CN114060017B - 一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统 - Google Patents

一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114060017B
CN114060017B CN202010770718.4A CN202010770718A CN114060017B CN 114060017 B CN114060017 B CN 114060017B CN 202010770718 A CN202010770718 A CN 202010770718A CN 114060017 B CN114060017 B CN 114060017B
Authority
CN
China
Prior art keywords
imbibition
dimensional
model
vertical well
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010770718.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114060017A (zh
Inventor
赵丽莎
吴淑红
童敏
王宝华
塔斯肯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petrochina Co Ltd
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrochina Co Ltd filed Critical Petrochina Co Ltd
Priority to CN202010770718.4A priority Critical patent/CN114060017B/zh
Publication of CN114060017A publication Critical patent/CN114060017A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114060017B publication Critical patent/CN114060017B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • 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
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping

Abstract

本发明提供一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统，其中所述方法包括：先接收直井的油藏数据，再将所述油藏数据导入渗吸产能计算模型得到渗吸产能数据，最后利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积，本发明定量表达了各影响因素与渗吸产能的相关性，将渗吸产能计算模型推广至体积改造后井周形成的裂缝网络与基质的渗吸过程中，并建立了体积改造后压裂缝网规模与渗吸产能及采出程度的定量关系，将岩心尺度的研究成果与压裂工艺联系起来，实现解析方法同现场应用的有机结合，为低渗透油藏合理开发以及体积改造的优化提供了参考。

Description

一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统
技术领域
本发明涉及低渗透油藏领域，更具体的，涉及一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统。
背景技术
在低渗透及非常规油气藏效益开发中，通过体积改造技术在井周围压裂形成裂缝网络，可以大幅度增加储层改造体积，提高单井产量，进而提高油藏最终采收率。渗吸是指在亲水岩石中，裂缝中的水与基质岩块中的油发生置换的作用，根据吸入与排出流体方向的不同，渗吸作用可分为顺向和逆向两种形式；当水的吸入方向与油气被排出的方向相同时为顺向自吸，否则为逆向自吸；当基质岩块周围完全被裂缝中的水包裹时，逆向渗吸为最主要的渗吸方式，渗吸是低渗透裂缝性油藏采油的重要机理，但是如何改造直井的体积以提高渗吸产能至今仍然是一个难题。
发明内容
为了解决上述问题中的至少一个，本发明一方面提供了一种低渗透油藏直井体积改造方法，包括：接收直井的油藏数据；将所述油藏数据导入渗吸产能计算模型得到渗吸产能数据；利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积。
在某些实施方式中，还包括：建立所述渗吸产能计算模型。
在某些实施方式中，所述建立所述渗吸产能计算模型，包括：
结合所述直井的油藏数据和毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维渗吸产能模型；将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型；结合三维渗吸产能模型与体积改造压裂缝网模型得到所述渗吸产能计算模型。
