CN112647930A - 一种水平井油藏工程找水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水平井油藏工程找水方法，包括以下步骤：一、测量某一水平井在生产一段时间内的含水率值，得到含水率与时间的关系值；二、判断该关系值与预设模型对应的预设关系值是否符合，如果符合，则进行下一步骤，否则修正预设模型对应的预设关系值；三、将预设模型对应的预设关系值作为该水平井的解释参数，并建立预设模型对应的预设关系值与该水平井的解释参数的关系图版；四、根据预设模型对应的预设关系值分析该水平井的油藏渗流情况，识别水平井高产液位置，为下步有针对性地展开堵水作业，降低含水率，提高产油量提供依据，以指导水平井开发。本发明解决了现有找水方法施工成本高、周期长、风险大的问题，为下步堵水作业提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种找水方法，具体是关于一种水平井油藏工程找水方法，属于石油开发技术领域。
背景技术
水平井作为油气田开发的高效技术已广泛应用于各种类型油气藏。但由于自身特点，水平井容易出现含水上升快、高含水甚至水淹的情况，且较难区分出出水位置。特别是对于强边底水油藏，随着生产时间的延长，边底水容易侵入水平井，导致水平井出水，油井产量下降，甚至关井。因此，弄清边底水油藏水平井水淹和出水规律、准确预测水平井出水位置至关重要，以便为后续采取有效的堵水措施提供理论依据。
在判断油井水淹和出水位置方面，目前的工艺方法主要为机械和化学找水方法，但测试费高，部分技术不成熟，且存在一定的施工风险，整体应用井次少。油藏动态能够在一定程度上反应油井出水或水淹情况，因此考虑采用油藏工程方法来粗找水，先判断和确定水淹情况，判断是否有堵水潜力，并探索用油藏工程方法确定出水段，然后再用封隔器和保护液细找出水点，从而降低施工成本，达到降本增效的目标。但现有的油藏工程找水方法实际数据处理过程中存在如何有效去噪、提高可操作性、解决峰值叠加和干扰导致的多解性等问题，因此有必要开展水平井油藏工程综合找水方法的研究和探索。
发明内容
针对上述问题，本发明的其目的是提供一种利用油藏工程手段进行水平井找水的方法，以解决现有找水方法施工成本高、周期长、风险大的问题，为下步堵水作业提供依据。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种水平井油藏工程找水方法，包括以下步骤：
一、测量某一水平井在生产一段时间内的含水率值，得到含水率与时间的关系值；
二、判断该关系值与预设模型对应的预设关系值是否符合，如果符合，则进行下一步骤，否则修正预设模型对应的预设关系值；
三、将预设模型对应的预设关系值作为该水平井的解释参数，并建立预设模型对应的预设关系值与该水平井的解释参数的关系图版；
四、根据预设模型对应的预设关系值分析该水平井的油藏渗流情况，识别水平井高产液位置，为下步有针对性地展开堵水作业，降低含水率，提高产油量提供依据，以指导水平井开发。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述步骤三中，建立预设模型对应的预设关系值与水平井的解释参数的关系图版包括以下步骤：
1)建立分段水平井渗透率分布模式的油藏数值模拟模型；
2)针对不同隔夹层位置、不同水平井段长度、不同产液量、不同有效产液长度绘制含水率曲线图版；
3)获取油田实际含水率数据，并进行去噪处理；
4)将油田实际含水率数据与步骤2)绘制的含水率曲线图版进行拟合，获取有效产液长度参数；
5)结合地质、测井等资料，判断水平井见水位置。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述步骤1)中，建立分段水平井渗透率分布模式的油藏数值模拟模型包括以下步骤：
1.1)基础数据的收集、整理和分析；
1.2)油藏数值模拟模型的选择；
1.3)油藏数值模拟模型的建立；
1.4)油藏数值模拟模型的调试。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述步骤1.1)中，所述基础数据包括建立油藏数值模拟模型所需的静态参数、油藏流体参数、岩石流体参数、油藏初始条件、生产动态参数；
