CN113833454A - 一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法 - Google Patents

一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，包括：将岩样制成岩板；对岩板进行地层非均质性模拟、多种井网模拟、多种注采关系模拟和注采工作制度模拟的注水驱油模拟实验；获得产油曲线、产液曲线、累产油曲线、累产液曲线和含水率曲线；确定生产井见水时间，根据产油曲线、产液曲线确定注水受效时间；根据注水受效时间确定注水受效前一单位时间内的产油量以及注水受效后时间阶段内的累产油量；计算各模拟的单位注水量增油率；确定最大单位注水量增油率对应的井网注采方案为该非均质砂岩油藏的最佳注采方案。本发明通过对不同开发方式下模拟油藏内生产井的动态监测数据分析，确定不同开发方式和生产措施对开发效果的影响。

Description

一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法
技术领域
本发明涉及一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，属于砂岩油藏物模实验领域。
背景技术
我国的陆相沉积盆地砂岩油藏分布较为广泛，目前油气储量约占我国油气总储量的一半，开发前景十分广阔。但是，我国砂岩油藏含油层系较多，储层非均质性较强，不同井网井型的设计造成油藏动用程度的差异；而且目前我国开发的大多数砂岩油藏已经进入高含水阶段，人工注水极大地影响了储层中剩余油的分布。利用物模实验研究不同井网设计和注采方案下的油藏的动用程度、水驱效果和剩余油的分布等对实际砂岩油藏开发具有重要作用。
现有的砂岩油藏物理模型，主要存在以下问题：大多数模型使用的是人造岩样或者是填砂箱，不完全符合实际地层的岩性及物性特征；大多数模型只能实现单一地层条件下单一开发方式的模拟；绝大部分模拟装置不能实现多种注采方案的模拟。
通过砂岩油藏不同地层条件多种开发方式的物模实验方法，监测不同岩石样品在采用不同井网、不同注采方案开发条件下，生产井模拟装置中产油量和产液量的动态变化情况，进而研究具不同地层条件的砂岩油藏在不同开发方式和不同生产措施下产量的变化规律，从而指导砂岩油藏的注水开发。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，包括：
步骤S1、获取非均质砂岩油藏的地层参数、真实地层露头的岩样，并将岩样制成岩板；
步骤S2、根据非均质砂岩油藏的地层参数对岩板进行地层非均质性模拟、多种井网模拟、多种注采关系模拟和注采工作制度模拟的注水采油模拟实验，并分别获得各模拟注采方案的模拟实验数据；
步骤S3、根据模拟实验数据获得产油曲线、产液曲线、累产油曲线、累产液曲线和含水率曲线；
步骤S4、根据含水率曲线确定生产井见水时间，根据产油曲线确定注水受效时间；
步骤S5、根据注水受效时间在产油曲线中确定注水受效时间前1秒的产油量q0，以及确定注水受效时间到注水受效时间后产油量达到85％q1的时间为注水受效后稳定生产时长t；其中q1为注水受效时间时的产油量；
步骤S6、根据注水受效后稳定生产时长t以及注水受效时间在累产油曲线中确定出注水受效时间加注水受效后稳定生产时长t的时间对应的累产油量Npt；
步骤S7、根据下式分别计算各模拟注采方案的单位注水量增油率λ；
Figure BDA0003282914120000021
式中：q0为注水受效前1秒的产油量；Npt为注水受效后时间t内的累产油量；t为注水受效后稳定生产时长；qw为1秒的注水量；
步骤S8、根据各模拟注采方案的单位注水量增油率λ确定最大单位注水量增油率λ对应的模拟注采方案为该非均质砂岩油藏的最佳注采方案。
进一步的技术方案是，所述步骤S1中岩样的纵向韵律差异和非均质性应较大；岩样夹层分布位于模拟地层中下部，个数应较少，且夹层厚度不宜过大；岩样应结构完整、受地表风化剥蚀程度低，若存在裂缝，裂缝缝宽不宜过大。
