CN1712997A - 一种控制聚驱效果的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制聚驱效果的方法,包括以下步骤:第一步,考察油田的地质情况,得到油田地质基础数据和岩心测井解释小层数据;第二步,根据第一步中的数据,按照公式计算出该油田的聚驱控制程度;第三步,建立地质模型,考虑聚驱控制程度分别为50%、60%、70%、80%、90%、100%的条件下聚驱至含水98%止;利用数值模拟方法,建立聚驱控制程度与采收率提高值的关系图;第四步,依据第三步得到的关系图,依照经验选择采收率提高值≥8%对应的值作为聚驱控制程度值,进行油田的开采。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制聚合物驱油效果的方法。
背景技术
目前,对于聚合物驱开发区块,在预测以及评价其驱油效果的时候,仍然采用传统的水驱控制程度作为预测以及评价的指标,传统的水驱控制程度计算是以油井为中心,统计其与注入井的累积连通有效厚度与井组总有效厚度的百分比。但是在渗透率级差和纵向渗透率变异系数均相同、水驱控制程度皆为100%的地质模型中,若采用不同的油层平面分布,就会取得不同的聚驱最终效果,这说明水驱控制程度不能够准确的描述采用聚合物驱油的效果。使得人们在使用聚合物驱油的时候不能够事先对聚合物驱油的效果有很好的控制。
发明创造内容
本发明的目的是提供一种控制聚合物驱油能够达到预期效果的方法。
本发明采取以下的技术方案:一种控制聚驱效果的方法,包括以下步骤:
第一步,考察油田的地质情况,得到油田地质基础数据和岩心测井解释小层数据;
第二步,根据第一步中的数据,计算出该油田的聚驱控制程度,所述聚驱控制程度为在一定聚合物分子量条件下以聚合物溶液可波及的油层孔隙体积占油层总孔隙体积的百分比,具体公式如下:
η聚=V聚/V总
式中的V聚可由下公式计算得出:
η聚----聚驱控制程度
V聚----聚合物分子可波及的油层孔隙体积,m3
S聚i----第j油层第i井组聚驱井网可波及面积,m2
H聚i----第j油层第i井组聚合物分子可波及的注采井连通厚度,m
V总----总孔隙体积,m3
Φ----孔隙度,小数
第三步,建立地质模型,考虑聚驱控制程度分别为50%、60%、70%、80%、90%、100%的条件下聚驱至含水98%止;利用数值模拟方法,建立聚驱控制程度与采收率提高值的关系图;
第四步,依据第三步得到的关系图,依照经验选择采收率提高值≥8%对应的值作为聚驱控制程度值,进行油田的开采。
上述的一种控制聚驱效果的方法中,所述第三步中的的地质模型建立条件是:纵向非均质系数为0.52、0.62,KZ=0.01KX;采用五点法面积井网,注采井距175m;设计聚合物分子量1200万,聚合物用量640PV.mg/L,聚合物溶液浓度1000mg/L,注入速度0.16PV/a;先从地质模型初始时刻水驱至含水90%,考虑聚驱控制程度分别为50%、60%、70%、80%、90%、100%的条件下聚驱至含水98%止。
由于采取以上技术方案,本发明具有以下优点:本发明首先提出了聚驱控制程度的概念,并且,将聚驱控制程度与采收率、含水率建立了关联;通过图表分析,可以综合考虑聚驱控制程度对采收率和含水率的影响,选择一相对最合理的聚驱控制程度值,进行油田的开采,从而使得最终的聚驱效果达到预期的目的。
附图说明
图1是数值模拟研究使用的两个典型地质模型的示意图;
图2是根据大庆油田实际情况统计的聚驱控制程度与采收率提高值的关系图;
图3是实施例中模拟计算得出聚驱控制程度对聚驱效果的影响关系图;
具体实施方式
本发明源于发明人由数值模拟、现场实际效果分析和油层小层数据统计得到的聚驱控制程度对驱油效果影响的新认识。