所述静态参数包括井坐标、顶部深度、分层数据、小层数据；
所述油藏流体参数和岩石流体参数包括油水气密度、体积系数、粘度、原油高压物性参数、岩石压缩系数、油水相渗曲线和油气相渗曲线；
所述油藏初始条件包括平衡条件初始化和非平衡条件初始化两种情况；
所述生产动态参数包括日产油、日产液、日产气、井口压力、井底流压、措施报告。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述步骤1.2)中，油藏数值模拟模型根据实际油田特征进行选择，包括黑油模型、组分模型或化学驱模型；
所述步骤1.3)中，油藏数值模拟模型的建立包括以下步骤：
①设置输入/输出控制模块；
②进行网格定义及油藏顶面深度、地层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率及水体定义；
③定义流体组分模块：黑油模型包括油水气的PVT特性、密度、粘度、压缩系数；组分模型包括各组分的临界特性、摩尔质量、密度、不同压力时液相和汽相中的摩尔含量；化学驱模型包括界面张力变化、吸附数据、残余阻力因子；
④定义岩石流体特性：油水相渗、油气相渗；
⑤定义初始条件：饱和度分布、压力分布、溶解气、泡点压力等；
⑥定义生产动态模块：生产井、注入井的投产日期、日产量(日注入量)，历史拟合和方案预测。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述步骤1.4)中，油藏数值模拟模型的调试包括：
①按照所述步骤1.2)，确定选用的油藏数值模拟模型是否合适；
②按照所述步骤1.3)，检查油藏数值模拟模型对应的数据文件是否有语法错误，检查投产日期、相渗、PVT特性是否正确齐全；
③基于对油藏数值模拟模型对应数据文件的修改，消除油藏数值模拟模型中可能出现的错误，完成油藏数值模拟模型的调试。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述步骤2)中，不同隔夹层位置包括水平井左侧存在隔夹层、中部存在隔夹层、右侧存在隔夹层的情况。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述步骤3)中，获取油田实际含水率数据，并进行去噪处理包括以下步骤：
①参考油井生产大事记，将实际含水率曲线上关井对应点消去；
②将实际含水率曲线含水率值变化异常点消去；
③将实际含水率曲线进行相应噪点处理，对实际含水率曲线进行光滑，从而滤除噪点干扰，最终获得用于含水率曲线图版的拟合的实际含水率曲线。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述步骤5)中，结合地质、测井资料，判断水平井见水位置包括以下步骤：
①通过沿井渗透率分布曲线初步判断水平段见水先后顺序；
②将步骤3)的步骤③中获得的实际含水率曲线与步骤2)中获得的含水率曲线图版进行拟合，获取水平井有效产液长度，并绘制水平井有效产液长度含水率曲线图；
③参考测井资料，判断隔夹层分布情况；
④根据步骤5)的步骤①-③初步确定见水先后顺序、水平井有效产液长度、隔夹层分布情况。
所述的水平井油藏工程找水方法，优选地，所述隔夹层分布情况包括以下五种分布模式：
a)两点状见水整体水淹I类：隔夹层不渗透，产状近似水平且延展较长；
b)两点状见水整体水淹II类：水平井段下部的隔夹层近似水平，不渗透，延伸较长，同时井段钻遇部分干层；
c)两点状见水整体水淹III类：水平段下部隔夹层近似水平，延伸较长，但并非完全不渗透，而是具有一定渗透率；
d)三点状见水整体水淹I类：水平段下部隔夹层产状近似水平，延伸较长，不渗透，水平井段钻遇两段不渗透隔夹层；
e)三点状见水整体水淹II类：水平段下部隔夹层具有一定渗透率，产状近似水平但不连续。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明提供了一种水平井油藏工程找水方法，绘制了考虑有效产液长度和隔夹层的水平井含水率曲线，油藏工程方法无需动管柱和测试，显著降低了成本，方法简单易行。2、本发明直接利用动态数据来判断见水情况，既简单便捷，又实施方便，诊断结果为下步提出有针对性的增产措施，更为准确地指导和控制水平井的开发工作提供了可靠依据。3、本发明针对动态分析过程中数据处理的多解性及特征不明显问题，提出动态数据处理分析方法，提高了数据的精度。4、本发明无需动管柱和测试，降低了施工成本，从而达到降本增效的目标。综上，本发明可以广泛应用于水平井的找水研究中。
