[發明專利]一種基于陣列持率儀計算水平井持水率的新方法

在審

• 申請號: 202210308067.6
• 申請日: 2022-03-26
• 公開（公告）號: CN114753829A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 陳猛;邵思棋;劉向君;劉東明;蹇雪梅;裴陽;楊國鋒
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于陣列持率儀計算水平井持水率的新方法，是一種評價非常規油氣藏開發水平井井筒持水率的準確有效手段。通過獲取陣列探頭在全油、全水和全氣環境下的響應值，結合實際陣列持水測井資料，采用刻度法計算得到各陣列探頭位置的持水率值，進而結合本發明方法計算得到水平井筒的持水率。本發明考慮了儀器結構、測井過程中儀器旋轉、不同探頭的貢獻差異和流體性質影響，能夠方便快捷準地確計算得到水平井筒持水率，為掌握非常規油氣藏各產層生產動態和下階段開發方案優化調整奠定基礎。

技術領域

本發明涉及一種水平井持水率的計算方法，特別是針對水平井陣列持率測井儀監測資料，對非常規油氣藏水平井開發時井筒內油、氣、水多相流動過程中持水率進行定量計算，是一種準確可行的水平井持水率評價方法。

背景技術

隨著全球油氣資源需求量的日益增加和常規油氣藏日益枯竭，以致密油氣、頁巖油氣等為代表的非常規油氣資源逐漸成為勘探開發的熱點。不同于常規油氣藏，致密油氣藏、頁巖油氣藏等儲層覆壓基質滲透率普遍小于或等于0.1mD，儲層物性極差，水平井技術是目前開采此類油氣藏最優選方法。水平井開發過程中，準確獲取各生產層油、氣、水產量是了解油氣藏生產生產動態和指導下階段開發方案優化調整的關鍵基礎，而持水率是評價水平井產層各相流體生產動態的重要參數。

由于水平井特殊的井身結構，井筒內油、氣、水多相流體自身性質的差異和重力分異效應，水平井筒內多相流體介質分布出現分層現象，常規垂直井中采用的單探頭中心持水率儀不能用于監測水平井多相流體介質分布信息。目前，水平井持水率監測以Sondex公司的陣列電容持水率儀CAT、陣列電阻持水率儀RAT和Hunter公司陣列電阻持水率計AFR最具有代表性，對應持水率儀為12個陣列分布探頭在井下張開呈傘狀，探頭沿著井的橫截面環繞一周切克根據彈簧臂的伸縮調整張開半徑，此種儀器結構能夠較為準確監測得到水平井筒內流體分布信息，而基于對應監測信號的水平井持水率定量計算成為后續油氣井生產動態評價的關鍵基礎。據文獻(Richard M.Bateman.Cased-Hole Log Analysis andReservoir Performance Monitoring(Second Edition).Springer,1942,133-140.)，水平井持水率定義為水平井筒橫截面上水相流體面積與井筒橫截面面積之比，在一定的深度微元上可表示體積比，表示如下：

式中，Y_w—水平井持水率，小數；

A_w—井筒橫截面上水相流體的面積，平方米(m²)；

A—井筒橫截面總面積，平方米(m²)；

d_h—水平井深度微元，米(m)。

對于陣列式持率監測儀，陣列探頭監測信號為探頭局部位置的電容或點阻率響應值，結合探頭在純水、純油和純氣中的響應值，采用刻度法可計算得到任一探頭位置局部區域內的持水率值，表示為，

式中，Y_w,i—水平井筒內陣列探頭i(i＝1、2、…、12)處的持水率，小數；

CPS_i—水平井筒內探頭i實測響應值，每秒計數率(CPS)；

CPS_w,i—探頭i在全水條件時的響應值，每秒計數率(CPS)；

CPS_h,i—探頭i在油或全氣條件時的響應值，每秒計數率(CPS)。

水平井持水率表示為個探頭局部持水率的函數，通常基于各陣列探頭計算水平井持水率率方法表示為，

式中，α_i—水平井筒內陣列探頭i(i＝1、2、…、12)的權重系數，小數。