进一步的技术方案是，所述步骤S2中的地层非均质性模拟包括地层韵律模拟和夹层模拟；所述地层韵律模拟包括正韵律模拟、反韵律模拟；所述夹层模拟包括夹层厚度、数量和展布规模模拟。
进一步的技术方案是，所述步骤S2中的多种井网模拟包括井型、井位及井距选择。
进一步的技术方案是，所述步骤S2中的多种注采关系模拟包括注水井、生产井的设置及注入介质的选择。
进一步的技术方案是，所述步骤S2中的注采工作制度模拟包括注入压力、注入时机、注入介质、注入量、焖井时间和采液速度的选择。
本发明具有以下有益效果：本发明通过对不同开发方式的模拟油藏和生产井的动态监测数据分析，确定不同开发方式和生产措施对储层油水分布和生产情况的影响。
附图说明
图1为本发明的地层韵律模拟示意图；
图2为本发明的隔夹层模拟示意图；
图3为本发明的直井注采关系模拟示意图；
图4为本发明的直井-水平井注采关系模拟示意图；
图5为本发明的直井-直井注采关系模拟示意图；
图6为本发明中产油曲线示意图；
图7为本发明中产液量曲线示意图；
图8为本发明中含水率曲线示意图。
具体实施方式
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。
本发明的一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，依次包括下列步骤：
步骤S1、获取非均质砂岩油藏的地层参数、真实地层露头的岩样，并将岩样制成岩板；
其中岩样的选取要符合三个条件；
第一、所选岩样纵向韵律差异和非均质性应较大；
第二、所选岩样夹层分布位于模拟地层中下部，个数应较少，且夹层厚度不宜过大；
第三、所选岩样应结构完整、受地表风化剥蚀程度低，若存在裂缝，裂缝缝宽不宜过大；
步骤S2、根据非均质砂岩油藏的地层参数对岩板进行地层非均质性模拟、多种井网模拟、多种注采关系模拟和注采工作制度模拟的注水采油模拟实验，并分别获得各模拟的模拟实验数据；
其中地层非均质性模拟包括地层韵律模拟(正韵律、反韵律)和夹层模拟(夹层厚度、数量和展布规模)；不同地层条件中的地层韵律和夹层模拟依赖于岩板的选择。地层韵律模拟可设置地层为正韵律或者反韵律，夹层模拟可设置为夹层与生产井相对位置不遮挡、半遮挡和全遮挡(如图2)。根据实验模拟的要求选择地层韵律和夹层厚度、数量和展布规模。
所述多种井网模拟主要包括井型(直井、水平井)的选择和组合及井位选择，该部分井型、井位及井距的选择可实现井网模拟类型的多样化。该方法所依赖的砂岩油藏大尺度高温高压模拟装置可设置的直井数最多为5口，可设置的水平井数最多为7口，可模拟储层薄且多层分布的油藏开发所采用的直井，也可模拟储层分布层段集中且横向分布稳定油藏采用的水平井，从而实现多类型的井网设置，满足大多数模拟实验对井网的要求。该方法在优选井型的基础之上，为提高储量动用程度，还可模拟优化井网井距。储层非均质性是开发布井考虑的首要因素，由于砂岩储层具有物性差距大、微观孔隙结构复杂、非均质性强和渗流复杂等特点，在进行井位选择和井网设置时，应充分考虑岩样的地层条件，一般砂岩地层岩板，井距应稍大，中间至少间隔2个直井(水平井)模拟装置接口，低渗砂岩地层和致密砂岩地层岩板井距应稍小，井位可设置为相邻的直井(水平井)模拟装置接口。
所述的多种注采关系模拟包括注水(气)井、生产井的设置。对于地层能量较低的低渗透砂岩储层或者致密砂岩储层，注水或注气开发已经是一种比较常用的开发方式，但是不同地层条件的储层对注入介质有不同的要求。对于非均质性较强、孔隙结构复杂、裂缝发育和对水敏感性较强的储层，所注入的水并不是以均衡的状态推进而是以一种差异明显的状态推进，而且随着渗透率极差的升高，水会在储层中形成优势通道，导致注水波及效率较低、注水效果较差。该方法根据实验岩板条件和实验要求设置模拟的注采关系。该方法可设置多种注(气)水井和生产井组合，按照注采关系可将多井注采的组合分为单井吞吐、一注一采、一注两采、两注一采和两注两采等多种类型(如图5)。注采关系的模拟基于井位的设置和井型的组合。
注采工作制度主要包括注入压力、注入时机、注入介质、注入量、焖井时间和采液速度等的选择，可注入不同介质模拟注水或者注气开发提高采收率；并可通过入口端及出口端流量控制，以及注停时间长短设置不同注采工作制度。