附图说明
图1是本发明一优选实施例提供的方法流程示意图；
图2是本发明水平井有效产液长度含水率曲线图；
图3是本发明有效产液长度含水率图版拟合示意图；
图4(a)-(e)是本发明提出的典型水平井水淹模式示意图。
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的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明一优选实施例提供的水平井油藏工程找水方法，包括以下步骤：
一、测量某一水平井在生产一段时间内的含水率值，得到含水率与时间的关系值；
二、判断该关系值与预设模型对应的预设关系值是否符合，如果符合，则进行下一步骤，否则修正预设模型对应的预设关系值；
三、将预设模型对应的预设关系值作为该水平井的解释参数，并建立预设模型对应的预设关系值与该水平井的解释参数的关系图版；其中，水平井的解释参数包括水平井有效产液长度、各产液段位置范围及渗透率；
四、根据预设模型对应的预设关系值分析该水平井的油藏渗流情况，识别水平井高产液位置，为下步有针对性地展开堵水作业，降低含水率，提高产油量提供依据，以指导水平井开发。
上述实施例中，优选地，所述步骤三中，建立预设模型对应的预设关系值与水平井的解释参数的关系图版包括以下步骤：
1)建立分段水平井渗透率分布模式的油藏数值模拟模型；
2)针对不同隔夹层位置、不同水平井段长度、不同产液量、不同有效产液长度绘制含水率曲线图版(如图2所示)；
3)获取油田实际含水率数据，并进行去噪处理；
4)将油田实际含水率数据与步骤2)绘制的含水率曲线图版进行拟合，获取有效产液长度参数；
5)结合地质、测井等资料，判断水平井见水位置。
上述实施例中，优选地，所述步骤1)中，建立分段水平井渗透率分布模式的油藏数值模拟模型包括以下步骤：1.1)基础数据的收集、整理和分析；1.2)油藏数值模拟模型的选择；1.3)油藏数值模拟模型的建立；1.4)油藏数值模拟模型的调试。
上述实施例中，优选地，所述步骤1.1)中，基础数据包括建立油藏数值模拟模型所需的静态参数、油藏流体参数、岩石流体参数、油藏初始条件、生产动态参数。
上述实施例中，优选地，所述静态参数包括井坐标、顶部深度、分层数据、小层数据(砂层厚度、顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果)；所述油藏流体参数和岩石流体参数包括油水气密度、体积系数、粘度、原油高压物性参数、岩石压缩系数、油水相渗曲线和油气相渗曲线；所述油藏初始条件包括平衡条件初始化(利用平衡区定义多个油水、油气界面)和非平衡条件初始化(初始含水饱和度场、初始含气饱和度场、原始油藏压力分布场)两种情况；所述生产动态参数包括日产油、日产液、日产气、井口压力、井底流压、措施报告等资料。
上述实施例中，优选地，所述步骤1.2)中，油藏数值模拟模型根据实际油田特征进行选择，可以是黑油模型、组分模型或化学驱模型。
上述实施例中，优选地，所述步骤1.3)中，油藏数值模拟模型的建立包括以下步骤：
①设置输入/输出控制模块；
②进行网格定义及油藏顶面深度、地层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率及水体定义；
③定义流体组分模块：黑油模型包括油水气的PVT特性、密度、粘度、压缩系数；组分模型包括各组分的临界特性、摩尔质量、密度、不同压力时液相和汽相中的摩尔含量等；化学驱模型包括界面张力变化、吸附数据、残余阻力因子等；
④定义岩石流体特性：油水相渗、油气相渗；
⑤定义初始条件：饱和度分布、压力分布、溶解气、泡点压力等；
⑥定义生产动态模块：生产井、注入井的投产日期、日产量(日注入量)，历史拟合和方案预测。
