CN112943230B - 一种普通稠油油藏的剩余油分布预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种普通稠油油藏的剩余油分布预测方法，属于石油开发技术领域，主要针对的是普通稠油油藏的剩余油分布预测，该方法结合已有钻井资料，落实构造特征及含油面积，通过油藏工程方法，计算目标区的各单井控制地质储量，通过理论公式计算各单井单层采出程度，通过对比实际过程中采出程度，将最大的单井单层采出程度作为各采油井的目标采收率，然后根据该采收率计算出各井的最大控制地质储量，进而计算出各单井的预测控制面积，达到快速预测剩余油分布的目的。相对于现有技术，本发明的剩余油分布预测方法更加容易实现，工作难度较小，且预测速度相对来说较快，预测效果好。

Description

一种普通稠油油藏的剩余油分布预测方法

技术领域

本发明属于石油开发技术领域，具体涉及一种普通稠油油藏的剩余油分布预测方法。

背景技术

普通稠油I-1类是沥青质和胶质含量高、粘度大、密度大的油藏，地层温度下粘度小于150厘泊的原油。目前普通稠油I-1类油层多采用注水开发，表现为高含水、低采油速度，开发效果较差，剩余油分布关系复杂，剩余油定量描述难以表征。

已有技术中，一般利用油藏数值模拟分析方法预测剩余油分布，例如公布号为CN108104806A的中国发明专利申请，提供了一种剩余油分布规律定量分析方法，该方法通过建立数值模拟模型，统计剩余油饱和度、剩余储量丰度、剩余可采储量三个参数与某一影响因素的关系，绘制出分布频率与累积分布频率两种散点分布模式图，对剩余油进行定量刻画。在分布频率散点分布模式图中，观察散点分布规律，判断该影响因素是否为剩余油的主控因素，进而得到剩余油富集所在。但是该方法的缺点是实现难度大、工作量重，剩余油分布的预测时间较长，效率比较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种普通稠油油藏的剩余油分布预测方法，用于解决现有方法预测剩余油分布的时间长、工作难度大的问题。

基于上述目的，一种普通稠油油藏的剩余油分布预测方法的技术方案如下：

步骤1，利用研究区中已完钻井的资料，确定研究区的含油面积，包括各单井的理论控制面积；

步骤2，根据研究区各单井的理论控制面积、油层有效厚度、孔隙度、含油饱和度和原油密度，计算各单井控制地质储量；

步骤3，根据确定的产量劈分系数，对各单井生产数据开展产量劈分，确定各单井单层产量；

步骤4，根据步骤2中确定的单井控制地质储量和步骤3中确定的单井单层产量，确定各单井单层采出程度；

步骤5，比较步骤4中的各单井单层采出程度，将最大的采出程度作为研究区的最终采收率；

步骤6，根据研究区的各井目标油层的实际产油量，与步骤5中得到的研究区的最终采收率的比值，计算出每个井的最大控制地质储量；

步骤7，利用步骤6中的各井的最大控制地质储量，结合地质储量与含油面积之间的关系，计算出各单井的预测控制面积；

步骤8，对井组进行注采受效方向分析，忽略注水井的注水量，根据步骤7确定的各单井的预测控制面积，刻画已动用区域在平面分布，确定储量动用区域，在研究区含油面积中，除去各单井的预测含油面积的部分，即为剩余油的富集区。

上述技术方案的有益效果是：

本发明的方法主要针对的是普通稠油油藏水驱后的剩余油分布预测，该方法结合已有钻井资料，落实构造特征及含油面积，通过油藏工程方法，计算目标区的各单井控制地质储量，且求解过程中需忽略溶解气及弹性能量驱油，以产量为基数，通过理论公式计算各单井单层采出程度，通过对比实际过程中采出程度，将最大的单井单层采出程度作为各采油井的目标采收率，然后根据该采收率计算出各井的最大控制地质储量，进而计算出各单井的预测控制面积，除去各单井的预测含油面积的部分，即为剩余油的富集区，达到快速预测剩余油分布的目的。相对于现有技术，本发明的剩余油分布预测方法更加容易实现，工作难度较小，且预测速度相对来说较快，预测效果好。