在某些实施方式中，所述结合所述直井的油藏数据和毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维渗吸产能模型，包括：根据多个简化条件简化毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维逆向渗吸基本微分模型；其中，所述简化条件包括：油相和水相为不可压缩流体且逆向渗吸时，油相和水相的流速相等、方向相反；根据所述直井的油藏数据中的岩心平均含水饱和度得到渗吸扩散系数的积分中值；根据所述渗吸扩散系数的积分中值将一维逆向渗吸基本微分模型转化为常微分模型；求解所述常微分模型，得到初始的一维渗吸产能模型；将所述一维逆向渗吸基本微分模型与初始的一维渗吸产能模型进行拟合验证，得到所述一维渗吸产能模型。
在某些实施方式中，所述三维渗吸产能模型为长方体岩心，所述将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型，包括：
通过油相和水相流体沿所述长方体岩心的三个相互垂直的边部所在方向流动，使得油相和水相扩展至三维空间，进而得到三维渗吸产能模型。
在某些实施方式中，所述渗吸产能数据包括：注水吞吐设定年数渗吸采出程度随缝网尺寸与裂缝密度的对应关系；所述缝网尺寸包括缝网长度或缝网宽度，所述利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积，包括：
根据所述对应关系确定所述渗吸采出程度分别随裂缝密度、缝网长度和缝网宽度变化的趋势；
根据所述渗吸采出程度分别随裂缝密度、缝网尺寸变化的趋势，得到压裂缝网尺寸的优化范围；
改造所述直井，使所述直井的压裂缝网尺寸处于所述优化范围内。
本发明第二方面实施方式提供了一种低渗透油藏直井体积改造系统，所述直井体积改造系统包括：
数据接收模块，接收直井的油藏数据；
数据输出模块，将所述油藏数据导入得到渗吸产能数据；
体积改造模块，利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积。
在某些实施方式中，还包括：渗吸产能计算模型建立模块，所述渗吸产能计算模型建立模块包括：一维计算子单元、三维计算子单元、缝网计算子单元；
所述一维计算子模块通过毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型结合直井的油藏数据得到一维渗吸产能模型，并发送至三维计算子模块；
所述三维计算子模块将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型并发送至缝网计算子模块；
所述缝网计算子模块建立体积改造压裂缝网模型，并结合三维渗吸产能模型与体积改造压裂缝网模型得到渗吸产能计算模型。
在某些实施方式中，所述一维渗吸产能模型包括：
其中,R为t时刻的采出程度，是为岩心平均含水饱和度，q(t)为t时刻的渗吸产量，Q(t)是累计渗吸体积；
为渗吸无因次时间；
为渗吸扩散系数dw(Sw)的积分中值。
在某些实施方式中，所述三维渗吸产能模型包括：
其中Lx、Ly、Lz分别为长方体岩心在x、y和z方向的长度。
在某些实施方式中，所述渗吸产能模型包括：
其中油井排距为a，井距为b，油藏厚度为h，压裂形成的横向裂缝条数为fx，纵向裂缝条数为fy。
本发明第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的方法的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
本发明的有益效果：
本发明提供一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统，其中所述方法包括：先接收直井的油藏数据，再将所述油藏数据导入渗吸产能计算模型得到渗吸产能数据，最后利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积，本发明定量表达了各影响因素与渗吸产能的相关性，将渗吸产能计算模型推广至体积改造后井周形成的裂缝网络与基质的渗吸过程中，并建立了体积改造后压裂缝网规模与渗吸产能及采出程度的定量关系，将岩心尺度的研究成果与压裂工艺联系起来，实现解析方法同现场应用的有机结合，为低渗透油藏合理开发以及体积改造的优化提供了参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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发明的一些实施方式，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为本发明低渗透油藏直井体积改造系统结构示意图。
图2为本发明所述裂缝与基质之间渗吸作用示意图。
图3为扩散系数随含水饱和度的分布曲线。
图4为五点差分网格示意图。
