CN117077419A - 一种新型缝洞型油藏的地层压力分析方法 - Google Patents

一种新型缝洞型油藏的地层压力分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型缝洞型油藏的地层压力分析方法，所述方法包括：建立考虑了应力敏感性的单井在原始地层压力下的采油指数计算模型及单井在目标地层压力下的采油指数计算模型，根据基础地层数据计算得到单井在原始地层压力下的采油指数的值，根据单井日产油量与井底流压的关系曲线，获得单井在目标地层压力下的采油指数的值，根据原油粘度与原油体积系数随地层压力变化关系曲线获得压变系数，根据单井在原始地层压力下的采油指数的值、单井在目标地层压力下的采油指数的值及压变系数计算得到目标地层压力的值。本发明充分考虑到缝洞型油藏具有应力敏感的特征，可直接与生产数据结合，获得缝洞型油藏的地层压力分析结果，无需进行关井测试。

Description

一种新型缝洞型油藏的地层压力分析方法
技术领域
本发明涉及油藏地层压力分析方法的技术领域。
背景技术
地层压力是油藏动态分析评价中的重要内容之一，也是油田勘探、开发和生产过程中极为重要的指标。目前运用于缝洞型油藏地层压力主要的分析方法为压力恢复曲线法，该方法通过测量油井的开井后压力随时间的变化规律，推算出地层初始压力和产能指数等参数，从而间接测算出地层压力，其进行的压力恢复曲线测试中，常涉及到如下的三参数计算：
其中，P恢表示压力恢复值；a、b、c为三个计算参数；△t为关井时间。在具体计算中，若关井时间足够长，a即为所测试的地层压力，若关井时间不足，通过P恢与呈现的线性关系，根据斜率c和截距a，确定关键值b后，得到地层压力。
可以看出，该种方法需要进行一段时间的关井测试，对于低渗透油藏甚至要一个月以上的关井时间以获得地层压力，在实际油田生产中，难以大范围应用。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出一种新型缝洞型油藏的地层压力分析方法，该方法充分考虑到缝洞型油藏具有应力敏感的特征，可直接与生产数据结合，获得缝洞型油藏的地层压力分析结果，无需进行关井测试。
本发明的技术方案如下：
一种新型缝洞型油藏的地层压力分析方法，其包括：
S1获取缝洞型油藏的基础地层数据及缝洞型油藏的生产数据，其中，所述基础地层数据包括油藏原始渗透率、原始地层压力、储层有效厚度、有效孔隙度、初始原油粘度、初始原油体积系数、井筒半径、泄油半径、应力敏感系数、原油粘度与原油体积系数随地层压力变化关系曲线；所述生产数据包括日产油量及其对应的井底流压；
S2基于所述基础地层数据，建立针对缝洞型油藏的、考虑了应力敏感性的单井在原始地层压力下的采油指数计算模型及单井在目标地层压力下的采油指数计算模型，其中，所述目标地层是指的待获得压力数值的地层；
S3根据所述缝洞型油藏的基础地层数据，通过所述单井在原始地层压力下的采油指数计算模型获得单井在原始地层压力下的采油指数的值；
S4以所述生产数据中的日产油量作为自变量，其对应的井底流压作为因变量，获得井底流压和日产油量的关系曲线，在该曲线的直线段上作切线，以切线斜率的负倒数作为单井在目标地层压力下的采油指数的值；
S5假设一系列小于原始地层压力的参比地层压力Pej，根据S1中得到的原油粘度与原油体积系数随地层压力变化关系曲线，获得参比地层压力Pej下的原油黏度μj和原油体积系数Bj，通过μj和Bj获得压变系数A*；
S6根据所述单井在原始地层压力下的采油指数的值、所述单井在目标地层压力下的采油指数的值及压变系数A*，计算得到目标地层压力的值；
S7计算所得目标地层压力的值与所述参比地层压力Pej的差值，判断该差值是否满足精度要求，若满足，则输出目标地层压力的值，否则返回步骤S4，调整参比地层压力Pej的大小，至所述差值满足精度要求；
S8根据步骤S1-S7的过程获得不同目标地层的地层压力值，得到缝洞型油藏的地层压力分析结果。
根据本发明的一些具体实施方式，所述单井在原始地层压力下的采油指数计算模型建立如下：
其中，Ji表示原始地层压力下的单井采油指数，Ki表示油藏初始渗透率，μoi表示原始地层压力下的原油粘度；Boi表示原始地层压力下的原油体积系数，h表示储层有效厚度，rw表示井半径，re表示单井泄油半径，π表示圆周率。
根据本发明的一些具体实施方式，所述单井在目标地层压力下的采油指数计算模型建立如下：
其中，Jo表示目标地层压力下的单井采油指数，α表示储层应力敏感系数，φ表示有效孔隙度，Pe表示目标地层压力，pwf表示井底流压，μo表示目标地层压力下的原油黏度，Bo表示目标地层压力下的原油体积系数，μoi表示原始地层压力下的原油粘度，Boi表示原始地层压力下的原油体积系数，Ji表示原始地层压力下的单井采油指数，e表示自然常数。