进一步的，步骤2中各单井控制地质储量的计算公式如下：

N＝A*H*φ*S_o*γ/B_o

式中，N为单井控制地质储量，A为含油面积，即单井理论控制面积，H为油层有效厚度，φ为油层孔隙度，S_o为油层原始含油饱和度，γ为原油密度，B_o为体积系数。

进一步的，对于单井生产J₁、J₂两个油层，油层J₁的产量劈分系数的计算公式如下：

式中，为油层J₁纵向产量劈分系数，K_V1、K_V2为油层J₁、J₂的渗透率，H_V1、H_V2为油层J₁、J₂的有效厚度。

进一步的，步骤6中最大控制地质储量的计算式如下：

N_max＝Q_s/R_max

式中，N_max为各采油井的最大控制地质储量，R_max为各采油井的目标采收率，Q_s为各井目标油层的实际产油量。

进一步的，根据理论产油量的比值计算平面产量劈分系数确定储量动用区域，所述理论产油量的计算式如下：

Q_理＝K*A_T*ΔP/(μ*ΔL)

式中，Q_理为理论产油量，K为渗透率，A_T为采油井井筒面积，ΔP为注水井与采油井的压差，μ为粘度，ΔL为井距。

进一步的，步骤7中地质储量与含油面积之间的关系式如下：

A_s＝N_max/(H*β)

式中，A_s为预测控制面积，N_max为各采油井的最大控制地质储量，H为油层有效厚度，β为单储系数，该单储系数的计算式如下：

β＝φ*S_o*γ/B_o

式中，φ为油层孔隙度，S_o为油层原始含油饱和度，γ为原油密度，B_o为体积系数。

附图说明

图1是本发明实施例中的剩余油分布预测方法流程图；

图2是本发明实施例中在多向受效型模式下确定的注采流线分布图；

图3是本发明实施例中的某古城油田古城地区的剩余油分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

本实施例提供一种普通稠油油藏的剩余油分布预测方法，整体流程如图1所示，其基本思路是：结合已有钻井资料，落实构造特征及含油面积，通过油藏工程方法，计算目标区的各单井控制地质储量，且求解过程中需忽略溶解气及弹性能量驱油，以产量为基数，通过理论公式计算各单井单层采出程度，通过对比实际过程中采出程度，将最大的单井单层采出程度作为各采油井的目标采收率，然后根据该采收率计算出各井的最大控制地质储量，进而计算出各单井的预测控制面积，达到剩余油分布预测的目的。具体的实施过程包括以下几个步骤：

步骤1，利用已完钻井的钻井、测井、录井资料等数据，通过采用旋回对比、分级控制原则开展细分对比；再利用细分对比结果绘制各层顶面构造图，结合砂体展布特征，落实研究区的含油面积S_总，包括各单井的理论控制面积。

步骤2，在地质研究的基础上，结合单井物性数据、厚度等基础资料，确定各单井控制面积、有效厚度、孔隙度等地质参数，利用容积法计算各单井控制地质储量N和对应的单储系数β，计算公式分别如下：

N＝A*H*φ*S_o*γ/B_o (1)

β＝φ*S_o*γ/B_o (2)

式中，N为单井控制地质储量，A为含油面积，即单井理论控制面积，H为单井油层有效厚度，φ为油层孔隙度，S_o为油层原始含油饱和度，γ为原油密度，B_o为体积系数，β为单储系数。

步骤3，通过产液剖面、吸水剖面及地层系数(KH)等资料分析，确定产量劈分系数计算式如下，更多油层以此类推：

式中，为某油层(单井生产J₁、J₂两个油层)纵向产量劈分系数，K_V1、K_V2为油层J₁、J₂的渗透率，H_V1、H_V2为油层J₁、J₂的有效厚度。

按照上述公式确定的产量劈分系数，对单井生产数据开展产量劈分，确定各单井单层的生产数据Q₁(即产量)。

式中，Q₁为油井在某目的层的产量。

其他各单井的目的层产量可以对公式(3)和公式(4)进行修改求得，例如油井在另一目的层的产量为其中，

步骤4，根据步骤2中确定的单井控制地质储量N和步骤3中确定的单井单层产量Q₁，确定各单井单层采出程度R，计算式如下：

R＝Q₁/N (5)

