一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法与流程

1.本发明涉及一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法，属于油藏工程技术领域。


背景技术：

2.油田进入特高含水期后，开展挖潜剩余油潜力研究对增加油藏采收率具有十分重要意义。明确剩余油的潜力位置是油田开发生产后期调整挖潜的关键，油藏进入特高含水期，经过调整挖潜后，油藏剩余油分布更加复杂。以往研究主要对油藏剩余油的描述主要集中在含油饱和度和剩余油储量丰度等方面，对高含水期油藏剩余油分布及其储量大小的认识主要是通过精细油藏描述，进而开展历史拟合研究实现的。
3.油藏进入特高含水期，不同部位水淹程度的不同意味着油水分流能力的差异，常规关于剩余油定量表征方法无法体现出这种差异。
4.郑春峰建立了剩余油挖潜综合评价方法，针对不同潜力区提出不同挖潜策略，为该油田下一步剩余油精细挖潜提供方向。李志鹏利用原油势能的等值线图预测开发后期油藏中的剩余油分布情况。耿站立提出利用优势潜力丰度定量表征特高含水期油藏的剩余油潜力。该方法需要知道油水相渗比与含水饱和度的半对数线性关系，但油藏在特高含水期，相渗与含水饱和度关系线性表征误差较大。
5.针对底水油藏特高含水期油藏剩余油潜力表征方法的确定方法，国内外许多学者都进行了研究，也提出了相应的方法。目前的方法主要有四种：(1)建立了剩余油挖潜综合评价方法，针对不同潜力区提出不同挖潜策略，为该油田下一步剩余油精细挖潜提供方向；(2)利用原油势能的等值线图预测开发后期油藏中的剩余油分布情况；(3)利用优势潜力丰度定量表征特高含水期油藏的剩余油潜力。
6.现有技术的主要缺点有2点：(1)在高含水期，常规表征剩余油储量的方法是计算剩余油储量丰度或剩余油可采储量丰度。这种方法在一定程度上反映了区块平面上的剩余油富集储量，但是忽略了剩余油的流动能力。(2)利用优势潜力丰度定量表征特高含水期油藏的剩余油潜力。但是该方法运用的油水相渗比与含水饱和度的半对数线性关系，但油藏在特高含水期，这种线性表征的误差较大。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法。
8.本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法，包括以下步骤：
9.步骤s10、收集整理油藏的生产动态数据；
10.步骤s20、利用petrel re软件确定油藏的相渗关系式参数，再通过遗传算法反演得到最终的常数参数；
11.步骤s30、根据常数参数计算得到剩余油潜力丰度；
[0012][0013]
式中：j为剩余油潜力丰度，104t/km2；h为储层有效厚度，m；为储层孔隙度，f；so为剩余油饱和度；ρo为地面原油密度，t/m3；bo为原油体积系数，m3/m3。
[0014]
进一步的技术方案是，所述步骤s10中生产动态数据包括含水率、油藏含水饱和度。
[0015]
进一步的技术方案是，所述步骤s20中油藏的相渗关系式为：
[0016][0017][0018]
e＝(1-s
wi
)
[0019]
式中：fw为含水率，f；qo、qw为油藏日产油、日产水量，t/d；ρo、ρw为油、水的密度，g/cm3；bo为原油体积系数；bw为地层水体积系数；μo、μw为油、水的黏度，mpa
·
s；r为采出程度；s
wi
为含水饱和度；a、b、c、d均为常数参数。
[0020]
进一步的技术方案是，所述步骤s20中遗传算法反演的具体过程为：利用e和已知新型相渗关系式不同参数a、b、c、d作为初始值，然后产生初始种群，计算不同参数时对应的含水率与采出程度理论曲线，将理论曲线与实际曲线作对比，如果不满足终止条件，利用遗传算法传算法将不同特征值相渗曲线进行复制、交叉或变异，产生新的相渗曲线特征参数，循环迭代直至满足终止条件。
[0021]
本发明具有以下有益效果：
[0022]
(1)本发明涉及技术方法的资料基础，是根据油田已有的生产动态资料进行反演，建立的一种预测底水油藏特高含水期油藏剩余油潜力定量化表征方法，没有增加任何成本；
[0023]
(2)计算结果准确度高，误差较小，通过与已有技术方案对比，本发明可以利用油水分流能力的差异，精确表征底水油藏特高含水期油藏剩余油的潜力；
[0024]
(3)该套方法适用范围广、灵活、易操作，更科学地指导开发调整措施的实施。
附图说明
[0025]
图1为油水相对渗透率之比与含水饱和度关系图；
[0026]
图2为l油藏优化后的计算结果与实际生产动态对比图；
[0027]
图3为l油藏剩余油储量丰度分布图；
[0028]
图4为l油藏基于新型相渗关系式的剩余油储量丰度分布图。
具体实施方式
[0029]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0030]
本发明的一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法，包括以下步骤：
[0031]
a、收集整理油藏的生产动态数据；
[0032]
b、确定计算参数；
[0033]
油藏进入特高含水期，实际的油水相渗比与含水饱和度的半对数函数关系已明显偏离直线，呈现出非线性关系特征，为了准确描述这种非线性关系，需要建立油水相渗与含水饱和度新的函数表征关系式，使其更符合特低含水饱和度和特高含水饱和度时油藏实际生产状况。
[0034]
在前人研究的基础上，对相渗关系进行一定数学形式的改进，简化相渗关系的表征形式，从而提出新型相渗关系式。
[0035][0036]
其中，k
ro
、k
rw
—油，水相对渗透率，f；sw—含水饱和度，f；a、b、c、d—常数，f。
[0037]
在忽略毛管力和重力影响的条件下，油藏生产过程中地面水油比可表示为：
[0038][0039]
2其中，wor—地面水油比；qo、qw为油藏日产油、日产水量，t/d；ρo、ρw—油、水的密度，g/cm3；bo—原油体积系数；bw—地层水体积系数；μo、μw为油、水的黏度，mpa
·
s。
[0040]
将公式2两边取对数并代入公式1，得：
[0041][0042]
采出程度和油藏含水饱和度存在以下关系：
[0043][0044]
公式4变形为：
[0045]
sw＝1
‑ꢀ
(1-r) (1-s
wi
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式5
[0046]
将公式5代入公式3，得到：
[0047][0048]
公式6可简化为：
[0049][0050][0051]
e＝ (1-s
wi
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式9
[0052]
其中，fw—含水率，f。
[0053]
遗传算法是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。首先通过公式7，利用e和已知新型相渗关系式不同参数a、b、c、d作为初始值，然后产生初始种群，计算不同参数
时对应的含水率与采出程度理论曲线，将理论曲线与实际曲线作对比，如果不满足终止条件，利用遗传算法传算法将不同特征值相渗曲线进行复制、交叉或变异，产生新的相渗曲线特征参数，循环迭代直至满足终止条件。
[0054]
基于上述的研究，提出基于新型相渗关系式的油藏剩余油潜力丰度法，定义如下：
[0055][0056]
式中，j—剩余油潜力丰度，104t/km2；h—储层有效厚度，m；—储层孔隙度，f；so为剩余油饱和度；ρo—地面原油密度，t/m3；bo—原油体积系数，m3/m3。
[0057]
公式10中，基于新型的相渗关系更能表征底水油藏特高含水期储层内油水分流能力，确定剩余油优势潜力，为高含水开发后期剩余油的挖潜提供了更加明确的方向。
[0058]
c、剩余油潜力表征方法；
[0059]
利用petrel re软件，图3为l油藏常规的剩余油储量丰度分布等值线，图中a～e区域为剩余油丰度较高的区域。利用前面的方法，可以确定l油藏的相渗关系式参数，通过遗传算法反演，得到a＝-189.4，b＝230.3，c＝-111.04，d＝20.03。把a、b、c、d带入到公式10，在petrel re软件中，得到基于新型相渗关系式的油藏潜力丰度分布等值线，从图4中看出，a和b区域与剩余油储量丰度描述的潜力情况差异较大，其它区域所描述的剩余油潜力状况与剩余油储量丰度方法基本一致。分析其原因，储层中有不同区域的分布底水，引起油藏的油水相的分流能力不同，导致剩余油优势潜力也不同。与图3相比，图4的g区域剩余油优势潜力丰度也较高，分析其原因，g区域虽然储层厚度不大，但因为储层该区域为纯油区，没有底水，水相分流能力较低，所以g区域仍然具有很大潜力，后期可部署调整井生产挖潜。
[0060]
本发明亮点如下：(1)本发明在已有技术的基础上，充分考虑了油田实际情况，建立了一种底水油藏特高含水期油藏剩余油潜力表征的方法；(2)本发明涉及技术方法的资料基础，是根据油田已有的生产动态资料进行分析，没有增加任何成本；(3)计算结果准确度高，误差较小，可以精确表征特高含水期油藏剩余油潜力；(4)该套方法适用范围广、灵活、易操作，不仅适用于渤海湾盆地c油田，通过现场试用，在油田群的其他油田计算精度也较高，误差较小，具有推广性。
[0061]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s10、收集整理油藏的生产动态数据；步骤s20、利用petrel re软件确定油藏的相渗关系式参数，再通过遗传算法反演得到最终的常数参数；步骤s30、根据常数参数计算得到剩余油潜力丰度；式中：j为剩余油潜力丰度，104t/km2；h为储层有效厚度，m；为储层孔隙度，f；s
o
为剩余油饱和度；ρ
o
为地面原油密度，t/m3；b
o
为原油体积系数，m3/m3。2.根据权利要求1所述的一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法，其特征在于，所述步骤s10中生产动态数据包括含水率、油藏含水饱和度。3.根据权利要求1所述的一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法，其特征在于，所述步骤s20中油藏的相渗关系式为：征在于，所述步骤s20中油藏的相渗关系式为：e＝(1-s
wi
)式中：f
w
为含水率，f；q
o
、q
w
为油藏日产油、日产水量，t/d；ρ
o
、ρ
w
为油、水的密度，g/cm3；b
o
为原油体积系数；b
w
为地层水体积系数；μ
o
、μ
w
为油、水的黏度，mpa
·
s；r为采出程度；s
wi
为含水饱和度；a、b、c、d均为常数参数。4.根据权利要求1所述的一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法，其特征在于，所述步骤s20中遗传算法反演的具体过程为：利用e和已知新型相渗关系式不同参数a、b、c、d作为初始值，然后产生初始种群，计算不同参数时对应的含水率与采出程度理论曲线，将理论曲线与实际曲线作对比，如果不满足终止条件，利用遗传算法传算法将不同特征值相渗曲线进行复制、交叉或变异，产生新的相渗曲线特征参数，循环迭代直至满足终止条件。

技术总结
本发明公开了一种预测高含水期油藏剩余油潜力定量化表征新方法，包括收集整理油藏的生产动态数据；利用Petrel RE软件确定油藏的相渗关系式参数，再通过遗传算法反演得到最终的常数参数；根据常数参数计算得到剩余油潜力丰度。本发明亮点如下：(1)本发明在已有技术的基础上，充分考虑了油田实际情况；(2)本发明涉及技术方法的资料基础，是根据油田已有的生产动态资料进行分析，没有增加任何成本；(3)计算结果准确度高，误差较小，可以精确表征特高含水期油藏剩余油潜力；(4)该套方法适用范围广、灵活、易操作，不仅适用于渤海湾盆地C油田，通过现场试用，在油田群的其他油田计算精度也较高，误差较小，具有推广性。具有推广性。具有推广性。


技术研发人员：孙恩慧 蔡晖 李彦来 刘春艳 杨东东 彭琴 郭敬民 李博 张小龙 王飞腾
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司天津分公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/12