[發明專利]斷塊油藏多層合采方案優化設計方法

有效

• 申請號: 201611128210.4
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN108229713B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 卜亞輝;楊勇;王建;路智勇;劉維霞;吳義志;王瑞;薛玉榮;宋志超;李文靜;孫寧寧;李曉軍;陳振榮;玄建;楊姝
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司勘探開發研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;E21B43/14
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

1.斷塊油藏多層合采方案優化設計方法，其特征在于，該斷塊油藏多層合采方案優化設計方法包括：

步驟1，計算目標井的可采儲量；

步驟2，利用步驟1計算的射孔參數及含水規律數據，建立各小層獨立生產時的模型，并獲得產能矩陣Qm；

步驟3，根據各層單獨生產時層位排列組合射孔組合方案獲得層位矩陣；

步驟4，根據層位矩陣Li計算射孔成本及作業成本；

步驟5，計算層間的相互干擾抑制作用，產能系數矩陣C模擬強層抑制弱層作用；

步驟6，計算經濟指標，比較各種合采方案的經濟效益，得到最優方案；

在步驟1中，根據公式(1)計算各小層合理的射孔方案，通過改變射孔參數來調節各層產量的平衡，并用周圍井數據擬合得到含水率隨時間的變化規律，

式中，q_mi-第i層的產液量，m³/d；K′-地層流體多相流平均滲透率，mD；B′-體積系數，無量綱；h-平均小層厚度，m；p_e-供給邊緣壓力，MPa；p_wf-井底壓力MPa；μ′-油水混合物平均粘度，mpa·s；r_e-供給半徑，m；r_w-井半徑，m；α-油層垂向滲透率系數，無量綱，垂向滲透率與水平滲透率比值；S-油井總表皮因子，機械表皮因子和打開不完善表皮因子組成；b-油井打開程度，無量綱；

在步驟2中，獲得的產能矩陣Q_m為：

Q_m＝[q_m1 q_m2…q_mi]

式中，Q_m是產能矩陣，由各小層產量組成；q_mi各層單獨生產時的產量，計算方法是將公式(1)計算的產能作為基礎液量，通過調節供給邊緣的壓力和層間干擾作用控制實際的液量，含水上升的規律通過統計周圍井數據獲得含水率f_w與時間t的關系，同時根據各小層水線的遠近、周圍井的水淹情況進行調整，通過插值方法計算月度含水數據；

在步驟3中，假設有N個層的優化問題，用如下的N×N的層位矩陣L表示，當有3個小層的優化問題時，層位矩陣L：

層位矩陣L中的行代表層位，列代表射孔階段，1表示層位打開，0表示關閉；假設有三個層，從下向上依次為1、2、3層，L₁表示從下向上分三次射孔，每次單獨開采一個小層，L₂表示分兩次射孔，3層單采，1和2層合采，L₄表示一次射孔完全打開，1、2、3層合采，3個層的優化問題一共4種組合，即N個層的優化問題共有2^N-1種組合；層位組合的實際順序要根據物性、含水情況判斷各種組合中每個階段即列向量排列的情況；由此可以根據打開層的情況計算無層間干擾條件下多層合采的產量；

在步驟5中，通過產量系數c_i反映層間干擾作用，計算步驟包括，首先計算合采時的產量q_i與單采時產量q_{i_max}的比值，然后將該比值帶入線性模型或階段模型計算產量系數ci，將產量系數組裝成如下的產量系數矩陣C：

產量系數矩陣C代表射孔方案對應的抑制作用量，行代表層位，列代表射孔階段，數值最大為1代表產能完全發揮不受抑制，合采時只有物性最好的一個層值為1，數值越小代表干擾程度越強，最小值為0代表完全抑制；

產液量Q_l等于產能矩陣Q_m乘以產量系數矩陣C，即Q_l＝Q_mC逐月計算產液量、產油量，當達到經濟技術約束條件時，該層的生產周期結束，開始打開新的層位，直到所有層均已打開。

2.根據權利要求1所述的斷塊油藏多層合采方案優化設計方法，其特征在于，該斷塊油藏多層合采方案優化設計方法還包括，在步驟1之前，確定目標井、周圍井及目標層位，目標層位為縱向上層系細分重組后的某一套開發層系內的多個小層，當小層較少或物性差異較小時也可對全井整體優化；需要準備的參數包括：小層深度、有效厚度、滲透率、孔隙度、飽和度、泥質含量、單井控制儲量、邊水的距離、采收率、周圍井的生產數據。