式中，R为单井单层采出程度，Q₁为单井单层产量，N为单井控制地质储量。

步骤5，确定研究区的采收率，其具体过程为：比较步骤4中的各单井单层采出程度R，将最大的采出程度R_max作为研究区的最终采收率，即各采油井的目标采收率。

步骤6，根据步骤5中得到的研究区的采收率，结合研究区的各井目标油层的实际产油量Q_s，Q_s为油井在目标油层的实际产量Q₁或Q₂，计算出每个井的最大控制地质储量N_max，计算式如下：

N_max＝Q_s/R_max (6)

式中，N_max为各采油井的最大控制地质储量，R_max为各采油井的目标采收率，Q_s为各井目标油层的实际产油量。

步骤7，利用步骤6中的各井的最大控制地质储量，代入由公式(1)和公式(2)联立得到的公式(7)，计算得到各单井的预测控制面积A_s。

A_s＝N_max/(H*β) (7)

步骤8，对井组进行注采受效方向分析，忽略注水井的注水量，根据步骤7确定的各单井单层预测控制面积A_s，刻画已动用区域在平面分布，推算出目前地下近似实际的波及区域，即水动力驱动区域为储量动用区域(流线经过区域)。在研究区的含油面积中，除去各单井的预测含油面积A_s的部分，即为剩余油的富集区。

本步骤中，注采受效分析分两种情况：

1)注水井与采油井单向受效；

2)注水井与采油井多向受效，这种情况下，在绘制平面波及区域时需考虑是否受边水影响，且要符合地下实际情况，按照实际情况具体分为三类：边水不影响型、受边水影响不见效型、受边水影响见效型。

上面两种情况均用S表示平面图上注水井距采油井的流场区域，呈椭圆状，利用流线法计算流场分布。在计算流场分布时需忽略注水井到采油井的压力损耗和平面非均质性，且注采对应形式不一样，S的计算方式也不同，求解过程中需引入平面产量劈分系数

其中，为了得到平面产量劈分系数，首先计算理论产油量Q_理的计算式如下：

Q_理＝K*A_T*ΔP/(μ*ΔL) (8)

式中，K为目的层油水井平均渗透率，A_T为采油井井筒面积，ΔP为目的层注水井距采油井的压差，μ为粘度，ΔL为注水井与采油井井距。

本步骤中，平面产量劈分系数的计算公式如下：

对公式(9)进行简化，忽略采油井井筒面积A_T、压差ΔP和粘度μ，有：

式中，为平面产量劈分系数，Q_理1、Q_理2为不同油井理论产油量，K₁、K₂为不同油井与水井的平均渗透率，ΔL₁、ΔL₂为不同油井与水井的井距。

单向受效型模式下，近似等于1，即产量全部是由同一注水井与采油井间区域贡献，波及区域即为计算出的含油面积S，除去波及区域的部分，即为剩余油的富集区；

多向受效型模式下，流场区域S₂和S₁的大小受劈分系数影响，除去波及区域S₂和S₁的部分，即为剩余油的富集区；

本实施例中，在多向受效型模式下，按照上述方法确定的注采流线分布如图2所示，分布流场区域是否有重合部分，分为并集型和交集型，流场区域S₁和S₂没有重合部分时为并集型，有重合部分时为交集型。

以上述方法应用至某古城油田的古城地区为例，最终确定的剩余油分布如图3所示，图中含油面积内空白区域即为剩余油富集区域。因此，通过本发明的方法，明确流线波及区域后，可以更为近似刻画某一目的层的剩余油分布，更好的指导油田开发。

本发明的方法主要针对普通稠油水驱区块，利用油藏工程理论，简化剩余油描述方法，通过建立注采流线模式，分析注采关系，确定合理理论参数(即各单井单层采出程度)，明确剩余油分布区域及驱油方向，为稠油油藏改善开发效果提供参考依据。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种普通稠油油藏的剩余油分布预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，利用研究区中已完钻井的资料，确定研究区的含油面积，包括各单井的理论控制面积；

步骤2，根据研究区各单井的理论控制面积、油层有效厚度、孔隙度、含油饱和度和原油密度，计算各单井控制地质储量和对应的单储系数，计算公式分别如下：

N＝A*H*φ*S_o*γ/B_o

β＝φ*S_o*γ/B_o

式中，N为单井控制地质储量，A为含油面积，即单井理论控制面积，H为单井油层有效厚度，φ为油层孔隙度，S_o为油层原始含油饱和度，γ为原油密度，B_o为体积系数，β为单储系数；

步骤3，根据确定的产量劈分系数，对各单井生产数据开展产量劈分，确定各单井单层产量，对于单井生产J₁、J₂两个油层，油层J₁的产量劈分系数的计算公式如下：

式中，为油层J₁纵向产量劈分系数，K_V1、K_V2为油层J₁、J₂的渗透率，H_V1、H_V2为油层J₁、J₂的有效厚度；确定产量劈分系数对单井生产数据开展产量劈分，确定各单井单层的产量：

式中，Q₁为油井在某目的层的产量；

步骤4，根据步骤2中确定的单井控制地质储量和步骤3中确定的单井单层产量，确定各单井单层采出程度，计算公式如下：

R＝Q₁/N

式中，R为单井单层采出程度，Q₁为单井单层产量，N为单井控制地质储量；

步骤5，比较步骤4中的各单井单层采出程度，将最大的采出程度作为研究区的最终采收率；

步骤6，根据研究区的各井目标油层的实际产油量，与步骤5中得到的研究区的最终采收率的比值，计算出每个井的最大控制地质储量，计算公式如下：

N_max＝Q_s/R_max

式中，N_max为各采油井的最大控制地质储量，R_max为各采油井的目标采收率，Q_s为各井目标油层的实际产油量；

步骤7，利用步骤6中的各井的最大控制地质储量，结合地质储量与含油面积之间的关系，计算出各单井的预测控制面积，计算公式如下：

A_s＝N_max/(H*β)；

步骤8，对井组进行注采受效方向分析，忽略注水井的注水量，根据步骤7确定的各单井的预测控制面积，刻画已动用区域在平面分布，确定储量动用区域，在研究区的含油面积中，除去预测控制面积的部分，即为剩余油的富集区；

注采受效分析具体为：用S表示平面图上注水井距采油井的流场区域，呈椭圆状，利用流线法计算流场分布，在计算流场分布时需忽略注水井到采油井的压力损耗和平面非均质性，根据注采对应形式引入平面产量劈分系数

为了得到平面产量劈分系数，计算理论产油量Q_理的计算式如下：

Q_理＝K*A_T*ΔP/(μ*ΔL)

式中，K为目的层油水井平均渗透率，A_T为采油井井筒面积，ΔP为目的层注水井距采油井的压差，μ为粘度，ΔL为注水井与采油井井距。

平面产量劈分系数的计算公式如下：

对所述平面产量劈分系数的计算公式进行简化，忽略采油井井筒面积A_T、压差ΔP和粘度μ，得到化简后的公式为：

式中，为平面产量劈分系数，Q_理1、Q_理2为不同油井理论产油量，K₁、K₂为不同油井与水井的平均渗透率，ΔL₁、ΔL₂为不同油井与水井的井距，

单向受效型模式下，近似等于1，产量全部是由同一注水井与采油井间区域贡献，波及区域为计算出的含油面积S，除去波及区域的部分得到剩余油的富集区；

多向受效型模式下，流场区域S₂和S₁的大小受劈分系数影响，除去波及区域S₂和S₁的部分得到剩余油的富集区；