基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法、装置及介质

文档序号:1918103 发布日期:2021-12-03 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法、装置及介质 (Water drive invalid cycle identification method, device and medium based on Lorentz curve ) 是由 王敬 黄义涛 刘慧卿 钱其豪 郭军辉 胡改星 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本说明书实施例公开了一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法、装置及介质,所述方法通过充分掌握油藏各井间的连通规律,再根据实际油藏物性参数和开发动态,计算出所研究注采单元各小层吸水量;然后,基于洛伦兹曲线确定吸水量变异系数,根据吸水量变异系数判断水驱效果,并依据无因次注水系数和无因次有效厚度系数比值的临界值判定无效循环层位。并根据水驱效果和识别的无效循环层位进行调整,之后再利用洛伦兹曲线和水驱无效循环层位判定方法进行调整后评估,为更好地指导油田水驱无效循环识别和措施调整工作奠定基础。(The embodiment of the specification discloses a method, a device and a medium for identifying water drive ineffective circulation based on a Lorentz curve, wherein the method comprises the steps of fully mastering the communication rule among wells of an oil reservoir, and calculating the water absorption capacity of each small layer of an injection and production unit to be researched according to the physical property parameters and development dynamics of the oil reservoir; and then, determining a water absorption coefficient of variation based on the Lorentz curve, judging the water flooding effect according to the water absorption coefficient of variation, and judging the invalid circulation horizon according to a critical value of the ratio of the dimensionless water injection coefficient to the dimensionless effective thickness coefficient. And adjusting according to the water-drive effect and the identified ineffective circulation horizon, and then evaluating after adjusting by utilizing a Lorentz curve and a water-drive ineffective circulation horizon determination method, thereby laying a foundation for better guiding the water-drive ineffective circulation identification and measure adjustment work of the oil field.)

基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法、装置及介质

技术领域

本说明书涉及油藏开发技术领域,特别地,涉及一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法、装置及介质。

背景技术

砂岩油藏注水开发是油田开发的主体技术,在取得显著开发效果的同时,也使得大部分油田进入高含水期,甚至是特高含水期阶段,由于砂岩油藏存在储层非均质性,使得注水井在不同层位、不同方向上的注水量存在明显的差异,单层注水量非均质程度高,单层突进严重,注入水低效无效循环严重,稳油控水成为高含水油田开发的焦点问题。因此,砂岩油藏水驱定量表征及水驱低效无效循环识别是改善目前油藏高含水现状实现控水增产的关键。

目前,国内外针对注水低效或者无效循环的识别方法主要有直接观察法、井间示踪剂法、试井资料法、测井资料解释法、生产资料法以及数学与油藏工程相结合的方法等,但是各识别方法不仅需要耗费大量的时间和物质成本,且均只能实现砂岩油藏水驱效果的定性分析,如何实现水驱开发效果的定量表征,高效准确识别注水低效或无效循环通道仍是油气田开发领域的一大技术难题。

发明内容

本说明书实施例的目的在于提供一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法、装置及介质,可以更加准确地确定开发效果以及无效循环层位,为更好地指导油田水驱无效循环识别和措施调整工作奠定基础。

本说明书提供一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法、装置及介质是包括如下方式实现的:

本说明书提供一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法,包括:根据目标油藏中指定注水井的单井注水量、平面分配系数、纵向分配系数计算所述指定注水井在指定小层向指定油井方向分配的单层单方向注水量;其中,所述平面分配系数根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数以及所述指定注水井在指定小层的压力确定;所述纵向分配系数至少根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数、平均渗透率以及储层改造系数确定;计算所述单层单方向注水量与总注水量的比值,作为所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的无因次注水系数;所述总注水量为各注水井注水量的累加值;计算所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的层位平均厚度相对总层位厚度的比值,作为所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的无因次有效厚度系数;所述总层位厚度包括各指定小层对应的所述层位平均厚度的累加值;根据所述无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值确定所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的渗流通道是否为无效循环通道。

可选的,所述纵向分配系数采用系数方式确定:

其中,Ci,k表示指定注水井i向指定小层k的纵向分配系数,Hi,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的层位平均厚度,Ki,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的平均渗透率,Mi,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的储层改造系数,Ri,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的渗流阻力系数;为指定小层k中的油井数,S表示对目标油藏地层划分后获得的小层数。