根据本发明的一些具体实施方式，所述压变系数A*通过以下计算模型得到：
其中，μoi表示原始地层压力下的原油粘度，Boi表示原始地层压力下的原油体积系数，μj表示参比地层压力Pej下的原油黏度，Bj表示参比地层压力Pej下的原油体积系数。
根据本发明的一些具体实施方式，所述目标地层压力的值通过以下计算模型计算得到：
其中，Jo表示目标地层压力下的单井采油指数，A*表示压变系数，e表示自然常数，α表示储层应力敏感系数，φ表示有效孔隙度，Pe表示目标地层压力，pwf表示井底流压，Ji表示原始地层压力下的单井采油指数。
本发明具备以下有益效果：
本发明只需获取原始地层压力下的初始采油指数，结合油藏有效孔隙度、应力敏感系数、原油体积系数、原油粘度等油藏基本参数，即可得到当前油井的采油指数及地层压力，并且有效地避免了繁琐的测试步骤，节约了测试成本。
附图说明
图1为具体实施方式中本发明的分析方法的流程示意图。
图2为具体实施方式中生产中的采油指数Jo的获取方式示意图。
图3为实施例1中得到的缝洞型油藏的单井采油指数图。
图4为实施例1中得到的缝洞型油藏的1/μoBo-压力变化曲线。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明进行详细描述，但需要理解的是，所述实施例和附图仅用于对本发明进行示例性的描述，而并不能对本发明的保护范围构成任何限制。所有包含在本发明的发明宗旨范围内的合理的变换和组合均落入本发明的保护范围。
参照附图1，在一些具体实施方式中，本发明的新型缝洞型油藏的地层压力分析方法包括以下步骤：
S1获取缝洞型油藏的基础地层数据及缝洞型油藏的生产数据，其中，所述基础地层数据包括油藏原始渗透率、原始地层压力、储层有效厚度、有效孔隙度、初始原油粘度、初始原油体积系数、井筒半径、泄油半径、应力敏感系数、原油粘度与原油体积系数随地层压力变化关系曲线；所述生产数据包括日产油量及其对应的井底流压。
其中，所述基础地层数据可通过查阅资料和/或进行实验得到，如压力敏感系数、原油粘度与原油体积系数随地层压力变化关系曲线可通过关于缝洞型油藏的岩芯实验得到。
S2建立针对缝洞型油藏的、考虑了应力敏感性的单井在原始地层压力下的采油指数计算模型及单井在目标地层压力下的采油指数计算模型，其中，所述目标地层是指的待获得压力数值的地层。
进一步的，所述单井在原始地层压力采油指数计算模型建立如下：
获得单井在流动区域内的径向流速度，如下：
其中，v表示单井在流动区域内的径向流速度，K表示渗透率，μ表示粘度，p表示地层压力，r表示泄油半径
以考虑了应力敏感性的渗透率函数计算径向流速度中的渗透率K，如下：
其中，Ki表示油藏初始渗透率，mD；α表示储层应力敏感系数，φ表示有效孔隙度，Pe表示目标地层压力，其需要进一步求取得到；
将式(2)代入式(1)后进行积分计算，得到积分式，如下：
由(3)式可得出考虑应力敏感的日产油量q，
则单位生产压差下的油井日产量即采油指数J为：
其中，q表示单井产油量，m3/ks；μo表示目标地层压力下的原油黏度，mPa·s；Bo表示目标地层压力下的原油体积系数；h表示储层有效厚度，m；rw表示井半径，m；re表示单井泄油半径，m；pwf表示井底流压，π表示圆周率。
获得单井在原始地层压力下的采油指数计算模型，如下：
其中，Ji表示原始地层压力下的单井采油指数，μoi表示原始地层压力下的原油粘度；Boi表示原始地层压力下的原油体积系数。
根据单井的采油指数计算模型(5)及所得积分式(4)，获得单井在目标地层压力下的采油指数计算模型，如下：
根据(4)式与(5)式之比得到：
其中，Jo表示目标地层压力下的单井采油指数。
S3根据缝洞型油藏的基础地层数据，通过单井在原始地层压力下的采油指数计算模型获得单井在原始地层压力下的采油指数的值。
S4参照附图2，以所述生产数据中的日产油量作为自变量，其对应的井底流压作为因变量，获得井底流压和日产油量的关系曲线，在该曲线的直线段上作切线，以切线斜率的负倒数作为单井在目标地层压力下的采油指数Jo的值。
在S4的实施方式下，井底流压和日产油量的关系曲线中，具体选择的直线段可根据需要计算的地层压力时刻确定，例如需要计算今年八月的地层压力，则需要选择临近今年八月的生产数据所作关系曲线上的直线段做切线，从而获得今年八月的采油指数。
S5假设一系列小于原始地层压力的参比地层压力Pej，根据S1中得到的原油粘度与原油体积系数随地层压力变化关系曲线，获得参比地层压力Pej下的原油黏度μj和原油体积系数Bj，通过μj和Bj获得压变系数A*，如下：
S6根据所述单井在原始地层压力下的采油指数的值、所述单井在目标地层压力下的采油指数的值及压变系数A*，根据以下计算模型计算得到目标地层压力Pe：