步骤S3、根据模拟实验数据获得产油曲线、产液曲线、累产油曲线、累产液曲线和含水率曲线；
步骤S4、根据含水率曲线确定生产井见水时间，根据产油曲线确定注水受效时间；
步骤S5、根据注水受效时间在产油曲线中确定注水受效时间前1秒的产油量q0，以及确定注水受效时间到注水受效时间后产油量达到85％q1的时间为注水受效后稳定生产时长t；其中q1为注水受效时间时的产油量；
步骤S6、根据注水受效后稳定生产时长t以及注水受效时间在累产油曲线中确定出注水受效时间加注水受效后稳定生产时长t的时间对应的累产油量Npt；
步骤S7、根据下式分别计算各模拟注采方案的单位注水量增油率λ；
Figure BDA0003282914120000061
式中：q0为注水受效前1秒的产油量；Npt为注水受效后时间t内的累产油量；t为注水受效后稳定生产时长；qw为1秒的注水量；
步骤S8、根据各模拟注采方案的单位注水量增油率λ确定最大单位注水量增油率λ对应的模拟注采方案为该非均质砂岩油藏的最佳注采方案。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，其特征在于，包括：
步骤S1、获取非均质砂岩油藏的地层参数、真实地层露头的岩样，并将岩样制成岩板；
步骤S2、根据非均质砂岩油藏的地层参数对岩板进行地层非均质性模拟、多种井网模拟、多种注采关系模拟和注采工作制度模拟的注水采油模拟实验，并分别获得各模拟注采方案的模拟实验数据；
步骤S3、根据模拟实验数据获得产油曲线、产液曲线、累产油曲线、累产液曲线和含水率曲线；
步骤S4、根据含水率曲线确定生产井见水时间，根据产油曲线确定注水受效时间；
步骤S5、根据注水受效时间在产油曲线中确定注水受效时间前1秒的产油量q0，以及确定注水受效时间到注水受效时间后产油量达到85％q1的时间为注水受效后稳定生产时长t；其中q1为注水受效时间时的产油量；
步骤S6、根据注水受效后稳定生产时长t以及注水受效时间在累产油曲线中确定出注水受效时间加注水受效后稳定生产时长t的时间对应的累产油量Npt；
步骤S7、根据下式分别计算各模拟注采方案的单位注水量增油率λ；
Figure FDA0003282914110000011
式中：q0为注水受效前1秒的产油量；Npt为注水受效后时间t内的累产油量；t为注水受效后稳定生产时长；qw为1秒的注水量；
步骤S8、根据各模拟注采方案的单位注水量增油率λ确定最大单位注水量增油率λ对应的模拟注采方案为该非均质砂岩油藏的最佳注采方案。
2.根据权利要求1所述的一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，其特征在于，所述步骤S1中岩样的纵向韵律差异和非均质性应较大；岩样夹层分布位于模拟地层中下部，个数应较少，且夹层厚度不宜过大；岩样应结构完整、受地表风化剥蚀程度低，若存在裂缝，裂缝缝宽不宜过大。
3.根据权利要求1所述的一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，其特征在于，所述步骤S2中的地层非均质性模拟包括地层韵律模拟和夹层模拟；所述地层韵律模拟包括正韵律模拟、反韵律模拟；所述夹层模拟包括夹层厚度、数量和展布规模模拟。
4.根据权利要求1所述的一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，其特征在于，所述步骤S2中的多种井网模拟包括井型、井位及井距选择。
5.根据权利要求1所述的一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，其特征在于，所述步骤S2中的多种注采关系模拟包括注水井、生产井的设置及注入介质的选择。
6.根据权利要求1所述的一种非均质砂岩油藏不同井网及注采方案模拟研究方法，其特征在于，所述步骤S2中的注采工作制度模拟包括注入压力、注入时机、注入介质、注入量、焖井时间和采液速度的选择。
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