[發明專利]一種考慮應力敏感的縫洞型儲層產能確定方法及系統

有效

• 申請號: 202010376491.5
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN113626967B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 宋海;趙海洋;馬國銳;鄒寧;汪洋;李丹丹;龍武;陶杉;徐燕東;李渭亮;鄢宇杰;張杰;黃傳艷
• 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西北油田分公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟

本發明提供了一種考慮應力敏感的縫洞型儲層產能確定方法，該方法基于單縫洞物理模型擴展次縫洞系統模型，形成包含主次縫洞系統模型的并聯縫洞概念模型，同時依據應力敏感與滲透率之間的關聯性，構建滲透率下降數學模型，進而依據滲透率與產能的關聯性，基于滲透率下降數學模型和構建的基礎數學描述模型獲取考慮應力敏感的縫洞型儲層產能公式模型，進一步在獲取應力敏感值變化特征對縫洞型儲層產能變化的曲線圖版后，利用實際產能曲線對曲線圖版進行調整擬合確定最終的目標儲層產能公式。采用本發明的方案，克服了現有縫洞型油藏產能公式精確度不足的缺陷，引入應力敏感參數，能夠更加精確地對目標區域儲層實現產能預測，指導縫洞型油藏的合理開發。

技術領域

本發明涉及油氣開采技術領域，尤其涉及一種考慮應力敏感的縫洞型儲層產能確定方法及系統。

背景技術

對于順北、躍進及塔河等碳酸鹽巖縫洞型油藏，其儲層主要包含三部分：基質、裂縫和溶洞，儲層的非均質性極強。尤其是其中的裂縫系統，隨著勘探開發認識程度的不斷提高，研究發現裂縫系統存在明顯的應力敏感效應，這一認識也得到了了大量的室內實驗成果的證實。實驗表明，含有裂縫的油氣藏(包含裂縫型油氣藏、縫洞型油氣藏等)均存在應力敏感，即隨著開采的不斷進行，儲層中的孔隙壓力會不斷降低，從而導致儲層有效應力的增加，繼而使得儲層的滲透率出現大幅降低，有研究表明儲層滲透率可降低原始滲透率的10％以上。可見，應力敏感導致的滲透率降低會對儲層特征以及產能變化產生明顯的影響。

基于此，劉洋等對存在應力敏感和啟動壓力的低滲氣井產能進行研究，啟動壓力梯度、應力敏感和高速非達西的存在是低滲氣藏生產過程中的重要特征，對低滲氣井的產能有很大影響，國內外對低滲氣井產能已經有了大量的研究，但是全面考慮上述因素影響的儲層產能確定或預測技術還未實現。針對這一情況，研究人員在同時考慮啟動壓力梯度、應力敏感和高速非達西的基礎上，提出了低滲氣井產能預測數學模型和數值模型，并求解出絕對無阻流量，最后結合現場實例，對比分析了啟動壓力梯度和應力敏感對產量的影響大小，并確定了低滲氣藏的合理生產壓差。這一成果主要建立在低滲透氣藏的模型基礎上，對縫洞型油藏指導意義不大。現有技術中通常僅考慮高速非達西效應分析裂縫系統儲層的產能，根本無法精確表征含裂縫系統油藏的產能關系，無法為縫洞型儲層的開發提供有效指導。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種考慮應力敏感的縫洞型儲層產能確定方法，在一個實施例中，所述方法包括：

步驟S1、將單縫洞物理模型作為主縫洞系統模型，基于所述主縫洞模型擴展次縫洞系統模型，形成包含主縫洞系統模型和次縫洞系統模型的并聯縫洞概念模型；

步驟S2、依據應力敏感與儲層滲透率之間的關聯性，構建縫洞系統模型對應的滲透率下降數學模型；

步驟S3、引入啟動壓力構建并聯縫洞概念模型對應的基礎數學描述模型，并根據儲層滲透率與縫洞型儲層的產能之間的關聯性，基于構建的滲透率下降數學模型和基礎數學描述模型獲取考慮應力敏感的縫洞型儲層產能公式模型；

步驟S4、結合實際工況的礦場資料，獲取應力敏感值變化特征對縫洞型儲層產能變化的曲線圖版，并基于礦場的實際產能曲線對獲取的曲線圖版進行調整擬合，最終確定考慮應力敏感的目標儲層產能公式。

一個實施例中，在步驟S1中，基于所述主縫洞模型擴展次縫洞系統模型的過程，包括：

以一條裂縫與一個溶洞為一個縫洞單元，次縫洞系統的子裂縫連接到主縫洞系統中主裂縫的設定位置，產能測試期間令溶洞壓力保持不變，僅考慮裂縫中的流動壓降，以管流形式描述裂縫內的流動。

一個實施例中，在步驟S2中，構建應力敏感作用下的滲透率下降數學模型如下：

式中，k_f為裂縫當前應力敏感下的滲透率，pk為裂縫應力敏感衰減壓力，ΔP為裂縫的壓差，k_f0為裂縫的原始滲透率。