阅读说明：本技术 一种缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法和装置 (Automatic judgment method and device for interwell communication mode of fracture-cavity type oil reservoir ) 是由 张冬梅 邢路通 胡安忠 于 2019-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法及装置,包括：基于滑动窗口遍历计算缝洞型油藏注水后一段时间内生产井生产数据的最大波动变化幅值特征参数；采用多重分形谱量化所述缝洞型油藏注水后各生产井产水量和产油量生产指标的变化程度特征参数；基于计算出的生产数据的最大波动变化幅值特征参数,以及产油量和产水量变化程度特征参数,并与各参数的预设阈值范围进行比较,从而将所述缝洞型油藏井间连通模式自动判断为井间缝连通、井间洞连通以及井间缝洞复合连通中的一种。本发明首次实现了井间连通模式的自动判断,并有效提高了识别效率,能够指导油藏生产。(The invention discloses an automatic judgment method and device for an interwell communication mode of a fracture-cavity type oil reservoir, comprising the following steps of: traversing and calculating the maximum fluctuation change amplitude characteristic parameter of production well production data in a period of time after water injection of the fracture-cavity oil reservoir based on a sliding window; quantifying the characteristic parameters of the variation degree of the production indexes of the water yield and the oil yield of each production well after the water injection of the fracture-cavity oil reservoir by adopting a multi-fractal spectrum; and based on the calculated maximum fluctuation change amplitude characteristic parameter of the production data and the characteristic parameters of the oil yield and the water yield change degree, comparing the maximum fluctuation change amplitude characteristic parameter with preset threshold ranges of the parameters, and automatically judging the inter-well communication mode of the fracture-cavity type oil reservoir as one of inter-well fracture communication, inter-well hole communication and inter-well fracture-hole composite communication. The method realizes the automatic judgment of the inter-well communication mode for the first time, effectively improves the identification efficiency and can guide the production of the oil reservoir.)

一种缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法和装置

技术领域

本发明涉及油藏工程领域，更具体地说涉及一种缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法和装置，尤其适用于碳酸盐岩缝洞型油藏开发。

背景技术

在多期构造和岩溶作用下，缝洞型油藏储层形成了以溶蚀孔洞、裂缝为主的储集空间，储层非均质性强。根据井间缝洞组合和空间配置关系，缝洞型油藏注采井间连通模式复杂多样。研究根据储集体间的连通关系，将塔河油田的井间连通模式主要分为洞连通、缝连通及缝洞复合连通三类。目前对井间连通模式的判断方法主要基于静态数据(地震、测井等)进行人工判断，存在歧义、多解、效率低等问题。

油田注水生产期间，注入水沿着井间优势通道流动，动态响应越显著连通性越强，在一定程度上能够间接反映井间地质特征。多重分形是一种从系统局部出发研究整体特征的方法，借助统计物理方法计算概率分布情况。因此，研究在综合分析不同连通模式下的示踪剂产出曲线特征和生产动态响应特征基础上，采用多重分形谱描述研究持续注水工作制度改变后邻近生产井压力、产油量等生产指标的波动变化程度，基于滑动窗口遍历计算注水后一段时间内生产井生产数据的最大波动变化幅值特征参数，在提取各类波动变化特征基础上实现缝洞型油藏井间连通模式的自动判断。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中目前对井间连通模式的判断方法主要基于静态数据(地震、测井等)进行人工判断，存在歧义、多解、效率低等问题，提供一种缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法和装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法，包含如下步骤：

S1、基于滑动窗口遍历计算缝洞型油藏注水后一段时间内生产井生产数据的最大波动变化幅值特征参数；

S2、采用多重分形谱量化所述缝洞型油藏注水后各生产井产水量和产油量生产指标的变化程度特征参数；

S3、基于计算出的生产数据的最大波动变化幅值特征参数，以及产油量和产水量波动程度特征参数，并与各参数的预设阈值范围进行比较，从而将所述缝洞型油藏井间连通模式自动判断为井间缝连通、井间洞连通以及井间缝洞复合连通中的一种。

进一步地，在本发明的缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法中，步骤S1具体包含如下步骤：

S11、读取所述缝洞型油藏注水后的生产井生产数据；

S12、删除关停井段以及开井后三天的生产井生产数据实现预处理；

S13、选定注水后时间跨度为T的且进行预处理后的生产井生产数据，并初始化滑动窗口为t，t<T；

S14、以滑动窗口t遍历选定的跨度为T的生产数据序列，并计算各滑动窗口内进行数据清洗后的生产井生产数据的波动变化幅值；波动变化幅值的计算公式为：Δw＝max(T_s)-min(T_s)，其中T_s为生产数据序列中的生产井生产数据值；

S15、统计得到所有滑动窗口的最大波动幅值。

进一步地，在本发明的缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法中，步骤S1中，所述生产井生产数据具体是指产液量、产油量、产水量、含水率、冲程、冲次、油嘴等。

进一步地，在本发明的缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法中，步骤S2具体包括如下步骤：

S21、分别读取所述缝洞型油藏注水后生产井产水量、产油量生产数据；

S22、删除关停井段以及开井后三天的生产井生产数据实现预处理；

S23、设定权重因子的取值范围q_min和q_max及时间尺度δ；

S24、对不同的时间尺度δ划分经过预处理后的所述产水量、产油量生产数据对应的数据序列，计算各时间尺度下的概率测度P_i(δ)： 其中I_i(δ)为当前时间尺度划分的第i个区间的产水量或产油量对应的数据序列的数值之和，N为产水量或产油量的区间总数；

S25、计算经过划分后的各时间尺度下的配分函数

S26、绘制时间尺度及配分函数的双对数曲线并拟合，计算曲线斜率作为质量指数τ(q)。

S27、基于勒让德变换计算奇异性指数α及多重分形谱f(α)，计算公式如下：

α＝dτ(q)/dq

S28、若q<q_max，则将q更新为q+1并转入步骤S24；否则转入S29；

S29、计算多重分形谱谱宽作为产水量和产油量的波动变化程度参数。

进一步地，在本发明的缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法中，步骤S26中，所述拟合时间尺度及配分函数的双对数曲线具体是采用最小二乘法进行拟合。

进一步地，在本发明的缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法中，将所述缝洞型油藏的井间连通模式自动分为井间缝连通、井间洞连通以及井间缝洞复合连通中的一种的具体规则为：

S31、如果产油量或产水量的波动程度参数大于K1或最大波动幅值大于K2，判定为井间缝连通，否则转S32；

S32、如果产油量及产水量的波动程度均小于K3且最大波动程度小于K4，判定为井间洞连通，否则转S33；

S33、判定为井间缝洞复合连通；

S34、输出注采井间连通模式；

进一步地，在本发明的缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法中，K3＝0.25，K1＝0.5，K4＝25，K2＝40。

本发明为解决其技术问题，还提供了一种缝洞型油藏井间连通模式的自动判断装置，具有计算机存储介质，所述计算机存储介质内存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于实现上述任一项所述的缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法。

实施本发明的缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法及装置，具有以下有益效果：本发明采用基于滑动窗口的最大波动特征提取和基于多重分形的波动变化程度特征自动提取，实现基于生产动态数据的井间连通模式自动判断，有效提高井间连通模式的判断效率，能够指导油藏生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是生产数据波动变化程度特征自动提取流程图；

图2是生产数据最大波动特征自动提取流程图；

图3是缝洞型油藏井间连通模式自动判断流程图；

图4是TK634井组TK747井示踪剂产出浓度曲线图；

图5是TK634井组TK715井示踪剂产出浓度曲线图；

图6是TK634井组TK713井示踪剂产出浓度曲线图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

储层地质特征不同，不同连通模式下示踪剂浓度产出曲线、生产动态曲线的特征也不尽相同。研究从注采响应、类干扰特征入手，结合分析示踪剂浓度产出曲线，自动提取各类波动响应特征参数，实现井间连通模式的自动评价。

1.分析不同井间连通模式的注采响应特征

储层地质特征不同，注水后一段时间生产井的响应特征也不同。

(1)如果井间是洞沟通为主的连通模式，由于井间压力干扰不大，注采井间生产动态响应特征不明显；

(2)如果井间是大尺度裂缝沟通为主的连通模式，通过大尺度裂缝沟通，井间压力干扰明显，生产动态响应显著；

(3)如果井间是缝-洞复合沟通的连通模式，通过溶蚀孔洞或多裂缝组合沟通，连通模式复杂，生产动态响应程度介于洞沟通和大尺度裂缝沟通之间。

2.分析不同井间连通模式的示踪剂产出特征

示踪剂浓度产出曲线、累计产出曲线的形态，间接反映了储层的地质特征如裂缝发育程度、非均质性。

(1)如果井间是洞沟通为主的连通模式，由于弥散扩散作用，示踪剂浓度产出曲线形态特征是见峰时间较长，峰值浓度不高，整体呈抛物线形态；

(2)如果井间是单一大尺度裂缝沟通为主的连通模式，示踪剂沿裂缝快速推进，示踪剂浓度产出曲线形态特征是见峰时间短，推进速度快，呈较窄的单峰形态；

(3)如果井间是缝-洞复合沟通的连通模式，示踪剂浓度产出曲线形态特征呈波动上升，波峰较宽浓度下降缓慢，波峰数目和裂缝条数有关，曲线波动范围较广。

基于不同连通模式下的动态响应特征和示踪剂浓度产出曲线特征的分析，分别采用基于滑动窗口的最大波动特征提取技术、基于多重分形的波动变化程度特征量化技术，综合形成井间连通模式自动评价技术。

参考图1-图3，本发明提供了一种缝洞型油藏井间连通模式的自动判断方法，包含如下步骤：

S1、基于滑动窗口遍历计算缝洞型油藏注水后一段时间内生产井生产数据的最大波动变化幅值特征参数；生产井生产数据具体是指产液量、产油量、产水量、含水率、冲程、冲次、油嘴等。

步骤S1具体包含如下步骤：

S11、读取所述缝洞型油藏注水后的生产井生产数据；

S12、删除关停井段以及开井后三天的生产井生产数据实现预处理；

S13、选定注水后时间跨度为T的且进行预处理后的生产井生产数据，并初始化滑动窗口为t，t<T；

S14、以滑动窗口t遍历选定的跨度为T的生产数据序列，并计算各滑动窗口内进行数据清洗后的生产井生产数据的波动变化幅值；波动变化幅值的计算公式为：Δw＝max(T_s)-min(T_s)，其中T_s为生产数据序列中的生产井生产数据值；

S15、统计得到所有滑动窗口的最大波动变化幅值。

S2、采用多重分形谱衡量所述缝洞型油藏注水后各生产井产水量和产油量生产指标的波动程度特征参数。

步骤S2具体包括如下步骤：

S21、分别读取所述缝洞型油藏注水后生产井产水量、产油量生产数据；

S22、删除关停井段以及开井后三天的生产井生产数据实现预处理；

S23、设定权重因子的取值范围q_min和q_max及时间尺度δ；

S24、对不同的时间尺度δ划分经过预处理后的所述产水量、产油量生产数据对应的数据序列，计算各时间尺度下的概率测度P_i(δ)： 其中I_i(δ)为当前时间尺度划分的第i个区间的产水量或产油量对应的数据序列的数值之和，N为产水量或产油量的区间总数；

S25、计算经过划分后的各时间尺度下的配分函数

S26、绘制时间尺度及配分函数的双对数曲线并拟合，计算曲线斜率作为质量指数τ(q)。

S27、基于勒让德变换计算奇异性指数α及多重分形谱f(α)，计算公式如下：

α＝dτ(q)/dq

S28、若q<q_max，则将q更新为q+1并转入步骤S24；否则转入S29；

S29、计算多重分形谱谱宽作为产水量和产油量的波动变化程度参数。

S3、基于计算出的生产数据的最大波动特征幅值，以及产油量和产水量波动程度特征参数，与预设值的阈值范围进行比较，从而将所述缝洞型油藏的井间连通模式自动分为井间缝连通、井间洞连通以及井间缝洞复合连通中的一种。将所述缝洞型油藏的井间连通模式自动分为井间缝连通、井间洞连通以及井间缝洞复合连通中的一种的具体规则为：

S31、如果产油量或产水量的波动程度参数大于K1或最大波动幅值大于K2，判定为井间缝连通，否则转S32；

S32、如果产油量及产水量的波动程度均小于K3且最大波动程度小于K4，判定为井间洞连通，否则转S33；

S33、判定为井间缝洞复合连通；

S34、输出注采井间连通模式；

在本实施例中，K3＝0.25，K1＝0.5，K4＝25，K2＝40。

实例

塔河油田缝洞型油藏，是以溶洞、缝洞为主的油藏,按照不同的空间配置关系得到不同的井间连通模式。实验以S80单元TK634井组为例，该井组位于塔河油田6区，生产层位奥陶系O_1-2y，溶洞、缝洞发育，天然能量充足。TK634井组于2009年4月18日开始注水，采用井间连通模式自动判断算法对该井组生产井井间连通模式进行判别，结果如表1：

表1 TK642井组算法计算结果及示踪剂结果

从TK747生产井的产油量和产水量波动特征看，TK747井的产油量、产水量波动程度及含水率最大波动计算结果均大于算法设定的阈值上限，说明井间干扰明显，生产动态响应明显，因此判定为缝连通。TK713井及TK715井的波动程度特征计算结果均大于0.2，且最大波动均小于40且大于25，说明井间干扰程度一般，注采响应较为明显，故判定为缝洞复合连通。

将同时期该井组的示踪剂测试结果与井间连通模式自动判断结果进行对比，对应示踪剂浓度产出曲线见图4-图6。

从示踪剂浓度产出曲线来看，TK747井突破速度最快，达到216.9m/d，峰值浓度最大，达到259.6cd，见峰时间短，曲线呈单峰形态，说明TK747井与注水井之间存在优势通道，为大尺度裂缝沟通模式；其余两口井中，TK715井突破速度为125.1m/d，峰值浓度为92.6cd，TK715井突破速度为76.8m/d，峰值浓度为64.9cd，即两口井峰值浓度较大，浓度下降缓慢，曲线形态呈波动上升状态，说明这两口井为缝洞复合型连通。

综上所述，井间连通模式自动判断算法的计算结果与示踪剂测试结果基本吻合，能够有效反映井间连通模式。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。