CN113094864B - 强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法 - Google Patents

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CN113094864B CN202010023828.4A CN202010023828A CN113094864B CN 113094864 B CN113094864 B CN 113094864B CN 202010023828 A CN202010023828 A CN 202010023828A CN 113094864 B CN113094864 B CN 113094864B
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    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining

Abstract

本申请公开了一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，属于油气田开发技术领域。所述方法通过对多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理、与对应的测试产量进行相关系数分析，确定主控因素及影响权重后，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式。当需要对待分段酸压的水平井进行分段设计时，将每个储层段的多个地质参数代入到计算公式中，得到每个储层段的储层改造系数和储层改造系数与储层深度的关系曲线，利用该关系曲线确定酸压层段的个数及每个酸压层段的长度。该方法利用储层改造系数对强非均质碳酸盐岩储层进行定量化表征后再分段，避免了仅依靠方案设计人员的学识和经验导致的改造效果差的问题。

Description

强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法
技术领域
本申请涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法。
背景技术
碳酸盐岩储层储集空间多样，孔隙、溶蚀孔洞、天然裂缝不同程度发育，储集类型复杂，储层物性差异大，非均质性强。水平井由于油气储层钻遇率高、含油气井段长，井与油气层的接触表面积大，单井产量常为同区域直井产量的数倍，现已成为碳酸盐岩开发的首选完井方式。在强非均质碳酸盐岩水平井开发过程中，通常采用分段酸压的方式来实现产量的增加，即通过物理或化学方式将不同井段进行分段，分段后对每个井段逐级进行酸压改造。
相关技术中，强非均质碳酸盐岩水平井的分段方式为方案设计人员利用地震解释、钻井、录井和测井资料，根据油气储层的发育范围确定分段位置和个数。此类分段方法主要依赖方案设计人员的学识和经验，改造效果的不确定性较大，很容易在划分过程中将储渗条件“好”和“差”的井段划分为一个改造段，而如此划分后，对该段的酸压将优先改造储渗条件“好”的井段，难以改造储渗条件“差”的井段，进而导致改造效果差，不利于充分发挥各井段的产出作用。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，可以利用储层改造系数对强非均质碳酸盐岩储层进行定量化表征后再进行分段，有效避免仅依靠方案设计人员的学识和经验导致的改造效果差的问题，增大储层动用程度，提升改造效果。
具体而言，包括以下的技术方案：
本申请实施例提供了一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，所述方法包括：
对预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理，得到所述多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值；
根据所述多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值和所述多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的测试产量，得到每个地质参数与测试产量的相关系数；
根据所述每个地质参数与测试产量的相关系数，得到多个主控因素及每个所述主控因素的影响权重；
根据所述多个主控因素及每个所述主控因素的影响权重，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式；
将所述预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到所述待研究层段的储层改造系数的计算公式中，得到所述待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数；
根据所述待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数，绘制得到所述待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线；
根据所述待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定酸压层段的个数及每个所述酸压层段的长度。
可选的，所述对预设区域内的多个已经进行分段压裂的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理之前，所述方法还包括：
获取所述预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料、测井资料、试油资料以及测试资料，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数。
可选的，所述地质参数包括：改造段长度、储层厚度、孔隙度、渗透率、含水饱和度、储能系数、地层系数、I+II类储层占比、井斜角、漏失量、补偿密度、补偿声波、深侧向电阻率、浅侧向电阻率、深浅电阻率比、最大气测全烃含硫、井眼方位角与最大水平主应力方向夹角。
