[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

本發明提供一種斷塊油藏多層合采方案優化設計方法，包括：計算目標井的可采儲量；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；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；根據層位矩陣Li計算射孔成本及作業成本；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；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。該斷塊油藏多層合采方案優化設計方法相比數值模擬計算速度更快，具備同時考慮多層生產的能力，研究的目標從井底變為油井，突破液量、油量、含水率、采收率等技術指標的限制，具備了考慮油井生命期內的各種事件對經濟效益影響的能力。

技術領域

本發明涉及油田開發技術領域，特別是涉及到一種斷塊油藏多層合采方案優化設計方法。

背景技術

斷塊油藏通常縱向上具有多套含油層系，普遍采用多層合采方式開發，剩余油受構造及井網控制作用明顯。在合采方案的設計中，“同時打開哪幾個層？什么時候打開？”該類問題一直困擾著油藏管理人員。經驗顯示，單次射孔打開的層位越多，越有助于提高產量，但同時增加了層間相互干擾抑制作用的可能；而單次打開的層位越少，雖然有助于降低地質資料不全、不準的風險，但是增加了后續作業的頻次和費用，長期來看經濟效益越低。

目前所謂的多層合采優化方法都是針對層間物性差異矛盾的調節與緩解，如變密度射孔方法是通過改變孔數、孔徑、孔深等射孔參數調節初期各層之間的產能平衡，然而這種非平衡矛盾是隨時間改變的，后續缺乏有效的調節手段。多層合采的真正風險歸根結底在于油藏物參數的不確定性及射孔施工的不可逆性，某層位一旦打開后續缺乏長效的補救措施，除了從工藝上發展多級多段可調控管柱來彌補缺陷外，還可以發揮老油田井數多、資料全的優勢，通過周圍井的數據類比描述目標新井或目標層位的生產規律，將各種拉低經濟效益的因素考慮在內，從而獲得最佳的多層合采方案。以上技術路線尚沒有較系統的實現方法。為了解決這一難題，實現合采效益的最大化，發明了一種利用地質資料、周圍井生產數據優化合采方案設計的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種油藏工程與數理統計相結合的預測方法，提出了一種適合油井從投產到報廢整個生命周期的模擬預測方案。

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：斷塊油藏多層合采方案優化設計方法，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。

本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：

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。

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(m^3/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(kg/m^3)；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(小數)。