油水井连通状况影响，油水井不连通，注水井不吸水；油水井连通性好，注水井吸水才相对好；
第二，将各基础数据作为影响因素输入预测模型中，初始化后，随机分配其在预测模型中的权重；
第三，以油井产量劈分数据为目标函数进行拟合，使用剥茧寻根算法调整各影响因素的权重；第四，计算出油井各小层的产量和实际历史测定油井劈分的产量之差，满足误差小于5％，认为计算结果可靠。
4.根据权利要求1所述的一种确定吸水剖面的方法，其特征在于：所述的步骤二中，历史各小层的相对吸水量的计算公式如下：
Figure FDA0004054457020000021
式中：qwi为注水井每小层的相对吸水量；qoi为采油井每小层的相对产液量；Pw为目前水井井底流压；Pwf为目前水井井底流压；Pwo为投注初期水井井底流压；Pwfo为生产初期水井井底流压；α平衡系数。
5.根据权利要求1所述的一种确定吸水剖面的方法，其特征在于：调整平衡系数确保得到的历史注水井所有吸水剖面的相对吸水量与历史实际测定的所有吸水剖面的相对吸水量的拟合结果相对误差不超过5％。
6.根据权利要求1所述的一种确定吸水剖面的方法，其特征在于：所述的步骤五中，当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数增加，且各小层相对吸水相差不大，认为目前注水井吸水，建议不采取措施；当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数减少，且每小层相对吸水相差很大，有的小层吸水量很大，有的小层吸水很少时，认为目前注水井吸水不均，建议注水井采取调剖措施；当所述预测的吸水层数比上一次实际测定吸水层数减少，且每小层相对吸水相差不大，基本都吸水较少，甚至不吸水，建议注水井采取增注措施。
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