上述实施例中，优选地，所述步骤1.4)中，油藏数值模拟模型的调试包括：①按照所述步骤1.2)，确定选用的油藏数值模拟模型是否合适；②按照所述步骤1.3)，检查油藏数值模拟模型对应的数据文件是否有语法错误，检查投产日期、相渗、PVT特性等重要数据是否正确齐全；③基于对油藏数值模拟模型对应数据文件的修改，消除油藏数值模拟模型中可能出现的错误，完成油藏数值模拟模型的调试。
上述实施例中，优选地，所述步骤2)中，不同隔夹层位置包括水平井左侧存在隔夹层、中部存在隔夹层、右侧存在隔夹层的情况。
上述实施例中，优选地，所述步骤3)中，获取油田实际含水率数据，并进行去噪处理包括以下步骤：
①参考油井生产大事记，将实际含水率曲线(通过油田现场每日监测得到的数据绘制而成)上关井对应点(即含水率值突变为0)消去；
②将实际含水率曲线含水率值变化异常点(即前后均不连续)消去；
③将实际含水率曲线进行相应噪点处理，对实际含水率曲线进行光滑，从而滤除噪点干扰，最终获得用于含水率曲线图版的拟合的实际含水率曲线(如图3所示)。
上述实施例中，优选地，所述步骤5)中，结合地质、测井等资料，判断水平井见水位置包括以下步骤：
①通过沿井渗透率分布曲线(通过油田现场作业得到的数据绘制而成)初步判断水平段见水先后顺序；
②将步骤3)的步骤③中获得的实际含水率曲线与步骤2)中获得的含水率曲线图版进行拟合，获取水平井有效产液长度；
③参考测井资料，判断隔夹层分布情况，图4(a)-(e)展示了五种分布模式，具体为：
a)如图4(a)所示，两点状见水整体水淹I类：隔夹层不渗透，产状近似水平且延展较长；
b)如图4(b)所示，两点状见水整体水淹II类：水平井段下部的隔夹层近似水平，不渗透，延伸较长，同时井段钻遇部分干层；
c)如图4(c)所示，两点状见水整体水淹III类：水平段下部隔夹层近似水平，延伸较长，但并非完全不渗透，而是具有一定渗透率；
d)如图4(d)所示，三点状见水整体水淹I类：水平段下部隔夹层产状近似水平，延伸较长，不渗透，水平井段钻遇两段不渗透隔夹层；
e)如图4(e)所示，三点状见水整体水淹II类：水平段下部隔夹层具有一定渗透率，产状近似水平但不连续；
④根据步骤5)的步骤①-③初步确定见水先后顺序、水平井有效产液长度、隔夹层分布情况。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种水平井油藏工程找水方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、测量某一水平井在生产一段时间内的含水率值，得到含水率与时间的关系值；
二、判断该关系值与预设模型对应的预设关系值是否符合，如果符合，则进行下一步骤，否则修正预设模型对应的预设关系值；
三、将预设模型对应的预设关系值作为该水平井的解释参数，并建立预设模型对应的预设关系值与该水平井的解释参数的关系图版；
四、根据预设模型对应的预设关系值分析该水平井的油藏渗流情况，识别水平井高产液位置，为下步有针对性地展开堵水作业，降低含水率，提高产油量提供依据，以指导水平井开发。
2.根据权利要求1所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述步骤三中，建立预设模型对应的预设关系值与水平井的解释参数的关系图版包括以下步骤：
1)建立分段水平井渗透率分布模式的油藏数值模拟模型；
2)针对不同隔夹层位置、不同水平井段长度、不同产液量、不同有效产液长度绘制含水率曲线图版；
3)获取油田实际含水率数据，并进行去噪处理；
4)将油田实际含水率数据与步骤2)绘制的含水率曲线图版进行拟合，获取有效产液长度参数；
5)结合地质、测井等资料，判断水平井见水位置。
3.根据权利要求2所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述步骤1)中，建立分段水平井渗透率分布模式的油藏数值模拟模型包括以下步骤：
1.1)基础数据的收集、整理和分析；
1.2)油藏数值模拟模型的选择；
1.3)油藏数值模拟模型的建立；
1.4)油藏数值模拟模型的调试。
4.根据权利要求3所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述步骤1.1)中，所述基础数据包括建立油藏数值模拟模型所需的静态参数、油藏流体参数、岩石流体参数、油藏初始条件、生产动态参数；
所述静态参数包括井坐标、顶部深度、分层数据、小层数据；
所述油藏流体参数和岩石流体参数包括油水气密度、体积系数、粘度、原油高压物性参数、岩石压缩系数、油水相渗曲线和油气相渗曲线；
所述油藏初始条件包括平衡条件初始化和非平衡条件初始化两种情况；
所述生产动态参数包括日产油、日产液、日产气、井口压力、井底流压、措施报告。
5.根据权利要求3所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述步骤1.2)中，油藏数值模拟模型根据实际油田特征进行选择，包括黑油模型、组分模型或化学驱模型；
所述步骤1.3)中，油藏数值模拟模型的建立包括以下步骤：
①设置输入/输出控制模块；
②进行网格定义及油藏顶面深度、地层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率及水体定义；
③定义流体组分模块：黑油模型包括油水气的PVT特性、密度、粘度、压缩系数；组分模型包括各组分的临界特性、摩尔质量、密度、不同压力时液相和汽相中的摩尔含量；化学驱模型包括界面张力变化、吸附数据、残余阻力因子；
④定义岩石流体特性：油水相渗、油气相渗；
⑤定义初始条件：饱和度分布、压力分布、溶解气、泡点压力等；
⑥定义生产动态模块：生产井、注入井的投产日期、日产量(日注入量)，历史拟合和方案预测。
6.根据权利要求5所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述步骤1.4)中，油藏数值模拟模型的调试包括：
①按照所述步骤1.2)，确定选用的油藏数值模拟模型是否合适；
②按照所述步骤1.3)，检查油藏数值模拟模型对应的数据文件是否有语法错误，检查投产日期、相渗、PVT特性是否正确齐全；
③基于对油藏数值模拟模型对应数据文件的修改，消除油藏数值模拟模型中可能出现的错误，完成油藏数值模拟模型的调试。
7.根据权利要求2所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述步骤2)中，不同隔夹层位置包括水平井左侧存在隔夹层、中部存在隔夹层、右侧存在隔夹层的情况。
8.根据权利要求2所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述步骤3)中，获取油田实际含水率数据，并进行去噪处理包括以下步骤：
①参考油井生产大事记，将实际含水率曲线上关井对应点消去；
②将实际含水率曲线含水率值变化异常点消去；
③将实际含水率曲线进行相应噪点处理，对实际含水率曲线进行光滑，从而滤除噪点干扰，最终获得用于含水率曲线图版的拟合的实际含水率曲线。
9.根据权利要求8所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述步骤5)中，结合地质、测井资料，判断水平井见水位置包括以下步骤：
①通过沿井渗透率分布曲线初步判断水平段见水先后顺序；
②将步骤3)的步骤③中获得的实际含水率曲线与步骤2)中获得的含水率曲线图版进行拟合，获取水平井有效产液长度，并绘制水平井有效产液长度含水率曲线图；
③参考测井资料，判断隔夹层分布情况；
④根据步骤5)的步骤①-③初步确定见水先后顺序、水平井有效产液长度、隔夹层分布情况。
10.根据权利要求9所述的水平井油藏工程找水方法，其特征在于，所述隔夹层分布情况包括以下五种分布模式：
a)两点状见水整体水淹I类：隔夹层不渗透，产状近似水平且延展较长；
b)两点状见水整体水淹II类：水平井段下部的隔夹层近似水平，不渗透，延伸较长，同时井段钻遇部分干层；
c)两点状见水整体水淹III类：水平段下部隔夹层近似水平，延伸较长，但并非完全不渗透，而是具有一定渗透率；
d)三点状见水整体水淹I类：水平段下部隔夹层产状近似水平，延伸较长，不渗透，水平井段钻遇两段不渗透隔夹层；
e)三点状见水整体水淹II类：水平段下部隔夹层具有一定渗透率，产状近似水平但不连续。
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