图5为数值求解一维渗吸模型示意图。
图6为相渗曲线及毛管力曲线示意图。
图7为含水饱和度随距离和时间分布示意图。
图8为一维渗吸岩心模型示意图。
图9为三维渗吸岩心模型示意图。
图10为渗吸可动油采出程度曲线示意图。
图11为体积改造油藏缝网整体示意图。
图12为体积改造油藏缝网俯视示意图。
图13为10年渗吸采出程度随裂缝长度及密度变化曲线示意图。
图14为10年渗吸采出程度随裂缝宽度变化曲线示意图。
图15为渗吸产量随裂缝长度的变化曲线示意图。
图16为渗吸产量随裂缝宽度的变化曲线示意图。
图17示出了本发明提供的一种低渗透油藏直井体积改造方法流程示意图。
图18示出适于用来实现本发明实施方式的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
目前关于渗吸产能的研究主要基于室内岩心渗吸实验，可以定性地分析渗吸采油的影响因素，拟合出经验公式，或引入无因次时间、粘度因子以及特征长度等参数以修正标度模型，但是产能计算模型主要局限于岩心尺度，还未能出现应用于单井、井组尺度的渗吸产能计算方法；同时随着低渗透油藏体积改造工艺的大范围推广，目前缺少可以评价体积改造压裂规模与渗吸采油产能定量关系的计算方法。
如图2所示，为本发明所述裂缝与基质之间渗吸作用示意图，裂缝–孔隙型双重介质水驱油过程中，若岩石为亲水性，则裂缝内的注入水会与基质岩块中的原油发生置换，即发生渗吸作用。
本领域技术人员明了，渗吸是指在亲水岩石中，裂缝中的水与基质岩块中的油发生置换的作用，根据吸入与排出流体方向的不同，渗吸作用可分为顺向和逆向两种形式；当水的吸入方向与油气被排出的方向相同时为顺向自吸，否则为逆向自吸；当基质岩块周围完全被裂缝中的水包裹时，逆向渗吸为最主要的渗吸方式，渗吸是低渗透裂缝性油藏采油的重要机理，但是如何改造直井的体积以提高渗吸产能至今仍然是一个难题。
基于此，本发明提供一种低渗透油藏直井体积改造方法：先接收直井的油藏数据，再将所述油藏数据导入渗吸产能计算模型得到渗吸产能数据，最后利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积，本发明定量表达了各影响因素与渗吸产能的相关性，将渗吸产能计算模型推广至体积改造后井周形成的裂缝网络与基质的渗吸过程中，并建立了体积改造后压裂缝网规模与渗吸产能及采出程度的定量关系，将岩心尺度的研究成果与压裂工艺联系起来，实现解析方法同现场应用的有机结合，为低渗透油藏合理开发以及体积改造的优化提供了参考。
图17示出了本发明第一方面提供的一种低渗透油藏直井体积改造方法，包括如下步骤：
S1：接收直井的油藏数据。
S2：将所述油藏数据导入渗吸产能计算模型得到渗吸产能数据；
S3：利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积。
在一些实施方式中，上述步骤还包括：建立所述渗吸产能计算模型。
在一些实施方式中，所述建立所述渗吸产能计算模型，包括：
S11：结合所述直井的油藏数据和毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维渗吸产能模型。
S12：将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型；
S13：结合三维渗吸产能模型与体积改造压裂缝网模型得到所述渗吸产能计算模型。
在一些实施方式中，所述结合所述直井的油藏数据和毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维渗吸产能模型，包括以下步骤：
S21：根据多个简化条件简化毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维逆向渗吸基本微分模型；其中，所述简化条件包括：油相和水相为不可压缩流体且逆向渗吸时，油相和水相的流速相等、方向相反；
S22：根据所述直井的油藏数据中的岩心平均含水饱和度得到渗吸扩散系数的积分中值。
具体的，定义渗吸扩散系数Dw(Sw)，单位是m2/s，
渗吸方程描述了基质岩块的含水饱和度随时间的变化，其中含水饱和度差是发生渗吸过程的根本原因。因而渗吸方程中的扩散系数就是一个表征含水饱和度传播速度快慢的物理量，单位是速度的量纲。
根据公式可知，渗吸扩散系数Dw是与油水两相相对渗透率、黏度及两相毛管力有关的函数，即渗吸扩散系数Dw是含水饱和度的函数，绘制Dw与Sw的曲线关系，如图3所示，Dw(Sw)是一个钟形曲线，在含水饱和度端点Sw＝Swi和Sw＝1-Sor位置，Dw＝0，在居于两端点之间的某含水饱和度处，Dw取得最大值Dmax。在本专利中，采用的是D的积分中值作为渗吸扩散系数的平均值。
取扩散系数的积分中值：
S23：根据所述渗吸扩散系数的积分中值将一维逆向渗吸基本微分模型转化为常微分模型；
其常微分模型如下：
S24：求解所述常微分模型，得到初始的一维渗吸产能模型；
S25：将所述一维逆向渗吸基本微分模型与初始的一维渗吸产能模型进行拟合验证，得到所述一维渗吸产能模型。
具体的，验证采用渗吸扩散系数积分中值的解析法求解结果与采用渗吸扩散系数函数的数值法结果相近，解析法的简化方法是合理的(说明书附图10)。