可选的,所述指定注水井i在指定小层k向指定油井j方向的渗流阻力系数利用下述计算模型确定:

其中,λi,j,k、Li,j,k分别为指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的视粘度、有效井距,Kro、Krw、μo、μw分别为油相相对渗透率、水相相对渗透率、原油粘度、水粘度。

可选的,所述方法还包括:利用下述计算模型确定目标油藏的吸水量变异系数:

其中,V为吸水量变异系数,WI,J,K、ZI,J,K分别表示无因次注水系数、无因次有效厚度系数,I、K、J表示与注水井、油井、小层相对应的编号,I、K、J的取值通过循环嵌套的方式进行配置;S表示对目标油藏地层划分后获得的小层数,N表示目标油藏内的油井数,M表示目标油藏内的注水井数;n、m、s表示按序累加过程中I、J、K的取值,1≤m≤M,1≤n≤N,1≤s≤S;其中,所述循环嵌套的方式包括:将I作为最外层、J作为次外层、K作为最内层,且每一层对应的循环为,每一层对应元素的取值按无因次注水系数从小大到的顺序从1依次增加至相应元素取值的最大值、且每次增加的步幅为1;

利用所述吸水量变异系数对所述目标油藏的开发效果进行分析。

可选的,在所述无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值大于无效循环阈值的情况下,确定所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的渗流通道为无效循环通道;其中,所述无效循环阈值根据目标油藏封堵改造前的无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值所组成的数据集确定。

可选的,所述方法还包括:根据所述无效循环通道对所述目标油藏进行封堵或压裂处理;更新目标油藏在封堵或压裂处理后各指定小层在指定注水井与指定油井之间的储层改造系数,以利用更新后的储层改造系数识别本次封堵后的目标油藏的无效循环通道。

另一方面,本说明书还提供一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别装置,包括:注水量确定模块,用于根据目标油藏中指定注水井的单井注水量、平面分配系数、纵向分配系数计算所述指定注水井在指定小层向指定油井方向分配的单层单方向注水量;其中,所述平面分配系数根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数以及所述指定注水井在指定小层的压力确定;所述纵向分配系数至少根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数、平均渗透率以及储层改造系数确定;注水系数计算模块,用于计算所述单层单方向注水量与总注水量的比值,作为所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的无因次注水系数;所述总注水量为各注水井注水量的累加值;厚度系数计算模块,用于计算所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的层位平均厚度相对总层位厚度的比值,作为所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的无因次有效厚度系数;所述总层位厚度包括各指定小层对应的所述层位平均厚度的累加值;无效循环通道识别模块,用于根据所述无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值识别所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的渗流通道是否为无效循环通道。

可选的,所述装置还包括纵向分配系数计算模块,所述纵向分配系数计算模块用于利用下述方式计算纵向分配系数:

其中,Ci,k表示指定注水井i垂直向指定小层k的纵向分配系数,Hi,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的层位平均厚度,Ki,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的平均渗透率,Mi,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的储层改造系数,Ri,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的渗流阻力系数;为指定小层k中的油井数,S表示对目标油藏地层划分后获得的小层数。

可选的,所述装置还包括渗流阻力系数计算模块,所述渗流阻力系数计算模块用于利用下述方式计算渗流阻力系数:

其中,λi,j,k、Li,j,k分别为指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的视粘度、有效井距,Kro、Krw、μo、μw分别为油相相对渗透率、水相相对渗透率、原油粘度、水粘度。

另一方面,本说明书还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被执行时实现上述任意一个或多个实施例所述方法的步骤。

本说明书一个或多个实施例提供的基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法、装置及介质,通过充分掌握油藏各井间的连通规律,再根据实际油藏物性参数和开发动态,计算出所研究注采单元各小层吸水量;然后,基于洛伦兹曲线确定吸水量变异系数,根据吸水量变异系数判断水驱效果,并依据无因次注水系数和无因次有效厚度系数比值判定无效循环层位,通过上述方法可以更加有效地解决砂岩油藏水驱无效循环层位识别及评价存在的问题,建立一套水驱无效循环层位识别及评价方法。同时,结合储层改造程度进一步确定储层改造系数,再结合储层改造系数来间接表征改造后的储层的连通规律,进而评价储层开发效果以及渗流通道是否为无效循环通道,可以使得储层无效循环通道的确定以及评价更符合改造后的储层连通规律,进一步提高对油藏注水开发效果的认识,以更好地指导油藏注水开发方案的设计。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:

图1为本说明书提供的水驱无效循环识别方法实施例的流程示意图;

图2为本说明书提供的单砂体分布与连通特征及各连通层编号示意图;

图3为本说明书提供的注采井单元分布示意图;

图4为本说明书提供的油井和注水井各层压力数据示意图;

图5为本说明书提供的调整前的洛伦兹曲线示意图;

图6为本说明书提供的油井和注水井各层压力数据示意图;

图7为本说明书提供的调整后的洛伦兹曲线示意图;

图8为本说明书提供的水驱无效循环识别装置实施例的模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图,对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于说明书一个或多个实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本说明书实施例方案保护的范围。

图1是本说明书提供的所述一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法实施例流程示意图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构,但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中,这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置、服务器或终端产品应用时,可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。具体的一个实施例如图1所示,本说明书提供的基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法的一个实施例中,所述方法可以包括:

S20:根据目标油藏中指定注水井的单井注水量、平面分配系数、纵向分配系数计算所述指定注水井在指定小层向指定油井方向分配的单层单方向注水量;其中,所述平面分配系数根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数以及所述指定注水井在指定小层的压力确定;所述纵向分配系数至少根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数、平均渗透率以及储层改造系数确定。

目标油藏内可以布设有多口注水井以及油井,注水井可以向地层内注水,以通过水驱的方式进行采油。一些实施方式中,可以通过分析目标油藏的层间非均质性特征将储层划分成若干小层,分别对各小层进行分析。所述指定注水井为目标油藏内的任一注水井。所述指定油井为目标油藏内的与指定注水井相连通的任一油井。所述指定小层可以为将储层划分后的任一小层。

可以通过分析目标油藏各井间的连通规律,根据实际油藏物性参数和开发动态,计算出各注水井在各小层沿与该注水井相连通的油井方向的注水量。一些实施方式中,可以考虑注采压差,引入注水量平面分配系数和注水量纵向分配系数,结合生产动态资料,得到单井注水量分配到与之相连通的各受效油井方向上的各层注水量。

可以根据目标油藏中指定注水井的单井注水量、平面分配系数、纵向分配系数计算所述指定注水井在指定小层向指定油井方向分配的单层单方向注水量。所述平面分配系数可以根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数以及所述指定注水井在指定小层的压力确定。所述纵向分配系数至少可以根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数、平均渗透率以及储层改造系数确定。

所述纵向分配系数可以采用下述方式确定:

其中,Ci,k表示指定注水井i垂直向指定小层k的纵向分配系数,Hi,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的层位平均厚度,Ki,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的平均渗透率,Mi,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的储层改造系数,Ri,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的渗流阻力系数;n为指定小层k中的油井数,S表示对目标油藏地层划分后获得的小层数。

所述平面分配系数可以采用下述方式确定:

αi,j,k表示平面分配系数,Pi,k表示指定注水井i在指定小层k的压力,Pj,k表示指定注水井j在指定小层k的压力,N表示目标油藏的油井数。

其中,所述指定注水井i在指定小层k向指定油井j方向的渗流阻力系数可以利用下述计算模型确定:

其中,λi,j,k、Li,j,k分别为指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的视粘度、有效井距,Kro、Krw、μo、μw分别为油相相对渗透率、水相相对渗透率、原油粘度、水粘度。

所述单层单方向注水量可以为:

Qi,j,k=αi,j,k×Ci,k×Qwi

其中,Qi,j,k表示指定注水井i在指定小层k向指定油井j方向分配的单层单方向注水量,Qwi表示指定注水井i的单井注水量。

上述实施方式中,Hi,j,k、Ki,j,k、λi,j,k、Li,j,k、Kro、Krw、μo、μw对应的数据可以在目标油藏改造之前从目标油藏测试得到、或可以基于从目标油藏测试得到的数据计算得到。Mi,j,k的大小用于表征对目标油藏改造的程度以及方式。例如,在对目标油藏改造之前,Mi,j,k取值可以为1。假设,指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的区域为一个注采单元(i,j,k),则对目标油藏的一个注采单元(i,j,k)的改造后,Mi,j,k的值则可以根据对该注采单元(i,j,k)的改造程度以及改造方式来确定。例如,对注采单元(i,j,k)进行封堵处理,注采单元(i,j,k)的渗流阻力应该越大、渗透率应该越小;相应的,则可以设置注采单元(i,j,k)的储层改造系数Mi,j,k为小于1的值,且可以根据对该注采单元(i,j,k)的封堵比例、所利用的材料等来确定Mi,j,k的具体大小;封堵程度越大,则Mi,j,k的被调整的越大,即Mi,j,k的值越小。若对注采单元(i,j,k)进行压裂处理,注采单元(i,j,k)的渗流阻力应该越小、渗透率应该越大;相应的,则可以设置注采单元(i,j,k)的储层改造系数Mi,j,k为大于1的值,且可以根据对该注采单元(i,j,k)的压裂比例、压裂方式等来确定Mi,j,k的具体大小;压裂程度越大,则Mi,j,k的被调整的越大,即Mi,j,k的值越大。

在目标油藏的储层改造方式对目标油藏的整体开采影响模拟分析过程中,渗透率等参数仅能在模拟测试之前测量得到,在对目标油藏进行模拟储层改造后,模拟改造后目标油藏的上述数据是无法测试得到的,从而仅基于初始测量的渗透率等参数无法准确给出储层改造对目标油藏的实际影响。本说明书实施例中,利用储层改造系数间接表征储层改造对储层渗透率、储层渗流阻力等参数所造成的影响,在此基础上,再确定储层改造后的无效循环通道以及整体开发效果,可以使得储层改造模拟分析更符合实际目标油藏开发,从而可以更好地指导油藏注水开发方案的设计。

当然,上述Mi,j,k值为优选举例说明,但并不构成对本说明书实施例实施方式的直接限定,本领域技术人员在上述配置以及调整方式上,可以做出适当调整,但只要其实现的功能和效果相同或相似,均应涵盖于本说明书保护范围内。例如,Mi,j,k的初始值可以为1以外的其他值,储层改造方式也可以采用其他改造方式。

另一些实施方式中,还可以预先根据采井组地质资料判定各注采井组每个小层的连通情况,仅对连通的注采单元进行无效循环通道分析时,以进一步提高数据处理效率。图2的左图表示实验区单砂体分布与连通特征,图2的右图表示实验区各连通层统一编号。图2中,I1、I2表示注水井,P1至P6表示生产井,(1)至(8)分别表示一个注水井和一个注采井之间所对应的注采单元。参考图2左图以及相关地质材料对(1)至(8)进行不连通和连通判定,连通赋值1、不连通赋值0。无效循环通道分析时,可以仅对赋值1的注采单元进行计算和分析,以进一步提高数据处理效率。相应的,需要说明的是,在仅对连通的注采单元进行无效循环通道分析时,本说明书实施例各计算公式中所涉及的注水井、油井均为连通的注采单元所涉及的注水井、油井,目标油藏内的注水井数量、油井数量也均为连通的注采单元所涉及的注水井数量、油井数量。

当然,所属领域技术人员在本说明书实施例的技术精髓启示下,上述平面分配系数、纵向分配系数以及单层单方向注水量的计算方式还可能有其它变更实施方式,如根据井间的连通规律在上述计算过程中为各因子配置权重等。但只要其实现的功能和效果相同或相似,均应涵盖于本说明书保护范围内。

S22:计算所述单层单方向注水量与总注水量的比值,作为所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的无因次注水系数;所述总注水量为各注水井注水量的累加值。

S24:计算所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的层位平均厚度相对总层位厚度的比值,作为所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的无因次有效厚度系数;所述总层位厚度包括各指定小层对应的所述层位平均厚度的累加值。

S26:根据所述无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值确定所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的渗流通道是否为无效循环通道。

可以计算上述单层单方向注水量Qi,j,k相对总注水量的比值作为指定注水井i在指定小层k向指定油井j方向的无因次注水系数Wi,j,k。并计算指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的层位平均厚度Hi,j,k相对总层位厚度的比值作为指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的无因次有效厚度系数Zi,j,k。其中,S表示对目标油藏地层划分后获得的小层数,N表示目标油藏内的油井数,M表示目标油藏内的注水井数。从而,可以得到由无因次注水系数与无因次有效厚度系数所组成的数据对:(Wi,j,k,Zi,j,k)。

之后,可以计算各无因次注水系数与对应的无因次有效厚度系数的比值。可以根据所述无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值确定所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的渗流通道是否为无效循环通道。如可以设定无效循环阈值,在所述无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值大于无效循环阈值的情况下,确定所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的渗流通道为无效循环通道。所述无效循环阈值可以根据目标油藏的连通规律确定。优选的,一些实施例中,所述无效循环阈值可以根据目标油藏封堵改造前的无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值所组成的数据集确定,以使得无效循环阈值更符合目标油藏的地质特征。

图3表示注采井分布示意图,图3中的Pro1、Pro2、Pro3分别表示标号为1、2、3的注水井,Inj1表示标号为1的油井。可以利用上述方式判断任一注水井在任一小层向任一油井方向的渗流通道是否为无效循环通道。假设,无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值大于无效循环阈值的注水井Pro3、油井Inj1、第2小层,则可以表明注水井Pro3对油井Inj1在相应小层2的优势渗流通道最为明显,吸水量整体较大,是形成优势渗流通道的主要位置,即小层2在注水井Pro3与油井Inj1之间的位置为无效水循环层位的可能性较大。由此可见,上述实施例提供的方法可以更为直接的反映出各注采井间的小层相对吸水量的大小,更直接反映各小层相对差异性和相对占优的特点,从而利用上述实施例提供的方案,可以更加准确定量地确定无效循环通道,为更好地指导油田措施调整工作奠定基础。

还可以将上述数据对(Wi,j,k,Zi,j,k)按照无因次注水系数Wi,j,k的大小基于从小到大的顺序进行排列。然后,可以基于排序后的数据对构建数据对(Xm,n,s,Ym,n,s),Xm,n,s为累积有效厚度系数,Xm,n,s为累积注水量系数。

可以先基于排序后的(Wi,j,k,Zi,j,k)数据对,对注水井、油井、小层进行重新编号。为了区分表示,重新编号后的无因次注水系数、无因次有效厚度系数可以表示为WI,J,K、ZI,J,K,I、J、K的取值区间为[1,M]、[1,N]、[1,S]。可以将注水井、油井、小层的新编号与注水井、油井、小层的原编号相关联,以便于追溯。

一些实施方式中,I、J、K的取值可以通过循环嵌套的方式进行配置。具体的,可以将I作为最外层、J作为次外层、K作为最内层,每一层对应的循环为:每一层对应元素的取值按(Wi,j,k,Zi,j,k)数据对的顺序从1依次增加至相应元素取值的最大值,且每次增加的步幅为1。相应的,每次最内层完成一次循环后,次外层加1;当次外层也完成一次循环后,最外层加1;之后,再执行上述最内层循环、并在最内层完成一次循环后、次外层加1的循环过程,完成后,最外层再加1。依次类推,直至最外层也完成循环。

例如,从I、J、K均取值为1开始,先保持I、J的取值不变,增加K的值;K增加至S后,将J的值加1,并保持I、J的取值不变,增加K的值;K增加至S后,再将J的值加1,并保持I、J的取值不变,增加K的值;直至,J增加至N后,K也增加至S后,再将I的值加1;并重复上述步骤,直至I的值增加至M,J增加至N,K增加至S,则完成目标油藏内注水井、油井、小层的重新编号。

然后,可以利用下述方式构建数据对(Xm,n,s,Ym,n,s):

其中,WI,J,K、ZI,J,K分别表示无因次注水系数、无因次有效厚度系数,I、K、J表示与注水井、油井、小层相对应的编号,I、K、J的取值通过循环嵌套的方式进行配置;n、m、s表示按序累加过程中I、J、K的取值,1≤m≤M,1≤n≤N,1≤s≤S;其中,所述循环嵌套的方式包括:将I作为最外层、J作为次外层、K作为最内层,且每一层对应的循环为,每一层对应元素的取值按无因次注水系数从小大到的顺序从1依次增加至相应元素取值的最大值、且每次增加的步幅为1。

然后,可以将(Xm,n,s,Ym,n,s)投影到直角笛卡尔坐标系中,得到评价目标油藏的注水量非均质性的洛伦兹曲线。可以计算所述洛伦兹曲线的吸水量变异系数,作为所述目标油藏的吸水量变异系数。

本说明书的一些实施例中,可以采用下述方式定量计算吸水量变异系数:

其中,V为目标油藏的吸水量变异系数。

可以根据上述实施例确定的洛伦兹曲线和/或吸水量变异系数来评价目标油藏的开发效果。洛伦兹曲线可以用于评价各小层的注采井间吸水量的非均匀性,吸水量变异系数可以用于评价目标油藏的水驱无效循环程度。洛伦兹曲线与坐标轴所围面积越小,吸水量变异系数越小,开发效果越好。如果确定开发效果不满足实际生产需求,还可以根据上述实施例所确定的无效循环通道有针对性地对所述目标油藏进行封堵或压裂等处理。

如可以对某无效循环通道进行封堵处理。并可以基于本次封堵程度更新目标油藏中各指定小层在指定注水井与指定油井之间的储层改造系数,以利用更新后的储层改造系数计算渗流阻力系数,进而定量确定单井注水量分配到与之相连通的各受效油井方向上的各层注水量。再基于定量确定的注水量分配确定指定注水井在指定小层向指定油井方向的渗流通道是否为无效循环通道。并对封堵处理后的目标油藏开发效果进行评价,如果还不满足需求,则进一步基于所确定的无效循环通道进行封堵处理,直至开发效果满足要求,得目标油藏的改造调整措施更有针对性,提高目标油藏的开发效果。同时,结合改造程度进一步确定储层改造系数,再结合储层改造系数来间接表征改造后的储层的连通规律,进而评价储层开发效果以及渗流通道是否为无效循环通道,可以使得储层无效循环通道的确定以及评价更符合改造后的储层连通规律,进一步提高对油藏注水开发效果的认识,以更好地指导油藏注水开发方案的设计。

基于上述实施例提供的方案,本说明书实施例还提供一种识别及评价注采单元水驱无效循环实例如下。

(1)本实例实验区内包括采油井4井,注水井2口,油藏总层数为3层。

(2)根据水电相似原理,利用各小层物性参数、注采井距和改造情况,并引入渗流阻力系数对注采单元内井间单层渗流阻力进行评价,充分考虑流体粘度、油水两相渗流关系、储层平均有效厚度、平均渗透率、井间有效距离和储层改造情况,利用上述实施例提供的方案计算各注采单元的渗流阻力系数。

(3)考虑注采压差,引入注水量平面分配系数和注水量纵向分配系数,结合注采井组物性参数和生产动态资料,利用上述方式计算得到单井注水量分配到与之相连通的各受效井方向上的各层注水量。

(4)利用无因次注水系数和无因次有效厚度系数比值确定无效循环层位;以及,还可以利用洛伦兹曲线评价注采井各小层吸水量的非均匀性,并且可以用吸水量变异系数评价水驱无效循环程度,实现对不同特征非均质砂岩油藏开发效果的定量研究。

假设,实验区内各层厚度均为5m,渗透率从第一层到第三层依次为50mD、100mD、150mD,初次开发未对油藏储层进行改造,储层改造系数Mi,j,k取值为1,原油粘度为15mPa·s,水粘度为1mPa·s,注水井1共注入水1000m3,注水井2共注入水2000m3,生产井和注水井(即,注入井)各层压力检测如图4所示。图4中示出了调整措施前生产井和注水井各层压力数据。然后,可以通过上述实施例提供的方法计算得到调整前洛伦兹曲线,如图5所示。调整前吸水量变异系数为0.297469。调整前注采井各层无因次注水系数和无因次有效厚度系数的比值如表1所示。

表1

根据调整前注采井各层无因次注水系数和无因次有效厚度系数比值,确定临界值为2,高于该临界值则视为注采井在该层位的渗流通道为水驱无效循环通道,根据油藏初期开发效果,可以有针对性的对上表1所标注的水驱无效循环通道进行封堵,封堵后储层改造系数如表2所示,调整后生产井和注水井各层压力检测数据如图6所示。

表2

i,j,k 1,1,1 1,2,1 1,3,1 1,4,1 1,1,2 1,2,2 1,3,2 1,4,2
储层改造系数(M) 1 1 1 1 1 1 1 1
i,j,k 1,1,3 1,2,3 1,3,3 1,4,3 2,1,1 2,2,1 2,3,1 2,4,1
储层改造系数(M) 0.8 1 0.8 1 1 1 1 1
i,j,k 2,1,2 2,2,2 2,3,2 2,4,2 2,1,3 2,2,3 2,3,3 2,4,3
储层改造系数(M) 1 1 1 1 0.7 0.6 0.7 1

可以通过上述实施例提供的方法计算得到调整后洛伦兹曲线如图7所示。调整后吸水量变异系数为0.253069。调整后注采井各层无因次注水系数和无因次有效厚度系数的比值如表3所示。

表3

根据表1调整前注采井各层无因次注水系数和无因次有效厚度系数比值可得,注水井1-生产井1-第三层、注水井1-生产井3-第三层、注水井2-生产井1-第三层、注水井2-生产井2-第三层和注水井2-生产井3-第三层为调整前水驱无效循环通道。对比图5和图7可得,封堵后的洛伦兹曲线与坐标轴所围面积更小。对比方案调整前后的吸水量变异系数可得,调整后的方案吸水量变异系数更小。由表3调整后注采井各层无因次注水系数和无因次有效厚度系数比值可知,封堵后油藏水驱无效循环通道减少,调整后注水井2-生产井3-第三层和注水井2-生产井4-第三层为水驱无效循环通道,为下一步重点封堵部位。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。具体的可以参照前述相关处理相关实施例的描述,在此不做一一赘述。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于上述所述的基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法,本说明书一个或多个实施例还提供一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别装置。所述的装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统、软件(应用)、模块、组件、服务器等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思,本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似,因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。具体的,图8表示说明书提供的一种基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别装置实施例的模块结构示意图,如图8所示,所述装置可以包括:

注水量确定模块80,用于根据目标油藏中指定注水井的单井注水量、平面分配系数、纵向分配系数计算所述指定注水井在指定小层向指定油井方向分配的单层单方向注水量;其中,所述平面分配系数根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数以及所述指定注水井在指定小层的压力确定;所述纵向分配系数至少根据所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的渗流阻力系数、平均渗透率以及储层改造系数确定;

注水系数计算模块82,用于计算所述单层单方向注水量与总注水量的比值,作为所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的无因次注水系数;所述总注水量为各注水井注水量的累加值;

厚度系数计算模块84,用于计算所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的层位平均厚度相对总层位厚度的比值,作为所述指定小层在指定注水井与指定油井之间的无因次有效厚度系数;所述总层位厚度包括各指定小层对应的所述层位平均厚度的累加值;

无效循环通道识别模块86,用于根据所述无因次注水系数与无因次有效厚度系数的比值识别所述指定注水井在指定小层向指定油井方向的渗流通道是否为无效循环通道。

本说明书另一些实施例中,所述装置还包括纵向分配系数计算模块,所述纵向分配系数计算模块用于利用下述方式计算纵向分配系数:

其中,Ci,k表示指定注水井i垂直向指定小层k的纵向分配系数,Hi,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的层位平均厚度,Ki,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的平均渗透率,Mi,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的储层改造系数,Ri,j,k表示所述指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的渗流阻力系数;为指定小层k中的油井数,S表示对目标油藏地层划分后获得的小层数。

本说明书另一些实施例中,所述装置还包括渗流阻力系数计算模块,所述渗流阻力系数计算模块用于利用下述方式计算渗流阻力系数:

其中,λi,j,k、Li,j,k分别为指定小层k在指定注水井i与指定油井j之间的视粘度、有效井距,Kro、Krw、μo、μw分别为油相相对渗透率、水相相对渗透率、原油粘度、水粘度。

需要说明的,上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述,在此不作一一赘述。

基于上述所述的基于洛伦兹曲线的水驱无效循环识别方法,本说明书还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被执行时实现包括上述任意一个或者多个实施例所述方法的步骤。所述存储介质可以包括用于存储信息的物理装置,通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。所述存储介质有可以包括:利用电能方式存储信息的装置如,各式存储器,如RAM、ROM等;利用磁能方式存储信息的装置如,硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘;利用光学方式存储信息的装置如,CD或DVD。当然,还有其他方式的可读存储介质,例如量子存储器、石墨烯存储器等等。

需要说明的是,本说明书实施例并不局限于必须是符合标准数据模型/模板或本说明书实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、存储、判断、处理方式等获取的实施例,仍然可以属于本说明书的可选实施方案范围之内。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述并不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本说明书的实施例而已,并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说,本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

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