S7比较目标地层压力Pe与参比地层压力Pej的大小，判断|P-Pe|的值是否满足精度要求，若满足，则输出Pe作为目标地层压力，否则返回步骤S4，调整参比地层压力Pe的大小，至|P-Pe|满足精度要求。
在一些具体实施例中，所述精度要求可如|P-Pe|的误差不超过95％。
S8根据步骤S1-S7的过程获得不同目标地层的地层压力值，得到缝洞型油藏的地层压力分析结果。
实施例1
根据缝洞型油藏单井生产数据以井底流压Pwf为y轴，日产油量Q为x轴，作出Pwf—Q的关系曲线，在关系曲线的直线段上做切线，切线斜率的负倒数则为目前采油指数Jo；根据缝洞型油藏岩芯实验得到原油粘度、原油体积系数随地层压力的变化率，从而绘制的关系曲线。
其中，所得缝洞型油藏的单井采油指数如附图3所示，所得缝洞型油藏的1/μoBo-压力变化曲线如附图4所示。可以看出，根据缝洞型油藏生产数据作出Pwf—Q关系曲线，易得到任意一直线段时期的采油指数Jo；根据岩芯实验结果绘制原油粘度、原油体积系数随地层压力变化曲线，可插值得到任意一假设地层压力下的压变系数A*；得到以上数据后，则可通过本发明求取该时期考虑应力敏感的地层压力。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型缝洞型油藏的地层压力分析方法，其特征在于，其包括：
S1获取缝洞型油藏的基础地层数据及缝洞型油藏的生产数据，其中，所述基础地层数据包括油藏原始渗透率、原始地层压力、储层有效厚度、有效孔隙度、初始原油粘度、初始原油体积系数、井筒半径、泄油半径、应力敏感系数、原油粘度与原油体积系数随地层压力变化关系曲线；所述生产数据包括日产油量及其对应的井底流压；
S2建立针对缝洞型油藏的、考虑了应力敏感性的单井在原始地层压力下的采油指数计算模型及单井在目标地层压力下的采油指数计算模型，其中，所述目标地层是指的待获得压力数值的地层；
S3根据所述缝洞型油藏的基础地层数据，通过所述单井在原始地层压力下的采油指数计算模型获得单井在原始地层压力下的采油指数的值；
S4以所述生产数据中的日产油量作为自变量，其对应的井底流压作为因变量，获得井底流压和日产油量的关系曲线，在该曲线的直线段上作切线，以切线斜率的负倒数作为单井在目标地层压力下的采油指数的值；
S5假设一系列小于原始地层压力的参比地层压力Pej，根据S1中得到的原油粘度与原油体积系数随地层压力变化关系曲线，获得参比地层压力Pej下的原油黏度μj和原油体积系数Bj，通过μj和Bj获得压变系数A*；
S6根据所述单井在原始地层压力下的采油指数的值、所述单井在目标地层压力下的采油指数的值及压变系数A*，计算得到目标地层压力的值；
S7计算所得目标地层压力的值与所述参比地层压力Pej的差值，判断该差值是否满足精度要求，若满足，则输出目标地层压力的值，否则返回步骤S4，调整参比地层压力Pej的大小，至所述差值满足精度要求；
S8根据步骤S1-S7的过程获得不同目标地层的地层压力值，得到缝洞型油藏的地层压力分析结果。
2.根据权利要求1所述的地层压力分析方法，其特征在于，所述单井在原始地层压力下的采油指数计算模型建立如下：
其中，Ji表示原始地层压力下的单井采油指数，Ki表示油藏初始渗透率，μoi表示原始地层压力下的原油粘度；Boi表示原始地层压力下的原油体积系数，h表示储层有效厚度，rw表示井半径，re表示单井泄油半径，π表示圆周率。
3.根据权利要求1所述的地层压力分析方法，其特征在于，所述单井在目标地层压力下的采油指数计算模型建立如下：
其中，Jo表示目标地层压力下的单井采油指数，α表示储层应力敏感系数，φ表示有效孔隙度，Pe表示目标地层压力，pwf表示井底流压，μo表示目标地层压力下的原油黏度，Bo表示目标地层压力下的原油体积系数，μoi表示原始地层压力下的原油粘度，Boi表示原始地层压力下的原油体积系数，Ji表示原始地层压力下的单井采油指数，e表示自然常数。
4.根据权利要求1所述的地层压力分析方法，其特征在于，所述压变系数A*通过以下计算模型得到：
其中，μoi表示原始地层压力下的原油粘度，Boi表示原始地层压力下的原油体积系数，μj表示参比地层压力Pej下的原油黏度，Bj表示参比地层压力Pej下的原油体积系数。
5.根据权利要求1所述的地层压力分析方法，其特征在于，所述目标地层压力的值通过以下计算模型计算得到：
其中，Jo表示目标地层压力下的单井采油指数，A*表示压变系数，e表示自然常数，α表示储层应力敏感系数，φ表示有效孔隙度，Pe表示目标地层压力，pwf表示井底流压，Ji表示原始地层压力下的单井采油指数。
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