一些优选的实施方式中，使用数值法计算渗吸产能可以使用五点差分方法，所用的五点差分网格可以为如图4所示，形成差分方程组求解，数值求解一维渗吸的模型如图5所示；
在一些优选的实施方式中，所述三维渗吸产能模型为长方体岩心，所述将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型，包括：
通过油相和水相流体沿所述长方体岩心的三个相互垂直的边部所在方向流动，岩心六个面均与水相接触，使得油相和水相扩展至三维空间，进而得到三维渗吸产能模型，初始条件与一维渗吸产能方程一致。
在一些优选的实施方式中，所述渗吸产能数据包括：注水吞吐设定年数渗吸采出程度随缝网尺寸与裂缝密度的对应关系；所述缝网尺寸包括缝网长度或缝网宽度，所述利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积，包括：
根据所述对应关系确定所述渗吸采出程度分别随裂缝密度、缝网长度和缝网宽度变化的趋势；
根据所述渗吸采出程度分别随裂缝密度、缝网尺寸变化的趋势，得到压裂缝网尺寸的优化范围；改造所述直井，使所述直井的压裂缝网尺寸处于所述优化范围内。
可以理解，将油藏相关数据导入渗吸产能模型得到计算结果并绘制相关图表，同时依据计算结果输出体积改造优化方案。
具体实施例
以渤海湾盆地某低渗透区块储集层为例：该储集层埋深3800m，地质储量约229万吨，平均孔隙度13％，渗透率为3.9×10-3μm2，油藏条件下油相黏度2.3mPa·s，水相黏度0.5mPa·s，残余油饱和度为0.36，束缚水饱和度为0.35；采用井距300m，排距200m的矩形井网，根据该区块岩心的相渗曲线和毛管力曲线，将该区域渗吸扩散系数取值为2.24×10-8m2/s。油井单井初产10t/d，初期采油速度0.9％，十年评价期阶段累产油15.8万吨，十年常规注水采出程度为5.29％。现该区块计划采用体积压裂+注水吞吐的开采方式，吞吐每轮次周期为一年，每周期注水2个月，焖井1个月，采油9个月。利用缝网渗吸产能公式预测10年该区块的渗吸采油量及采出程度，设计油井体积压裂的最优化方案。
通过本发明所述渗吸产能模型计算，得到注水吞吐10年渗吸采出程度随缝网长度与裂缝密度的变化曲线，如图13所示；采出程度随缝网宽度与裂缝密度的变化曲线如图14所示：渗吸采出程度随裂缝密度、缝网长度和宽度的增加而提高，具有正相关性；当缝网长度大于150m或宽度大于100m后，采出程度逐渐趋于平缓；但随着裂缝密度的增大，采出程度仍有较大提高；绘制渗吸产量随裂缝长度和宽度的双对数坐标曲线，如图15、16所示：初期渗吸产量很高，但随着渗吸时间的增加，产量迅速下降，当缝网长度小于150m或宽度小于100m时，渗吸产量过低。因此提出体积改造的优化方案：压裂缝网长度不宜小于150m(即井距的50％)，宽度不宜小于100m(即排距的50％)，否则渗吸产量和采出程度明显降低。在压裂施工工艺及经济可行的基础上，压裂缝网密度越大，采出程度越高，渗吸效果越好。在达到一定的体积压裂规模下，充分利用渗吸作用吞吐采油可使该区块10年采出程度增加7％以上。
从上述实施方式可以看出，本发明提供的一种低渗透油藏直井体积改造方法：先接收直井的油藏数据，再将所述油藏数据导入渗吸产能计算模型得到渗吸产能数据，最后利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积，可以定量表达各影响因素与渗吸产能的相关性，将渗吸产能计算模型推广至体积改造后井周形成的裂缝网络与基质的渗吸过程中，并建立了体积改造后压裂缝网规模与渗吸产能及采出程度的定量关系，将岩心尺度的研究成果与压裂工艺联系起来，实现解析方法同现场应用的有机结合，为低渗透油藏合理开发以及体积改造的优化提供了参考。
如图1所示，在虚拟装置层面，本发明第二方面提供一种低渗透油藏直井体积改造系统，所述改造系统包括：
数据接收模块11，接收直井的油藏数据；
数据输出模块12，将所述油藏数据导入得到渗吸产能数据；
体积改造模块13，利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积。
其中所述数据接收模块获取包括油水两相相对渗透率曲线、毛管力曲线(如图6所示)的岩心实验数据以及油藏静态参数相关的数据，并将得到的相关数据送至数据输出模块、体积改造模块。
具体的，所述油水两相相对渗透率曲线、毛管力曲线的岩心实验数据包括：束缚水饱和度Swi，残余油饱和度Sor，最大含水饱和度Swm，水相相渗端点值krw，油相相渗端点值kroe，水相Corey指数nw，油相Corey指数no；所述油藏静态参数包括：长方体岩心长度L，横截面积为A，渗透率为K，孔隙度为φ。
基于相同的发明构思，一实施方式中，还包括：
渗吸产能计算模型建立模块14，所述渗吸产能计算模型建立模块包括：一维计算子单元、三维计算子单元、缝网计算子单元；
所述一维计算子模块通过毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型结合直井的油藏数据得到一维渗吸产能模型，并发送至三维计算子模块；
所述三维计算子模块将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型并发送至缝网计算子模块；
所述缝网计算子模块建立体积改造压裂缝网模型，并结合三维渗吸产能模型与体积改造压裂缝网模型得到渗吸产能计算模型。
在一些优选的实施方式中，所述一维渗吸产能模型包括：
其中,R为t时刻的采出程度，是为岩心平均含水饱和度，q(t)为t时刻的渗吸产量，Q(t)是累计渗吸体积；
为渗吸无因次时间；
为渗吸扩散系数dw(Sw)的积分中值；一维渗吸产能的计算模型如图8所示。
在一些优选的实施方式中，所述三维计算子模块将一维渗吸产能模型扩展至三维空间，得到三维渗吸产能模型并发送至缝网计算子模块，所述三维渗吸产能模型包括：
其中Lx、Ly、Lz分别为长方体岩心在x、y和z方向的长度；三维渗吸产能的计算模型如图9所示。
在一些优选的实施方式中，所述缝网计算子模块建立体积改造压裂缝网模型，并结合三维渗吸产能方程与体积改造压裂缝网模型得到渗吸产能模型，所述体积改造压裂缝网模型包括依据油井排距、井距与油藏厚度、压裂形成的横向裂缝条数、纵向裂缝条数得到基质块类型以及各基质块类型的基质块数量(如图11、图12所示)；所述基质块类型以基质块与压裂缝网接触的面的数量分为两面接触型、三面接触型和四面接触型；所述渗吸产能模型包括：
其中油井排距为a，井距为b，油藏厚度为h，压裂形成的横向裂缝条数为fx，纵向裂缝条数为fy。
在一些优选的实施方式中，所述体积改造模块将油藏相关数据导入渗吸产能模型得到计算结果并绘制相关图表，同时依据计算结果输出体积改造优化方案；所述计算结果包括未来设定时间段内渗吸采油量和采出程度；所述相关图表包括扩散系数随含水饱和度的分布曲线图(如图3所示)，图中横坐标是含水饱和度，纵坐标是渗吸扩散系数，曲线形态是是钟形，在含水饱和度端点Sw＝Swi和Sw＝Swm位置，扩散系数为0，在居于两端点之间的某含水饱和度处，扩散系数取得最大值。相渗曲线及毛管力曲线图(如图6所示)，图中横坐标是含水饱和度，纵坐标krw，kro分别为水相和油相的相对渗透率，Pc是毛细管力。相对渗透率和毛细管力都是含水饱和度的函数。含水饱和度随距离和时间分布图(如图7所示)，其中x轴表示与原始油水界面的相对距离，y轴表示渗吸作用的时间；同一时刻，随着相对距离的增加，含水饱和度逐渐降低；在同一位置，随着渗吸作用时间的增加，含水饱和度逐渐增大。渗吸可动油采出程度曲线图(如图10所示)，图中用虚线表示采用数值方法得到的渗吸可动油采出程度计算结果，用实线表示采用解析方法得到的计算结果。拟合结果显示：除去渗吸初期以及末期曲线稍有偏离，在大部分区间内扩散系数取积分中值时的解析解与数值计算中扩散系数取变量时所得采出程度结果吻合程度较高。因此，可以通过积分中值近似法求取渗吸扩散系数的平均值进行计算。渗吸采出程度随裂缝长度及密度变化曲线图(如图13所示)、渗吸采出程度随裂缝宽度变化曲线图(如图14所示)，两图显示，渗吸采出程度随裂缝密度、缝网长度和宽度的增加而提高，具有正相关性；当缝网长度大于150m或宽度大于100m后，采出程度逐渐趋于平缓；但随着裂缝密度的增大，采出程度仍有较大提高。渗吸产量随裂缝长度的变化曲线图(如图15所示)和渗吸产量随裂缝宽度的变化曲线图(如图16所示)，绘制渗吸产量随裂缝长度和宽度的双对数坐标曲线，初期渗吸产量很高，但随着渗吸时间的增加，产量迅速下降，当缝网长度小于150m或宽度小于100m时，渗吸产量过低；所述体积改造优化方案包括调整压裂缝网长度和/或宽度提高渗吸产量和采出程度。
从上述实施方式可以看出，本发明提供的一种低渗透油藏直井体积改造系统，所述改造系统包括：数据接收模块，接收直井的油藏数据；数据输出模块，将所述油藏数据导入得到渗吸产能数据；体积改造模块，利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积，其中所述数据接收模块讲获取的岩心实验数据以及油藏静态参数的相关数据，并将得到的相关数据送至数据输出模块、体积改造模块，进而依据计算结果输出体积改造优化方案，本发明定量表达了各影响因素与渗吸产能的相关性，将渗吸产能计算模型推广至体积改造后井周形成的裂缝网络与基质的渗吸过程中，并建立了体积改造后压裂缝网规模与渗吸产能及采出程度的定量关系，将岩心尺度的研究成果与压裂工艺联系起来，实现解析方法同现场应用的有机结合，解决了用更精确的渗吸产能数据改造直井的体积的问题，为低渗透油藏合理开发以及体积改造的优化提供了参考。
上述实施方式阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备，具体的，计算机设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的由客户端执行的方法，或者，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的由服务器执行的方法。
下面参考图18，其示出了适于用来实现本发明实施方式的计算机设备600的结构示意图。