图1是数值模拟研究使用的两个典型地质模型的示意图,每个模型均为正韵律的三层非均质模型,两地质模型的渗透率级差和纵向渗透率变异系数均是相同的,水驱控制程度皆为100%(见表1)。应用该模型在聚合物溶液浓度1000mg/L、注入速度0.16PV/a、聚合物用量640PV.mg/L的条件下计算。
参见图1示例和表1,以聚合物分子可以进入有效渗透率大于100×10-3μm2的油层为条件,计算模型I、II的聚驱控制程度分别为73.7%、80%,得到的聚合物驱最终采出程度分别为50.4%、51.6%,聚合物驱采收率提高值分别为9.8%、10.6%。说明在相同注入条件下,聚驱控制程度对聚驱效果起着决定性的影响,聚驱控制程度越低,聚驱最终效果越差;不同计算方法得出的井网对油层的控制程度结果差异是很大的,使用传统的水驱控制程度来代替聚驱油田的控制程度显然从意义上就不可取,对于聚驱开发油层来讲使用聚驱控制程度要比沿用传统的水驱控制程度更能体现油层地质条件对聚驱效果的影响程度。
表1五点法面积井网单一井组水驱、聚驱控制程度及聚驱效果数值模拟计算结果对比
模型 | 纵向渗透率变异系数 | 渗透率级差 | 水驱控制程度% | 聚驱控制程度% | 聚驱最终采收率% | 采收率提高值% |
I | 0.62 | 5.7 | 100 | 73.7 | 50.4 | 9.8 |
II | 0.62 | 5.7 | 100 | 80.0 | 51.6 | 10.6 |
以五点法面积井网四注一采井组为例,假设有4个小层,各井小层数据见表2,沿用厚度法计算的水驱控制程度为100%。仅考虑油层平面上注采井间连通方向数,而不考虑渗透率的影响,计算得出聚驱控制程度为76.9%,比水驱控制程度低23.1%。考虑油层平面上注采井间连通方向数,若使用的聚合物分子量可以进入有效渗透率大于50×10-3μm2的油层,那么计算得出聚驱控制程度为69.2%,比水驱控制程度低30.8%,比不考虑渗透率影响计算得出的聚驱控制程度值低7.7%;若考虑聚合物分子量可进入有效渗透率大于100×10-3μm3的油层,那么计算得出聚驱控制程度为53.8%,比水驱控制程度低46.2%,比不考虑渗透率影响计算得出的聚驱控制程度值低23.1%。上述示例说明:油层发育状况的差异对聚驱控制程度的影响是非常大的;所使用的聚合物分子量越小,油层允许聚合物分子进入的渗透率界限越低,聚驱控制程度越大,但同时也制约了聚合物驱油效果。
表2五点法面积井网单一井组水驱、聚驱控制程度计算结果对比
项目 | 1#水井 | 2#水井 | 3#水井 | 4#水井 | 油井 | 水驱控制程度% | 聚驱控制程度% | |||||||
有效厚度m | 渗透率×10-3μm | 有效厚度m | 渗透率×10-3μm | 有效厚度m | 渗透率×10-3μm | 有效厚度m | 渗透率×10-3μm | 有效厚度m | 渗透率×10-3μm | 不考虑渗透率 | K>50 | k>100 | ||
1#层 | 2 | 70 | 2 | 120 | 2 | 40 | 2 | 100 | 2 | 100 | 100 | 100 | 75.0 | 50.0 |
2#层 | / | / | 2 | 200 | 2 | 120 | 2 | 150 | 2 | 150 | 100 | 85.7 | 85.7 | 85.7 |
3#层 | 2 | 90 | / | / | / | / | 2 | 350 | 2 | 200 | 100 | 66.7 | 66.7 | 33.3 |
4#层 | 2 | 110 | / | / | / | / | / | / | 2 | 500 | 100 | 40.0 | 40.0 | 40.0 |
合计 | 6 | 90 | 4 | 200 | 4 | 80 | 6 | 200 | 8 | 240 | 100 | 76.9 | 69.2 | 53.8 |
以大庆油田为例,从1996-1999年投入的目前即将结束的8个葡一组油层聚驱工业化区块的聚驱控制程度和聚驱采收率提高值的关系可看出(图2):由于受到井网井距及地质条件的影响,导致注聚区块聚驱控制程度不同,从而产生较大的聚驱效果差异。例如,聚驱控制程度较低的喇南中块东部(65.8%),采收率提高值只有9.1%;而采收率提高值较高的北二西东块(15.4%),它的聚驱控制程度达到79.7%。
本发明应依据油田开采的经验,选择适当的采收率提高值所对应的值作为聚驱控制程度值,进行油田的开采。
实施例
第一步,考察油田的地质情况,并收集所有井的开发目的层岩心测井解释小层数据。本实施例中,区块位于大庆油田萨中以北地区北一区一、二排西部中新201站SIII组油层聚合物驱试验区,开发目的层为萨尔图油层III2-10,主要以三角洲内前缘相沉积,按照细分沉积相研究结果,将其归纳为三种沉积类型:条带状分布的河道砂体、大面积分布的主体薄层砂和零散分布的砂体。试验区在五点法面积井网175m注采井距条件下。
第二步,根据第一步中提供的区块内所有井的岩心测井解释小层数据,计算出该油田的聚驱控制程度,所述聚驱控制程度为在一定聚合物分子量条件下以聚合物溶液可波及的油层孔隙体积占油层总孔隙体积的百分比,具体公式如下:
η聚=V聚/V总
式中的V聚可由下公式计算得出:
η聚----聚驱控制程度
V聚----聚合物分子可波及的油层孔隙体积,m3
S聚i----第j油层第i井组聚驱井网可波及面积,m2
H聚i----第j油层第i井组聚合物分子可波及的注采井连通厚度,m
V总----总孔隙体积,m3
Φ----孔隙度,小数
由于不同的分子量的聚合物,即使在注入同一油田中,其所产生的聚驱控制程度也有所不同,因此,为了能够有最佳的聚驱效果,因此要选用最佳分子量的聚合物。
根据上述公式计算,结果表明(见表3):若采用的聚合物可以进入有效渗透率大于100×10-3μm2的地层孔隙(通常指聚合物分子量为1500万),聚驱可控制SIII组51.2%的孔隙体积;若采用的聚合物可以进入有效渗透率大于50×10-3μm2的地层孔隙(通常指聚合物分子量为1200万),该区块聚驱可控制SIII组65.9%的孔隙体积,油层组纵向上只有SIII5+6、SIII8、SIII9层的聚驱控制程度超过或接近70%。该试验的实际状况为将来其它区块层系组合和选择射孔层位提供了宝贵的借鉴依据。该试验区选用1200万分子量聚合物。
第三步,建立12个典型地质模型,每个地质模型划分为10个等厚的油层,纵向非均质系数为0.52、0.62,KZ=0.01KX;采用五点法面积井网,注采井距175m;设计聚合物分子量1200万,聚合物用量640PV.mg/L,聚合物溶液浓度1000mg/L,注入速度0.16PV/a;先从地质模型初始时刻水驱至含水90%,考虑聚驱控制程度分别为50%、60%、70%、80%、90%、100%的条件下聚驱至含水98%止。利用数值模拟方法,建立聚驱控制程度与采收率提高值的关系图,如图3。
第四步,根据第三步所得到的图形中,考虑聚驱控制程度对采收率的影响,依照该油田的开采经验值,确定采收率提高值为8%对应的聚驱控制程度(65~75%)为最佳。
从上述分析结果,可以预测大庆油田萨中以北地区北一区一、二排西部中新201站SIII组油层聚合物驱试验区,纵向渗透率变异系数为0.62,采用五点法面积井网,注采井距175m,设计聚合物分子量1200万,聚合物用量640PV.mg/L,聚合物溶液浓度1000mg/L,聚驱控制程度为65.9%,预计该试验区采用聚驱要比采用水驱提高油层采出程度大约7.4个百分点,预计聚驱时含水下降16.5个百分点。
实际算例分析
(1)大庆油田喇南一区SIII3-10油层聚合物驱试验区
喇南一区SIII3-10油层以低弯曲分流河道沉积为主,河道宽度一般在300m~500m,最窄小的河道宽度为100m。该油层有效渗透率分布范围多在200~300×10-3μm2。喇南一区试验中心区在212m注采井距条件下,选用1500万分子量聚合物注入。以1500万分子量聚合物可以进入有效渗透率大于100×10-3μm2的油层计算,计算结果(见表4)表明:该试验区中心井区聚驱可控制SIII3-10油层组80.1%的孔隙体积。说明喇南一区在现井网条件下SIII3-10油层组的连通状况比较好,其聚驱控制程度均较高,这为将来取得较好的驱油效果准备了良好的物质条件。根据该区块密闭取心井岩心分析资料统计SIII3-10油层组纵向非均质变异系数为0.65,聚驱初期含水94.5%,以聚合物用量为640PV.mg/L预计聚驱可提高采收率10%。
表4喇南一区中心井区SIII3-10油层聚驱控制程度统计表
层号 | 全区 | 聚驱可控 | ||||||
有效渗透率>=0.05um2 | 有效渗透率>=0.1um2 | |||||||
碾平厚度m | 孔隙体积×104m3 | 连通碾平厚度m | 孔隙体积×104m3 | 占全区比例% | 连通碾平厚度m | 孔隙体积×104m3 | 占全区比例% | |
SIII3 | 16.5 | 39.1 | 19.9 | 15.4 | 39.3 | 18.7 | 14.7 | 37.6 |
SIII4-7 | 37.2 | 87.9 | 36.3 | 82.4 | 93.8 | 34.8 | 78.8 | 89.7 |
SIII8 | 21.5 | 51.7 | 22.3 | 49.2 | 95.2 | 21.7 | 48.1 | 93.0 |
SIII9-10 | 11.8 | 28.9 | 12.8 | 24.8 | 86.0 | 12.7 | 24.6 | 85.3 |
SIII4-10计 | 70.5 | 168.4 | 71.3 | 156.4 | 92.9 | 69.2 | 151.5 | 90.0 |
合计 | 87.0 | 207.5 | 91.2 | 171.8 | 82.8 | 87.9 | 166.2 | 80.1 |
注:面积0.54km2,注采井距212m。
(2)大庆油田北一区一、二排西部中新201站SIII组油层聚合物驱试验区
该区SIII组油层主要以三角洲内前缘相沉积,按照细分沉积相研究结果,将其归纳为三种沉积类型:条带状分布的河道砂体、大面积分布的主体薄层砂和零散分布的砂体。试验区采用175m注采井距,由于油层连续性差,平面矛盾突出,注采关系难以完善。采用1000-1200万分子量的聚合物,以该分子量可以进入有效渗透率大于50×10-3μm2的地层孔隙计算,计算结果(见表5)表明:该区块聚驱可控制SIII组65.9%的孔隙体积,油层组纵向上只有SIII5+6、SIII8、SIII9层的聚驱控制程度超过或接近70%。根据该区块密闭取心井岩心分析资料统计SIII油层组纵向非均质变异系数为0.62,聚驱初期含水90%,以聚合物用量为540PV.mg/L预计聚驱可提高采收率6.8%。
表5北一、二排西部中新201站上返SIII油层组聚驱控制程度统计表
层号 | 全区 | 聚驱可控 | ||||||||
有效渗透率>=0.05um2 | 有效渗透率>=0.1um2 | |||||||||
碾平厚度(m) | 孔隙体积(m3) | 连通个数 | 连通碾平厚度(m) | 孔隙体积(m3) | 占全区比例(%) | 连通个数 | 连通碾平厚度(m) | 孔隙体积(m3) | 占全区比例(%) | |
SIII2 | 12.2 | 196839 | 13 | 9.3 | 61999 | 31.5 | 7 | 5.8 | 40353 | 20.5 |
SIII3 | 28.8 | 478750 | 60 | 27.4 | 300806 | 62.8 | 39 | 20.1 | 181242 | 37.9 |
SIII4 | 26.6 | 464863 | 39 | 26.2 | 249382 | 53.6 | 29 | 22.1 | 191007 | 41.1 |
SIII5+6 | 42.8 | 732966 | 74 | 43.9 | 573475 | 78.2 | 51 | 38.3 | 399522 | 54.5 |
SIII8 | 30.9 | 526883 | 36 | 30.3 | 398108 | 75.6 | 34 | 30.2 | 376454 | 71.4 |
SIII9 | 30.7 | 511943 | 49 | 28.4 | 349890 | 68.3 | 43 | 26.6 | 304241 | 59.4 |
SIII10 | 15.7 | 281312 | 23 | 15.3 | 169727 | 60.3 | 20 | 13.1 | 142322 | 50.6 |
合计 | 187.7 | 3193554 | 294 | 180.7 | 2103387 | 65.9 | 223 | 156.2 | 1635140 | 51.2 |
注:面积1.8km2,注采井距175m。
本发明具有如下特点:
(1)体积法计算聚合物驱控制程度,不仅考虑了油层平面上的连通状况,而且还考虑了聚合物分子能够进入的孔隙空间大小,从而实现了聚合物驱油层主要特性的量化。
(2)对于聚驱开发油层来讲使用聚驱控制程度要比沿用传统的水驱控制程度更能体现油层地质条件对聚驱效果的影响程度。
(3)在相同注入条件下,聚驱控制程度对聚驱效果起着决定性的影响,聚驱控制程度越低,聚驱效果越差。
Claims (2)
1、一种控制聚驱效果的方法,其特征在于:
第一步,考察油田的地质情况,得到油田地质基础数据和岩心测井解释小层数据;
第二步,根据第一步中的数据,计算出该油田的聚驱控制程度,所述聚驱控制程度为在一定聚合物分子量条件下以聚合物溶液可波及的油层孔隙体积占油层总孔隙体积的百分比,具体公式如下:
η聚=V聚/V总
式中的V聚可由下公式计算得出:
η聚----聚驱控制程度
V聚----聚合物分子可波及的油层孔隙体积,m3
S聚i----第j油层第i井组聚驱井网可波及面积,m2
H聚i----第j油层第i井组聚合物分子可波及的注采井连通厚度,m
V总----总孔隙体积,m3
Ф----孔隙度,小数
第三步,建立地质模型,考虑聚驱控制程度分别为50%、60%、70%、80%、90%、100%的条件下聚驱至含水98%止;利用数值模拟方法,建立聚驱控制程度与采收率提高值的关系图;
第四步,依据第三步得到的关系图,依照经验选择采收率提高值≥8%对应的值作为聚驱控制程度值,进行油田的开采。
2、根据权利要求1所述的一种控制聚驱效果的方法,其特征在于:所述第三步中的的地质模型建立条件是:纵向非均质系数为0.52、0.62,KZ=0.01KX;采用五点法面积井网,注采井距175m;设计聚合物分子量1200万,聚合物用量640PV.mg/L,聚合物溶液浓度1000mg/L,注入速度0.16PV/a;先从地质模型初始时刻水驱至含水90%,考虑聚驱控制程度分别为50%、60%、70%、80%、90%、100%的条件下聚驱至含水98%止。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |