專利名稱：一種確定合采井單層產量的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種確定合采井單層產量的方法，屬油氣勘探開發(fā)技術領域。
背景技術：
一般地，一個油藏都包含有多個油層。為了確保開采效益，需要保證油井要有一定的產能，而單個油層大多難以達到高產能的目的，因而需要合層開采，即多個油層一起開采是目前油藏開發(fā)中的常用方法。 為了合理進行合采井開發(fā)，必須查清合采井中不同層的產出狀況，據(jù)此進行開發(fā)調整。合采井中的油水是由各個層共同產出的，但具體那一個層產出了多少油、產出了多少水、目前主要的產水來自哪個層、需要封堵哪個層、加大哪個層的注水？都必須了解單油層的產出狀況后才能夠確定。然而，確定合采井中單層的產出量的方法非常有限，常不能給出準確的產出信息。地層系數(shù)法是最常用的產出量計算的方法，主要是依據(jù)達西定理，按照合采井中各單獨層的滲透率大小將產出量按比例劈分到各單油層中去。由于油層的產液量和流體性質除受滲透率影響外，還受連通性、含油飽和度以及壓力分布的影響，基于達西定律進行計算往往不能考慮到這些因素，因而產量劈分往往非常不準確。產液監(jiān)測剖面法是最可靠的方法，其主要依據(jù)是對單個層產出情況的測量，確定某時刻各層的產出狀況，但是由于測量成本的制約，資料非常有限，不能對單層各個時期的情況及總體產出狀況進行解釋。地球化學法是新發(fā)展起來的一種確定單層產量的方法，它是基于不同油層的原油組成的顯微差別，通過數(shù)學擬合，獲得各單層的產出比例，但由于受各單層原油本身差異的制約，常只能對三層以內的合采井進行分析，而且對于產水的狀況也無法進行分析?；诂F(xiàn)有技術的這種狀況，僅利用儲層地質參數(shù)或監(jiān)測資料數(shù)據(jù)已不能較好地確定合采井中單油層的產出狀況，影響了合采井油藏的開發(fā)調整，因此必須尋找出一種不同于常規(guī)的評價方法，更好地確定合采井中單油層的油水產出狀況，為油藏開發(fā)調整提供依據(jù)。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種確定合采井單層產量的方法，結合目標井的各種動、靜態(tài)資料，依據(jù)油井產出特征的變化、分析產量變化的原因，從而確定關鍵點的劈分系數(shù)；結合各時刻合采井的總產量，確定各單油層在各時刻的產出油水量和含水特征，為油藏開發(fā)調整提供依據(jù)。本發(fā)明是通過如下技術方案來實現(xiàn)上述目的的。I、資料的收集包括油層靜態(tài)資料、生產動態(tài)資料和油藏監(jiān)測資料。(I)油層靜態(tài)資料
收集的油層靜態(tài)資料包括合采井的生產層段各油層的層號、儲層厚度、滲透率、相滲曲線、沉積相、試油成果；合采井鄰井相應油層的的分層數(shù)據(jù)、厚度、滲透率、沉積相數(shù)據(jù)；油藏邊底水數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)；生產油層的各小層的油砂體平面圖、沉積相平面圖。(2)生產動態(tài)資料收集的生產動態(tài)資料包括合采井的射孔數(shù)據(jù)、補孔和封堵數(shù)據(jù)，合采井的油水產量數(shù)據(jù)；鄰井射孔數(shù)據(jù)、補孔和封堵數(shù)據(jù)，鄰井油水產量數(shù)據(jù)。(3)油藏監(jiān)測資料收集的油藏監(jiān)測資料包括合采井的產液監(jiān)測剖面、鄰井油水井產液監(jiān)測剖面、合采井及鄰井壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)。2、原始資料數(shù)據(jù)庫的建立原始資料數(shù)據(jù)庫的建立包括以下幾個方面 (I)油層靜態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)庫；(2)射孔數(shù)據(jù)庫；(3)單井生產動態(tài)數(shù)據(jù)庫；(4)壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)庫；(5)動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。3、生產時段的劃分(I)以油井射孔情況的變化為依據(jù)進行產出時段的初次劃分；讀取目標井射孔和封堵數(shù)據(jù)，按其生產層位的差異，將其劃分為相應的生產時段。(2)以目標井監(jiān)測資料為基礎進行產出時段的細分；(3)從目標井產量突變確定產量分段細分點；以油井產出狀況的變化為依據(jù)進行產出層段的進一步細分。(4)以相鄰注水井調整確定目標井產量細分的界限；(5)以相鄰油井的生產調整作為目標井計算的邊界條件；(6)以相鄰水井的調整作為細分計算層段的邊界條件。4、計算產量的劈分系數(shù)(I)基礎生產時間點的產出劈分系數(shù)基礎生產時間點包括合采井進行監(jiān)測之間的生產時段，其間的產出量劈分主要從儲層的物性、連通性、含油性、注采對應性等方面進行劈分，具體如下從各油層的平面相圖和油砂體展布圖評價目標井中各油層的連通性；由油層的滲透率評價油層的滲流能力；由油層的面積和供液壓力系統(tǒng)確定流體的供給性質及能力；由注水井與目標井的連通情況確定各油層的受效能力；由相鄰油井對應層的生產狀況評價目標油層的生產干擾性；由單油層的油水分布情況確定各單層內的油水比例；綜合以上各方面的指標，確定目標油井各單油層的油、水劈分系數(shù)。(2)確定產液監(jiān)測時間點的產出劈分比例直接由產液剖面讀出監(jiān)測時間點的產出劈分比例系數(shù)。(3)確定目標井調整措施后合米井段的廣出構成
補射孔后，將新增的產量歸給新射開的層段，而剩余產量作為原先射孔層段的總產量進行劈分；封堵層段后將損失的產量歸為封堵層的產量，同時將余下的產量作為未封堵層的總產量進行劈分，同時對原有產量劈分系數(shù)按此進行調整。(4)確定鄰井調整措施后目標合采井段的產出構成劈分系數(shù)包括油井調整和水井調整，其中油層調整主要是由于相鄰油井投產、補孔后壓力下降、流體流入目標井內對應層的液量減少；或由于相鄰油井封堵后壓力上升、流體流入目標井內對應層的液量增加。注水井也主要是兩種狀況，或是注水井相應層段注入量增大導致目標井對應流量增大，或注水井停注相應層導致對應層流量減少。對于此類情況，需在原來產量構成方程中 調整能量影響項的相應系數(shù)，形成新的產量劈分系數(shù)體系。針對以上情況，在進行產量劈分時，將增加或減少的產量歸入到受影響的單油層中，然后按原有的產量劈分方案進行劈分系數(shù)的調整。(5)確定產量突變后的產量劈分系數(shù)目標井油、水產量或產量構成發(fā)生明顯變化時喻示著地下流動方式與原流動方式產生了變化，必須對其流動變化作出響應，即需要確定變化后的產量構成劈分系數(shù)。此時主要從兩個方面考慮，一是產液總量的突大、突小，這是能量系統(tǒng)內的變化，應從壓力系統(tǒng)變化中能量產生變化的單油層來進行調整。二是油水比例變化，這是流體場分布差異造成的相滲差異的結果，需要從各層內的相飽和度所確定的相流動差異進行調整。前者應將新增產量或減少產量歸入到受影響的層內，其它的按已有的劈分參數(shù)處理，而后者則考慮水線突進影響的結果，主要考慮主要的產層的注水前緣及油水相對流動能力造成的含水突然增高，將新增產水和減少產油歸入相應層段。(6)確定關鍵時間點之外各時刻點的劈分系數(shù)大部分的生產時間點是關鍵時間點間的其它時間點，這些時間點的產量構成在關鍵時間點間一般是隨時間逐漸變化的，因而可依據(jù)其所處的時間點前后的兩個關鍵時間點，采用按時間進行線性插值的方法，確定非關鍵時間點的產量劈分系數(shù)。但對于由于措施影響的產液量和性質突變的情況，則考慮措施的有效時間，按措施的影響時間確定產量變化的有效時間，進而進行劈分系數(shù)的調整。5、計算目標井生產歷史中各單油層各時間點的產出流體量讀入目標井的總產出量，再根據(jù)前述所獲取的目標井各時間點各單油層的劈分系數(shù)，按油、水分別計算得到各單油層不同時刻點的產出流體量，實現(xiàn)合采井總液量的劈分。6、確定特定單元特定時段內的累產量對特定單元內各合采井在特定時間段內的產油量、產水量及注水量進行劈分，獲取各單油層的相應產量，再進行累積，確定單油層的累積產量，可確定特定單元總體產出量，結合注入量情況，可分析其動用程度、注采平衡及壓力保持水平，直接為油藏開發(fā)調整提供依據(jù)。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術相比，具有如下有益效果I、可充分考慮不同因素對產出的影響，準確預測合采井中單層的產出量，適應和滿足油田開發(fā)調整的需要。
2、可對不同層次單元的所有井的不同時期的產出量進行劈分，獲得不同時期的生產數(shù)據(jù)，進而對單元的動用狀況獲得準確認識，為單元的開發(fā)調整提供依據(jù)。3、不僅能分析產油量的變化，也能分析單層產水量的貢獻，從而為準確認識水淹層提供了很好的依據(jù)。4、綜合運用各種地質、生產和監(jiān)測信息，分析成果準確度明顯高于常規(guī)方法。5、不需要關井，不影響正常的油田生產，節(jié)約測試成本。
具體實施例方式以下通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明
我國西北某油田的一個復雜斷塊油田，縱向上由N21、&、#三個油藏組成，分14個油層組，198個小層，2485個油砂體。油藏埋深550—2000米，含油面積2. 25Km2。油藏由大大小小18個斷塊組成，構造和儲層都較復雜。油藏分為8套開發(fā)層系開發(fā)，開發(fā)井采用合注合采的方式，每個開發(fā)層段中含有20個以上的小層。經過多年的注水開發(fā)，綜合含水率已達85%，處于含水上升快，產量下降大的開采階段，調整難度非常大。為更好地進行油藏開發(fā)調整，需要正確認識剩余油在各小層和油藏體中分布，針對油藏體進行開發(fā)調整。而由于油藏構造和儲層的復雜性，采用油藏數(shù)值模擬效果較差，因而采用新的技術手段預測各油層的動用狀況，以便采取調整措施，改善油藏開發(fā)效果。因此，以本油藏六層系744斷塊為例，對本發(fā)明的方法進行詳細說明。I、資料的收集(I)斷塊開發(fā)基本數(shù)據(jù)六層系744斷塊是一個油氣相對富集的斷塊，斷塊內鉆井15 口，其中在本層系開發(fā)的井有5 口中，其中744井為油井轉注井，7-7、643、844、144井為采油井。本開發(fā)層系內有油層20層，油砂體23個，油層分布相對連續(xù)，但分布面積差別較大。(2)斷塊基本地質數(shù)據(jù)收集了各小層的構造圖、砂體等厚圖、油砂體平面分布圖、油藏剖面圖、油藏柵狀圖、沉積相圖、儲層等滲圖、斷層封堵性和邊水強度數(shù)據(jù)。(3)油水井射孔作業(yè)數(shù)據(jù)包括油水井的射孔數(shù)據(jù)、補孔數(shù)據(jù)、封堵數(shù)據(jù)，酸化、洗井、壓裂作業(yè)等作業(yè)數(shù)據(jù)。(4)油水井生產數(shù)據(jù)油井的產油、產水、產氣數(shù)據(jù)，水井注水量。(5)油水井開發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)油井的動液面和壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)，水井注入壓力監(jiān)測，同位素示蹤劑監(jiān)測等。2、建立原始資料數(shù)據(jù)庫依據(jù)本斷塊的特點，主要建立了斷塊內744、7_7、844、643、144等5 口井的以下幾個數(shù)據(jù)庫(I)油井油砂體基本地質知識庫地質知識庫包括油井中各射孔油砂體分布、儲量、油水井連通性、邊水連通性、基本物性、沉積相類型、邊水大小及能量等；本區(qū)在數(shù)據(jù)庫中定量給出了各小層的連續(xù)性參數(shù)、能量參數(shù)、邊水影響參數(shù)、油層儲量影響參數(shù)等。
(2)油水井作業(yè)數(shù)據(jù)庫油水井作業(yè)數(shù)據(jù)庫主要包括格式化的油水井射孔數(shù)據(jù)、補孔和封堵數(shù)據(jù)、分注實施、投產時間、停產時間、壓裂和重復射孔等影響地下流體和井中滲流的井下作業(yè)施工措施。(3)油水井監(jiān)測數(shù)據(jù)庫油水井監(jiān)測數(shù)據(jù)庫主要包括格式化的能表現(xiàn)油水井中的流體流動特征的監(jiān)測數(shù)據(jù),油井監(jiān)測數(shù)據(jù)庫由結構化的油井產液剖面(時間、層位、產量構成)、示蹤劑監(jiān)測(層位、時間、運動速度等)、油壓套壓(時間、壓力值)、油層壓力(時間、壓力值)和動液面(時間、深度)構成，水井監(jiān)測數(shù)據(jù)庫由結構化的吸水剖面(時間、分層吸水量)、注入壓力(時間、壓力)構成。(4)鄰井生產情況變動數(shù)據(jù)庫 包括結構化的新井投產層位數(shù)據(jù)庫、新井增注層位數(shù)據(jù)庫，老井關、停注層位數(shù)據(jù)庫、老井新投產井位數(shù)據(jù)庫。(5)油井生產數(shù)據(jù)庫結構化的744、7_7、844、643、144等5 口油井的生產數(shù)據(jù)，包括油井生產時間及對應時間的產油量、產水量、產氣量構成。(6)水井注水數(shù)據(jù)庫結構化的744井注水數(shù)據(jù)庫，包括注水時間及對應時間的注水量。3、生產時段的劃分以844井為例進行說明。(I)調出該井作業(yè)數(shù)據(jù)庫，確定該井有以下幾個生產關鍵點1998年5月在七層系射孔投產；1998年8月補射七層系部分層小層；2000年8月補射六層系1、2、14、17、18小層；2001年5月補射六層系4、7、11小層;2004年12月補射六層系3、9、15小層；2006年3月補四層系部分小層；2000年8月封堵七層系；2001年5月封堵六層系17、18小層；2005年7月封堵六層系的2、3小層；2005年10月封堵11、14小層;2006年2月重新封堵六層系。依據(jù)設計的算法，首先篩選出六層系生產的時段為2000年8月至2006年2月，針對此段進行該井六層系產量劈分。然后依據(jù)射孔封堵數(shù)據(jù)再選取出2001年8月、2001年5月、2001年7月、2004年12月、2005年5月、2005年7月、2006年2月等作業(yè)產量劈分關鍵時間點。(2)調出監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，確定844井的監(jiān)測情況，該井有產液剖面三個，分別是2001年4月、2005年5月、2005年8月，將其作為產量劈分的二類監(jiān)測關鍵時間點。(3)調出對應該斷塊的鄰井生產數(shù)據(jù)庫，確定在生產過程中沒有新井投產，同時對相應的水井744井的注水情況分析表明，該井2001年11月前對六層系3、5、8、9、10、12小層注水，其后增加了 14、16、18和19號小層進行注水，因而2001年12月是鄰井影響劈分產量時間關鍵節(jié)點。(4)調出844井生產數(shù)據(jù)庫，分析2000年8月到2006年I月的生產數(shù)據(jù)，對生產數(shù)據(jù)中的產油、產水、產氣及含水情況進行分析，除以上時間節(jié)點外未發(fā)現(xiàn)生產數(shù)據(jù)中存在突然變化，表明生產除以上節(jié)點外，生產未受到外部其它因素的較強干擾，生產情況相對平穩(wěn)，不需要進行相應的控制。(5)根據(jù)對以上數(shù)據(jù)的分析，確定844井生產中的關鍵時間點為2000年9月、2001年4月、2001年5月、2001年6月、2004年12月、2005年I月、2005年5月、2005年7月、2005 年 8 月、2005 年 10 月、2006 年 2 月。4、計算產量的劈分系數(shù)(I)基礎生產產量的劈分系數(shù) 2000年9月到2001年3月間該井沒有進行產出剖面監(jiān)測，此階段的油藏產量劈分依據(jù)原始地層的認識進行，據(jù)此調出該井油砂體基本數(shù)據(jù)庫，調出各射孔油砂體的面積、儲量、滲透率、厚度、邊底水情況等影響油水運動的因素，計算該井六層系射孔的1、2、14、17、18小層的地層系數(shù)，獲得初步的產量劈分系數(shù)，按油藏中的含油面積、儲量、邊底水參數(shù)計算調整因素，最終形成2000年8月的該井的產量劈分系數(shù)。(2)由產液剖面確定產液剖面關鍵點的產量劈分系數(shù)由監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中的產液剖面中的產油量、產水量值,直接計算出相應關鍵時間點的小層產量劈分系數(shù)，本井中的關鍵點2001年4月、2005年5月、2005年8月時間點的產量劈分系數(shù)據(jù)此計算。(3)補射孔后關鍵點的產量劈分系數(shù)分兩種情況，一種是在補射孔后進行了動態(tài)監(jiān)測的按產液剖面直接計算，同時按產液剖面中的劈分系數(shù)確定未補孔前的最近時間點的原射孔小層的產量劈分系數(shù)；二是在補孔后未進行動態(tài)監(jiān)測的，按補孔前后產量變化，計算補孔后的新增產量值，將其視為補孔層的總產量，依據(jù)基礎劈分系數(shù)進行劈分，確定新射開小層的產量，而原射孔層段的按原劈分系數(shù)計算其產量，然后由各小層的產量確定補孔后的劈分系數(shù)。本井2001年5月、2004年12月補孔后均未測產液剖面，其補孔后的劈分方法采用第二種情況進行劈分。(4)封堵后關鍵點的產量劈分系數(shù)封堵后的產量劈分與補射孔后的情況類似，也分封堵后有產液剖面和無產液剖面的兩種情況，所不同的是封堵后產量下降，由下降量確定出封堵后余下層的產出狀況進而確定其封堵前的產出分配。本區(qū)2000年封堵七層系，改射六層系是全部調層，此時相當于新投產，只在六層系內進行產量劈分計算。2005年5月封堵后有新產液剖面，據(jù)產液剖面可計算相應的劈分系數(shù)并進行之前的調整，2005年10月封堵后未測產液剖面，屬于第二種情況，按封堵后的地層系數(shù)綜合確定產液劈分系數(shù)。(5)關鍵點間劈分系數(shù)的確定按844井的各關鍵點的劈分系數(shù)，將該井六層系的生產時間劃分為不同的生產時間段，不同時間段內的產量應具有漸變性，在時間段內以起始點的產量劈分系數(shù)值，按線性插值計算各小層不同時間點的產量劈分系數(shù)，得到產量劈分系數(shù)組。
5、計算目標井生產歷史中的各時間點的產出流體量調出844井的油、氣、水產量數(shù)據(jù)庫，按產量劈分系數(shù)組計算各小層在各時間點的油氣水產量。6、計算單井在特定油砂體特定時段內的產量以時間為單元，對特定時段內844井的產量進行累積，得該井在特定時段內的產油、氣、水量。7、確定特定單元特定時段內的累產量對區(qū)塊內的其它幾口采油井643、7-7、144、744依照以上方法進行計算，得到其它井的各小層各時間點的產量，據(jù)此對本斷塊的23個油砂體的不同時間點和時段的產出量進行計算及實時的開發(fā)動態(tài)評價，確定油砂體的動用程度和下步調整方向、潛力。
如經計算表明其主體的油砂體N1 II 5-1油砂體原始儲量I. 22萬噸，采出0. 685萬噸，采出程度達56 %，綜合含水89. 7 %，目前應采用高注高采方式進行開采或進一步采用三采技術提高采收率。
權利要求
1.一種確定合采井單層產量的方法，其特征在于具體步驟如下 (1)資料的收集； (2)原始資料數(shù)據(jù)庫的建立； (3)生產時段的劃分； (4)計算產量的劈分系數(shù)； (5)計算目標井生產歷史中各單油層各時間點的產出流體量； (6)確定特定單元特定時段內的累產量。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種確定合采井單層產量的方法，其特征在于所述的資料的收集包括油層靜態(tài)資料、生產動態(tài)資料和油藏監(jiān)測資料。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種確定合采井單層產量的方法，其特征在于所述的原始資料數(shù)據(jù)庫的建立包括以下幾個方面 (1)油層靜態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)庫； (2)射孔數(shù)據(jù)庫； (3)單井生產動態(tài)數(shù)據(jù)庫； (4)壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)庫； (5)動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種確定合采井單層產量的方法，其特征在于計算產量的劈分系數(shù)時結合目標井的各種動、靜態(tài)資料，依據(jù)油井產出特征的變化、分析產量變化的原因，確定關鍵點的劈分系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種確定合采井單層產量的方法，屬油氣勘探開發(fā)技術領域，其特征在于采用以下步驟(1)資料的收集；(2)原始資料數(shù)據(jù)庫的建立；(3)生產時段的劃分；(4)計算產量的劈分系數(shù)；(5)計算目標井生產歷史中各單油層各時間點的產出流體量；(6)確定特定單元特定時段內的累產量。本發(fā)明充分考慮不同因素對產出的影響，準確預測合采井中單層的產出量，綜合運用各種地質、生產和監(jiān)測信息，分析成果準確度明顯高于常規(guī)方法；不需要關井，不影響正常的油田生產，節(jié)約測試成本，能適應和滿足油田開發(fā)調整的需要。
文檔編號E21B43/14GK102747991SQ20111010132
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權日2011年4月22日
發(fā)明者尹太舉, 張昌民, 戴勝群 申請人:長江大學