如图18所示，计算机设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。
特别地，根据本发明的实施方式，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本发明是参照根据本发明实施方式的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本发明的实施方式可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。尤其，对于系统实施方式而言，由于其基本相似于方法实施方式，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施方式的部分说明即可。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施方式的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施方式的实施方式而已，并不用于限制本说明书实施方式。对于本领域技术人员来说，本说明书实施方式可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施方式的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施方式的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种低渗透油藏直井体积改造系统，所述直井体积改造系统包括：
数据接收模块，接收直井的油藏数据；
数据输出模块，将所述油藏数据导入得到渗吸产能数据；
体积改造模块，利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积；
渗吸产能计算模型建立模块，所述渗吸产能计算模型建立模块包括：一维计算子单元、三维计算子单元、缝网计算子单元；
所述一维计算子模块通过毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型结合直井的油藏数据得到一维渗吸产能模型，并发送至三维计算子模块；
所述三维计算子模块将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型并发送至缝网计算子模块；
所述缝网计算子模块建立体积改造压裂缝网模型，并结合三维渗吸产能模型与体积改造压裂缝网模型得到渗吸产能计算模型；
所述一维渗吸产能模型包括：
其中,R为t时刻的采出程度，是为岩心平均含水饱和度，q(t)为t时刻的渗吸产量，Q(t)是累计渗吸体积；
为渗吸无因次时间；
为渗吸扩散系数dw(Sw)的积分中值。
2.根据权利要求1所述的直井体积改造系统，其特征在于，所述三维渗吸产能模型包括：
其中Lx、Ly、Lz分别为长方体岩心在x、y和z方向的长度。
3.根据权利要求1所述的直井体积改造系统，其特征在于，所述渗吸产能模型包括：
其中油井排距为a，井距为b，油藏厚度为h，压裂形成的横向裂缝条数为fx，纵向裂缝条数为fy。
4.一种低渗透油藏直井体积改造方法，应用于权利要求1-3任一项所述的直井体积改造系统，其特征在于，包括：
接收直井的油藏数据；
将所述油藏数据导入渗吸产能计算模型得到渗吸产能数据；
利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积。
5.根据权利要求4所述的直井体积改造方法，其特征在于，还包括：
建立所述渗吸产能计算模型。
6.根据权利要求5所述的直井体积改造方法，其特征在于，所述建立所述渗吸产能计算模型，包括：
结合所述直井的油藏数据和毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维渗吸产能模型；
将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型；
结合三维渗吸产能模型与体积改造压裂缝网模型得到所述渗吸产能计算模型。
7.根据权利要求6所述的直井体积改造方法，其特征在于，所述结合所述直井的油藏数据和毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维渗吸产能模型，包括：
根据多个简化条件简化毛细管力的一维不可压缩两相渗流模型得到一维逆向渗吸基本微分模型；其中，所述简化条件包括：油相和水相为不可压缩流体且逆向渗吸时，油相和水相的流速相等、方向相反；
根据所述直井的油藏数据中的岩心平均含水饱和度得到渗吸扩散系数的积分中值；
根据所述渗吸扩散系数的积分中值将一维逆向渗吸基本微分模型转化为常微分模型；
求解所述常微分模型，得到初始的一维渗吸产能模型；
将所述一维逆向渗吸基本微分模型与初始的一维渗吸产能模型进行拟合验证，得到所述一维渗吸产能模型。
8.根据权利要求6所述的直井体积改造方法，其特征在于，所述三维渗吸产能模型为长方体岩心，所述将一维渗吸产能模型扩展至三维空间得到三维渗吸产能模型，包括：