可选的，所述多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值根据以下计算公式获取：
Figure BDA0002361737750000021
式中：Xj(k)为第k个酸压层段中第j个地质参数的无因次值；n为所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的个数；m为所述地质参数的个数；xj(k)为第k个酸压层段的第j个地质参数；
Figure BDA0002361737750000031
为n个所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的第j个地质参数的平均值。
可选的，所述每个地质参数与测试产量的相关系数根据以下计算公式获取：
Figure BDA0002361737750000032
式中：rj为第j个地质参数与测试产量的相关系数；n为所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的个数；Xj(k)为第k个酸压层段中第j个地质参数的无因次值；
Figure BDA0002361737750000033
为n个所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的第j个地质参数的平均值；Y(k)为第k个酸压层段的测试产量；
Figure BDA0002361737750000034
为n个所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的测试产量的平均值。
可选的，所述根据所述每个地质参数与测试产量的相关系数，得到多个主控因素及每个所述主控因素的影响权重具体包括：将所述每个地质参数与测试产量的相关系数取绝对值后按照由大到小的顺序进行排序后，得到累计相关系数绝对值占比曲线，当累计相关系数绝对值占比达到预设值时，确定所述预设值范围内的多个绝对值占比对应的地质参数为主控因素，并将每个所述主控因素对应的相关系数作为其影响权重。
可选的，所述预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数的个数与所述主控因素的个数相同。
可选的，所述待研究层段的储层改造系数的计算公式为：
Figure BDA0002361737750000035
式中：RSI为所述待研究层段的储层改造系数；Xi为第i个主控因素；wi为第i个主控因素的影响权重；p为所述主控因素的个数。
可选的，所述将所述预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到所述待研究层段的储层改造系数的计算公式中之前，所述方法还包括：
获取所述预设区域内待分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料和测井资料，得到所述预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数。
可选的，所述根据所述待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定酸压层段的个数及每个所述酸压层段的长度具体包括：根据所述待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定所述关系曲线上每个极小值的位置和所述极小值的个数，根据所述极小值的个数，确定所述酸压层段的个数；根据所述每个极小值的位置、井眼直径以及破裂压力，确定每个所述酸压层段的长度。
本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
通过对预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理、与对应的测试产量进行相关系数分析，确定主控因素及每个主控因素的影响权重后，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式。当需要对预设区域内待分段酸压的水平井进行分段设计时，可以将待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到储层改造系数的计算公式中，得到每个储层段的储层改造系数，进而绘制得到储层改造系数与储层深度的关系曲线，利用该关系曲线可以确定酸压层段的个数及每个酸压层段的长度。该方法利用储层改造系数对强非均质碳酸盐岩储层进行定量化表征后再进行分段，有效避免了仅依靠方案设计人员的学识和经验导致的改造效果差的问题，增大了储层的动用程度，提升了改造效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的另一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法中相关系数柱状图；
图4为本申请实施例提供的一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法中待分段酸压的水平井中储层改造系数、破裂压力与井眼直径剖面图；
图5为本申请实施例提供的一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法中待分段酸压的水平井中分段后的结果图；
图6为本申请实施例提供的一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法中待分段酸压的水平井分段酸压后每段储层改造系数与产气贡献的拟合图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
为了解决现有技术中对强非均质碳酸盐岩水平井分段设计仅依靠方案设计人员的学识和经验导致的改造效果差的问题，本申请实施例提供了一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其方法流程图如图1所示，该方法包括：
步骤101，对预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值。
步骤102，根据多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值和多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的测试产量，得到每个地质参数与测试产量的相关系数。
步骤103，根据每个地质参数与测试产量的相关系数，得到多个主控因素及每个主控因素的影响权重。
步骤104，根据多个主控因素及每个主控因素的影响权重，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式。
步骤105，将预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到待研究层段的储层改造系数的计算公式中，得到待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数。
步骤106，根据待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数，绘制得到待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线；
步骤107，根据待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定酸压层段的个数及每个酸压层段的长度。
本申请实施例提供的方法通过对预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理、与对应的测试产量进行相关系数分析，确定主控因素及每个主控因素的影响权重后，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式。当需要对预设区域内待分段酸压的水平井进行分段设计时，可以将待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到储层改造系数的计算公式中，得到每个储层段的储层改造系数，进而绘制得到储层改造系数与储层深度的关系曲线，利用该关系曲线可以确定酸压层段的个数及每个酸压层段的长度。该方法利用储层改造系数对强非均质碳酸盐岩储层进行定量化表征后再进行分段，有效避免了仅依靠方案设计人员的学识和经验导致的改造效果差的问题，增大了储层的动用程度，提升了改造效果。
其中，对预设区域内的多个已经进行分段压裂的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理之前，方法还包括：
获取预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料、测井资料、试油资料以及测试资料，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数。
其中，地质参数包括：改造段长度、储层厚度、孔隙度、渗透率、含水饱和度、储能系数、地层系数、I+II类储层占比、井斜角、漏失量、补偿密度、补偿声波、深侧向电阻率、浅侧向电阻率、深浅电阻率比、最大气测全烃含硫、井眼方位角与最大水平主应力方向夹角。
其中，多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值根据以下计算公式获取：
Figure BDA0002361737750000061
式中：Xj(k)为第k个酸压层段中第j个地质参数的无因次值；n为已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的个数；m为地质参数的个数；xj(k)为第k个酸压层段的第j个地质参数；
Figure BDA0002361737750000062
为n个已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的第j个地质参数的平均值。
其中，每个地质参数与测试产量的相关系数根据以下计算公式获取：
Figure BDA0002361737750000063
式中：rj为第j个地质参数与测试产量的相关系数；n为已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的个数；Xj(k)为第k个酸压层段中第j个地质参数的无因次值；
Figure BDA0002361737750000071
为n个已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的第j个地质参数的平均值；Y(k)为第k个酸压层段的测试产量；
Figure BDA0002361737750000072
为n个已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的测试产量的平均值。
其中，根据每个地质参数与测试产量的相关系数，得到多个主控因素及每个主控因素的影响权重具体包括：将每个地质参数与测试产量的相关系数取绝对值后按照由大到小的顺序进行排序后，得到累计相关系数绝对值占比曲线，当累计相关系数绝对值占比达到预设值时，确定预设值范围内的多个绝对值占比对应的地质参数为主控因素，并将每个主控因素对应的相关系数作为其影响权重。
其中，预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数的个数与主控因素的个数相同。
其中，待研究层段的储层改造系数的计算公式为：
Figure BDA0002361737750000073
式中：RSI为待研究层段的储层改造系数；Xi为第i个主控因素；wi为第i个主控因素的影响权重；p为主控因素的个数。
其中，将预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到待研究层段的储层改造系数的计算公式中之前，方法还包括：
获取预设区域内待分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料和测井资料，得到预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数。
其中，根据待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定酸压层段的个数及每个酸压层段的长度具体包括：根据待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定关系曲线上每个极小值的位置和极小值的个数，根据极小值的个数，确定酸压层段的个数；根据每个极小值的位置、井眼直径以及破裂压力，确定每个酸压层段的长度。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。
图2是本申请实施例提供的一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法的流程图。该方法包括步骤201～步骤209。下面具体介绍该方法的各个步骤：
步骤201，获取预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料、测井资料、试油资料以及测试资料，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数。
其中，地质参数可以包括：改造段长度、储层厚度、孔隙度、渗透率、含水饱和度、储能系数、地层系数、I+II类储层占比、井斜角、漏失量、补偿密度、补偿声波、深侧向电阻率、浅侧向电阻率、深浅电阻率比、最大气测全烃含硫、井眼方位角与最大水平主应力方向夹角。所有的地质参数均可以通过地震资料、录井资料、钻井资料、测井资料、试油资料以及测试资料直接或间接计算得到，均可以通过具体数值来进行表示。
可以理解的是，地质参数包括上述提及的各类型参数，但不限于上述提及的各类型参数。
步骤202，对预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值。
为了便于进行定量研究，将已经获取到的预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值。
其中，对于多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次化，可以根据以下计算公式获取：
Figure BDA0002361737750000081
式中：Xj(k)为第k个酸压层段中第j个地质参数的无因次值；n为已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的个数；m为地质参数的个数；xj(k)为第k个酸压层段的第j个地质参数；
Figure BDA0002361737750000082
为n个已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的第j个地质参数的平均值。
步骤203，根据多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值和多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的测试产量，得到每个地质参数与测试产量的相关系数。
在本步骤中，为了确定每个地质参数与测试产量之间的关系，得到影响测试产量的地质参数的排序，可以利用多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值和多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的测试产量，计算每个地质参数与测试产量之间的相关系数。
其中，每个地质参数与测试产量的相关系数可以根据以下计算公式获取：
Figure BDA0002361737750000091
式中：rj为第j个地质参数与测试产量的相关系数；n为已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的个数；Xj(k)为第k个酸压层段中第j个地质参数的无因次值；
Figure BDA0002361737750000092
为n个已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的第j个地质参数的平均值；Y(k)为第k个酸压层段的测试产量；
Figure BDA0002361737750000093
为n个已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的测试产量的平均值。
在这里，多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的测试产量可以根据试油资料获取得到。
步骤204，根据每个地质参数与测试产量的相关系数，得到多个主控因素及每个主控因素的影响权重。
其中，可以将每个地质参数与测试产量的相关系数取绝对值后，以柱状图的形式按照由大到小的顺序进行排序后，得到累计相关系数绝对值占比曲线，当累计相关系数绝对值占比达到预设值时，确定预设值范围内的多个绝对值占比对应的地质参数为主控因素，并将每个主控因素对应的相关系数作为其影响权重。
在一种示例中，累计相关系数绝对值占比的预设值可以为80％，也就是说，当累计相关系数绝对值占比达到80％时，在80％以内的多个绝对值占比对应的地质参数为主控因素。
其中，主控因素的个数为一个或多个，例如，主控因素的个数可以为9个。
步骤205，根据多个主控因素及每个主控因素的影响权重，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式。
其中，待研究层段的储层改造系数的计算公式为：
Figure BDA0002361737750000094
式中：RSI为待研究层段的储层改造系数；Xi为第i个主控因素；wi为第i个主控因素的影响权重；p为主控因素的个数。
步骤206，获取预设区域内待分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料和测井资料，得到预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数。
可以理解的是，只有当待分段酸压的水平井也处于预设区域内，才可以使用上述得到的待研究层段的储层改造系数的计算公式，否则，若地质条件不同，待研究层段的储层改造系数的计算公式应重新计算获取。
同时，由于待研究层段的储层改造系数的计算公式中的主控因素的个数已知，那么在获取预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数时，只要使得预设区域内待分段酸压的水平井中每个出层段的多个地质参数的个数与主控因素的个数相同即可，无需获取不需要的地质参数，提高工作效率。
可以理解的是，为了便于将预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到待研究层段的储层改造系数的计算公式中，在获取到每个储层段的多个地质参数后，需要对每个储层段的多个地质参数进行无因次化处理，无因次化的处理可以依据步骤202中的公式进行。
步骤207，将预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到待研究层段的储层改造系数的计算公式中，得到待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数。
由于待研究层段的储层改造系数的计算公式已经获取到，只要将待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到待研究层段的储层改造系数的计算公式中，就可以计算得到待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数。
步骤208，根据待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数，绘制得到待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线。
在计算得到待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数后，为了便于方案设计者直观观察储层改造系数沿储层深度的变化情况，进而便于设置封隔器与注酸滑套，可以将待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度绘制成关系曲线。
步骤209，根据待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定酸压层段的个数及每个酸压层段的长度。
其中，根据待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定关系曲线上每个极小值的位置和极小值的个数，根据极小值的个数，确定酸压层段的个数；根据每个极小值的位置、井眼直径以及破裂压力，确定每个酸压层段的长度。
可以理解的是，储层改造系数与储层深度的关系曲线中极小值处表明该处的储层改造系数低。
在这里，极小值的个数加一即为酸压层段的个数。受储层地质环境的影响，在不同储层深度，井眼直径规则程度不同，破裂压力也不同，利用测井资料可以获取到井眼直径数据和破裂压力数据。为了确定相邻的两个酸压层段的边界，需要在相邻的两个酸压层段的边界处设置封隔器，而为了便于封隔器的设置，则需要在井眼直径规则、破裂压力高处设置，因而当确定了每个极小值的位置后，需要根据极小值所在储层深度对应的井眼直径和破裂压力，确定是否需要调整封隔器的设置位置。而相邻的两个封隔器之间的部分即为一个酸压层段，而相邻的两个封隔器之间的长度为一个酸压层段的长度。
为了实现对酸压层段的酸压，需要在每个酸压层段处设置注酸滑套，而注酸滑套应设置在储层改造系数与储层深度的关系曲线的极大值且破裂压力低的位置，使得注酸滑套可以设置在储层改造系数高、破裂压力低的位置布设。
本申请实施例提供的方法通过获取预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料、测井资料、试油资料以及测试资料，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数，在对每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理、与对应的测试产量进行相关系数分析，确定主控因素及每个主控因素的影响权重后，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式。当需要对预设区域内待分段酸压的水平井进行分段设计时，可以通过获取预设区域内待分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料和测井资料，得到预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数，将每个储层段的多个地质参数代入到储层改造系数的计算公式中，得到每个储层段的储层改造系数，进而绘制得到储层改造系数与储层深度的关系曲线，利用该关系曲线可以确定酸压层段的个数及每个酸压层段的长度。该方法利用储层改造系数对强非均质碳酸盐岩储层进行定量化表征后再进行分段，有效避免了仅依靠方案设计人员的学识和经验导致的改造效果差的问题，增大了储层的动用程度，提升了改造效果。
以下将通过具体实施例进一步地描述本申请。
本实施例提供了一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，应用在某碳酸盐岩气藏中，该方法具体包括：
获取预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料、测井资料、试油资料以及测试资料，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数。
其中，某碳酸盐岩气藏前期实施13口水平井分段酸压，共酸压69段。统计了每个酸压层段的改造段长L、储层厚度Heff、孔隙度
Figure BDA0002361737750000123
渗透率k、含水饱和度Sw、储能系数
Figure BDA0002361737750000124
地层系数kHeff、I+II类储层占比Rp、井斜角β、井眼方位角与最大水平主应力方向夹角θ、漏失量V、最大气测全烃含硫TG、补偿密度DEN、补偿声波AC、深侧向电阻率Rd、浅侧向电阻率Rs、深浅电阻率比Rd/s共17个地质参数。同时，采用了示踪剂测试方法测试了各段的产气贡献，获取了每个酸压层段的测试产量Q，上述数据一同统计在了下表1中。
表1某碳酸盐岩气藏酸压层段地质参数统计表
Figure BDA0002361737750000121
对预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值。
其中，对表1中的地质参数数据进行无因次化处理，得到每个地质参数的无因次值，如下表2所示。
表2某碳酸盐岩气藏酸压层段地质参数无因次化后统计表
Figure BDA0002361737750000122
Figure BDA0002361737750000131
根据多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值和多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的测试产量，得到每个地质参数与测试产量的相关系数。
其中，利用表2中的数据，计算得到每个地质参数与测试产量Q之间的相关系数，结果如下表3所示。
表3每个地质参数与测试产量之间的相关系数表
Figure BDA0002361737750000132
根据每个地质参数与测试产量的相关系数，得到多个主控因素及每个主控因素的影响权重。
其中，以累计相关系数绝对值占比达到某值(ξ)为准，本例中ξ＝80％，相关系数柱状图如图3所示，其中，图3内还包括累计相关系数绝对值占比曲线。当累计相关系数绝对值占比达到80％时，在80％以内的多个绝对值占比对应的地质参数为主控因素，也即是筛选出孔隙度
Figure BDA0002361737750000133
渗透率k、I+II类储层占比Rp、地层系数kHeff、井斜角β、储能系数
Figure BDA0002361737750000134
储层段长Heff、补偿密度DEN、井眼方位角与最大水平主应力方向夹角θ共9个地质参数作为主控因素，其相应的影响权重见下表4。
表4某气藏改造效果的主控因素及影响权重
Figure BDA0002361737750000135
根据多个主控因素及每个主控因素的影响权重，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式。
其中，待研究层段的储层改造系数的计算公式可以为：
Figure BDA0002361737750000136
获取预设区域内待分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料和测井资料，得到预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数。
其中，待分段酸压的水平井的水平段测井解释共11个储层段，测井解释结果见下表5。
表5某水平井目标储层段测井解释成果表
Figure BDA0002361737750000141
根据测井解释，整理出每个储层段的9个主控因素，数据见下表6。
表6某水平井目标储层段改造效果主控因素统计表
Figure BDA0002361737750000142
无因次处理后的数据见下表7。
表7某水平井目标储层段改造效果主控因素无因次数据表
Figure BDA0002361737750000143
Figure BDA0002361737750000151
将预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到待研究层段的储层改造系数的计算公式中，得到待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数。
通过将表7中的主控因素无因次数据表代入到待研究层段的储层改造系数的计算公式中，得到11个储层段对应的储层改造系数结果，如下表8所示。
表8某水平井目标储层段储层改造系数计算结果表
Figure BDA0002361737750000152
根据待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数，绘制得到待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线。
如图4所示，为待分段酸压的水平井中储层改造系数、破裂压力与井眼直径剖面图，其中包含有待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线。
需要说明的是，根据测井解释资料可以获取到破裂压力与井眼直径数据，图中的横坐标深度为表7中顶深和底深的平均值。
根据待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定酸压层段的个数及每个酸压层段的长度。
本井待分段酸压的深度为5410～6088m，由于井下存在落鱼，即工具管串等掉落在井底，落鱼的顶深为5900.17m，落鱼段无测井资料，也无法进行分段。根据图4，可以确定储层改造系数与储层深度的关系曲线上极小值的个数为4个，也就是说，酸压层段的个数为5个。根据每个极小值的位置、井眼直径以及破裂压力，可以将1#和2#储层划分为一个酸压层段，记为第一酸压层段；3#、4#、5#、6#储层划分为一个酸压层段，记为第二酸压层段；7#储层划分为一个酸压层段，记为第三酸压层段；8#和9#储层划分为一个酸压层段，记为第四酸压层段；10#和11#储层划分为一个酸压层段，记为第五酸压层段，设置封隔器的位置对应可以为5460m、5585m、5653m和5785m。进一步地，根据储层改造系数与储层深度的关系曲线上的极大值以及破裂压力，确定设置注酸滑套位置可以为5430m、5510m、5625m、5735m和5830m，如图5所示。
如此分段改造后，采用示踪剂测试各酸压层段的产气贡献占比，其中，第一酸压层段产气贡献占比为20.6％、第二酸压层段产气贡献占比为14.4％、第三酸压层段产气贡献占比为11.7％、第四酸压段产气贡献占比为13.6％、第五酸压层段产气贡献占比为39.7％，产气贡献与储层改造系数相关性好，拟合可决系数R2＝0.9506，如图6所示，说明利用储层改造系数对强非均质碳酸盐岩储层进行分段后改造效果较好。
综上可知，利用储层改造系数对强非均质碳酸盐岩储层进行定量化表征后再进行分段，可以有效避免仅依靠方案设计人员的学识和经验导致的改造效果差的问题，有利于提升改造效果。
在本申请中，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案，并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述方法包括：
对预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理，得到所述多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值；
根据所述多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值和所述多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的测试产量，得到每个地质参数与测试产量的相关系数；
根据所述每个地质参数与测试产量的相关系数，得到多个主控因素及每个所述主控因素的影响权重；
根据所述多个主控因素及每个所述主控因素的影响权重，得到待研究层段的储层改造系数的计算公式；
将所述预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到所述待研究层段的储层改造系数的计算公式中，得到所述待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数；
根据所述待分段酸压的水平井中每个储层段的储层改造系数，绘制得到所述待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线；
根据所述待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定酸压层段的个数及每个所述酸压层段的长度。
2.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述对预设区域内的多个已经进行分段压裂的水平井中每个酸压层段的多个地质参数进行无因次化处理之前，所述方法还包括：
获取所述预设区域内的多个已经进行分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料、测井资料、试油资料以及测试资料，得到多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的多个地质参数。
3.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述地质参数包括：改造段长度、储层厚度、孔隙度、渗透率、含水饱和度、储能系数、地层系数、I+II类储层占比、井斜角、漏失量、补偿密度、补偿声波、深侧向电阻率、浅侧向电阻率、深浅电阻率比、最大气测全烃含量、井眼方位角与最大水平主应力方向夹角。
4.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述多个已经进行分段酸压的水平井中每个酸压层段的每个地质参数的无因次值根据以下计算公式获取：
Figure FDA0002361737740000021
式中：Xj(k)为第k个酸压层段中第j个地质参数的无因次值；n为所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的个数；m为所述地质参数的个数；xj(k)为第k个酸压层段的第j个地质参数；
Figure FDA0002361737740000022
为n个所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的第j个地质参数的平均值。
5.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述每个地质参数与测试产量的相关系数根据以下计算公式获取：
Figure FDA0002361737740000023
式中：rj为第j个地质参数与测试产量的相关系数；n为所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的个数；Xj(k)为第k个酸压层段中第j个地质参数的无因次值；
Figure FDA0002361737740000024
为n个所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的第j个地质参数的平均值；Y(k)为第k个酸压层段的测试产量；
Figure FDA0002361737740000025
为n个所述已经进行分段酸压的水平井中全部酸压层段的测试产量的平均值。
6.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述根据所述每个地质参数与测试产量的相关系数，得到多个主控因素及每个所述主控因素的影响权重具体包括：将所述每个地质参数与测试产量的相关系数取绝对值后按照由大到小的顺序进行排序后，得到累计相关系数绝对值占比曲线，当累计相关系数绝对值占比达到预设值时，确定所述预设值范围内的多个绝对值占比对应的地质参数为主控因素，并将每个所述主控因素对应的相关系数作为其影响权重。
7.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数的个数与所述主控因素的个数相同。
8.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述待研究层段的储层改造系数的计算公式为：
Figure FDA0002361737740000031
式中：RSI为所述待研究层段的储层改造系数；Xi为第i个主控因素；wi为第i个主控因素的影响权重；p为所述主控因素的个数。
9.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述将所述预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数代入到所述待研究层段的储层改造系数的计算公式中之前，所述方法还包括：
获取所述预设区域内待分段酸压的水平井的地震资料、录井资料、钻井资料和测井资料，得到所述预设区域内待分段酸压的水平井中每个储层段的多个地质参数。
10.根据权利要求1所述的强非均质碳酸盐岩水平井分段设计方法，其特征在于，所述根据所述待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定酸压层段的个数及每个所述酸压层段的长度具体包括：根据所述待分段酸压的水平井中储层改造系数与储层深度的关系曲线，确定所述关系曲线上每个极小值的位置和所述极小值的个数，根据所述极小值的个数，确定所述酸压层段的个数；根据所述每个极小值的位置、井眼直径以及破裂压力，确定每个所述酸压层段的长度。
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