通过油相和水相流体沿所述长方体岩心的三个相互垂直的边部所在方向流动，使得油相和水相扩展至三维空间，进而得到三维渗吸产能模型。
9.根据权利要求6所述的直井体积改造方法，其特征在于，所述渗吸产能数据包括：注水吞吐设定年数渗吸采出程度随缝网尺寸与裂缝密度的对应关系；所述缝网尺寸包括缝网长度或缝网宽度，所述利用所述渗吸产能数据改造所述直井的体积，包括：
根据所述对应关系确定所述渗吸采出程度分别随裂缝密度、缝网长度和缝网宽度变化的趋势；
根据所述渗吸采出程度分别随裂缝密度、缝网尺寸变化的趋势，得到压裂缝网尺寸的优化范围；
改造所述直井，使所述直井的压裂缝网尺寸处于所述优化范围内。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求4至9任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求4至9任一项所述的方法的步骤。
CN202010770718.4A 2020-08-04 2020-08-04 一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统 Active CN114060017B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010770718.4A CN114060017B (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010770718.4A CN114060017B (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114060017A CN114060017A (zh) 2022-02-18
CN114060017B true CN114060017B (zh) 2023-08-22

Family

ID=80231709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010770718.4A Active CN114060017B (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114060017B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5987486A (en) * 1997-10-06 1999-11-16 Motorola, Inc. Apparatus and method for data processing
CN102041995A (zh) * 2010-12-02 2011-05-04 中国海洋石油总公司 复杂油藏水淹状况监测系统
CN102865059A (zh) * 2012-09-26 2013-01-09 中国石油天然气股份有限公司 一种对裂缝-孔隙型油藏产能进行预测的方法及装置
CN103577886A (zh) * 2012-08-06 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 一种低渗气藏水平井分段压裂产能预测方法
CN104695928A (zh) * 2015-01-27 2015-06-10 中国地质调查局油气资源调查中心 一种裂缝性致密油藏直井体积改造产能评价方法
CN106761733A (zh) * 2017-01-06 2017-05-31 中国海洋石油总公司 一种稠油油藏水平井蒸汽吞吐初期产能预测方法
CN111005715A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 中国石油天然气股份有限公司 确定气井产量的方法、装置及存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8301427B2 (en) * 2009-06-05 2012-10-30 Schlumberger Technology Corporation Fracture network characterization method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5987486A (en) * 1997-10-06 1999-11-16 Motorola, Inc. Apparatus and method for data processing
CN102041995A (zh) * 2010-12-02 2011-05-04 中国海洋石油总公司 复杂油藏水淹状况监测系统
CN103577886A (zh) * 2012-08-06 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 一种低渗气藏水平井分段压裂产能预测方法
CN102865059A (zh) * 2012-09-26 2013-01-09 中国石油天然气股份有限公司 一种对裂缝-孔隙型油藏产能进行预测的方法及装置
CN104695928A (zh) * 2015-01-27 2015-06-10 中国地质调查局油气资源调查中心 一种裂缝性致密油藏直井体积改造产能评价方法
CN106761733A (zh) * 2017-01-06 2017-05-31 中国海洋石油总公司 一种稠油油藏水平井蒸汽吞吐初期产能预测方法
CN111005715A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 中国石油天然气股份有限公司 确定气井产量的方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN114060017A (zh) 2022-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Integrated characterization of the fracture network in fractured shale gas reservoirs—stochastic fracture modeling, simulation and assisted history matching
CN103590824B (zh) 经过多段压裂改造后的致密气藏水平井的产能计算方法
Lee et al. Use of clustered covariance and selective measurement data in ensemble smoother for three-dimensional reservoir characterization
CN109829217A (zh) 压裂性裂缝油藏产能模拟方法及装置
CN109884269A (zh) 岩心自发渗吸采收率预测方法及系统
US20170175513A1 (en) Evaluation of Production Performance from a Hydraulically Fractured Well
Liu et al. A simplified and efficient method for water flooding production index calculations in low permeable fractured reservoir
Kumar et al. Efficient upscaling from cores to simulation models
CN114060017B (zh) 一种低渗透油藏直井体积改造方法及改造系统
CN112377182B (zh) 大型孔洞裂缝型碳酸盐岩储集体参数确定方法及装置
Hossain et al. Volumetric growth and hydraulic conductivity of naturally fractured reservoirs during hydraulic fracturing: a case study using Australian conditions
Suzuki et al. Characterization of 3D printed fracture networks
CN112949901A (zh) 页岩油藏水平井准自然能量开发方法及系统
CN112613171A (zh) 一种煤储层渗透率确定方法及装置
CN111335853B (zh) 强边水油藏边外注水开发有效注水量确定方法及装置
CN111999227A (zh) 一种应力敏感性测试方法和装置
Khan et al. Impact of Hydraulic Fracture Fairway Development in Multi-Stage Horizontal Laterals-A Production Flow Simulation Study
Wang et al. Development and application of a streamline micellar/polymer simulator
CN112377184B (zh) 串珠状缝洞型碳酸盐岩储层物性参数分析方法及装置
Zhao et al. Numerical simulation of diverting fracturing for staged fracturing horizontal well in shale gas reservoir
CN108959764B (zh) 低渗油藏水驱扫油面积系数评价方法及系统
CN110219643B (zh) 油藏含水饱和度确定方法及装置
Sadeghnejad et al. Estimating the connected volume of hydrocarbon during early reservoir life by percolation theory
CN111751879A (zh) 储层孔隙度预测方法及装置
CN109372484B (zh) 致密油藏co2吞吐有效作用半径的实验预测方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant