油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及油藏工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng) 態(tài)分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)某一油田的開發(fā)方針制定W后，如何根據(jù)開發(fā)原則，圍繞運(yùn)一方針編制完整的 開發(fā)方案，是油藏工程師所面臨的重要課題。毫無疑問，油藏工程方法是解決運(yùn)一問題的最 好方法之一。油田不同開發(fā)時(shí)期的方案要求不同，油藏工程方法不僅可W從總體上把握既 定的開發(fā)方針，而且可W十分方便地定制出開發(fā)方案。然而對于中、后期的調(diào)整方案和提高 采收率方案編制，則需要更為細(xì)致地研究油藏內(nèi)部、井于井之間更小的區(qū)域，運(yùn)時(shí)傳統(tǒng)的油 藏工程方法就明顯得相形見純了。特別是對目前國內(nèi)外普遍采用的注水開采方法，使得用 油藏工程方法對較小范圍的油田區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和動(dòng)態(tài)分析變得十分困難。
[0003] 本世紀(jì)W來，由于計(jì)算機(jī)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和油藏工程等學(xué)科的飛速發(fā)展，油藏?cái)?shù)值模擬 方法得到不斷改進(jìn)和廣泛應(yīng)用，目前已成為油田開發(fā)方案設(shè)計(jì)、調(diào)整不可缺少的工具，對油 藏管理計(jì)劃的制定、油藏監(jiān)測等方面起著重要的作用，同時(shí)也為各種提高采收率措施的應(yīng) 用提供了有力的科學(xué)依據(jù)。由于油藏?cái)?shù)值模擬方法本身所具有的特點(diǎn)，在油藏描述可靠、各 項(xiàng)巖石和流體參數(shù)實(shí)驗(yàn)室測量準(zhǔn)確的前提下，它能夠非常細(xì)致、精確地描述油、氣層中油、 氣、水等飽和度和壓力分布狀況，并能較為準(zhǔn)確地預(yù)測油、氣田開發(fā)動(dòng)態(tài)和各項(xiàng)開發(fā)指標(biāo)。
[0004] 隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和工作吞吐能力的不斷提高，人們對大型油藏?cái)?shù)值模擬的要 求也不斷增加。而正是由于油藏?cái)?shù)值模擬規(guī)模的大幅度增大，使得進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬研究 所需的人力、時(shí)間和計(jì)算機(jī)資源都大為增加，不便于現(xiàn)場工程師對油、氣田開發(fā)動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān) 測分析，及時(shí)做出調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對W上問題，本發(fā)明提供了一種構(gòu)思合理，流程簡單，可W十分方便的對油田生 產(chǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和動(dòng)態(tài)分析、預(yù)測，給出的數(shù)值結(jié)果，能簡潔、明了地反映油藏動(dòng)態(tài)狀況，能 夠讓油藏工程師及時(shí)了解油藏內(nèi)部井與井之間的油藏動(dòng)態(tài)狀況的油氣藏開發(fā)單元及井組 數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法。
[0006] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 上述的油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法，具體包括W下步驟：
[000引（1)空隙體積描述
[0009] 即確定井組油層有效厚度h和平均孔隙度Φ，同時(shí)參考井組的油藏面積A，井組孔 隙體積=AXhX巫；
[0010] (2)注采數(shù)據(jù)匯編和單井遞減曲線
[0011] 即核實(shí)井組從開發(fā)到注水開始，每口井的累積產(chǎn)油、累積產(chǎn)水、水油比，W及注水 開始后各個(gè)時(shí)間段每口井的累積產(chǎn)油、累積產(chǎn)水、水油比等生產(chǎn)數(shù)據(jù)；
[001^ (3)巖石及流體性質(zhì) [OOK]即計(jì)算油田平均PVT特性數(shù)據(jù)；
[0014] (4)細(xì)分整個(gè)水驅(qū)區(qū)域?yàn)樽訂卧?br>[001引即對規(guī)貝幢復(fù)排列井網(wǎng)，對于不規(guī)則井網(wǎng)，根據(jù)實(shí)際情況，W研究目的和深度來劃 分子單元；
[0016] (5)子單元注采數(shù)據(jù)預(yù)編
[0017] 對于W注水井為中屯、而劃分的子單元井組，將單元注采數(shù)據(jù)按照時(shí)間階段編制匯 總，并對各個(gè)子單元進(jìn)行初始物質(zhì)平衡計(jì)算，水驅(qū)開始后的生產(chǎn)和注入數(shù)據(jù)按照時(shí)間階段 編制并保存數(shù)據(jù)；
[0018] (6)單元注水分配
[0019] 即平面上注水或產(chǎn)液量的分配，作出位于井組單元邊界的注采井貢獻(xiàn)給該單元和 相鄰單元的液量；
[0020] (7)繪制泡泡圖
[0021] 即把突破前的油水前沿畫作弧線圈，在突破后的水驅(qū)油水前沿用油藏工程方法進(jìn) 行修改，使之符合水驅(qū)流動(dòng)半徑和生產(chǎn)水油比；
[0022] (8)物質(zhì)平衡計(jì)算；
[0023] (9)單元?jiǎng)討B(tài)分析。
[0024] 所述油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法，其中：所述步驟(3)中油田平 均PVT特性數(shù)據(jù)包括地層原油體積系數(shù)、地層原油粘度及地層原始原生飽和度。
[0025] 所述油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法，其中：所述步驟(8)中注水開 發(fā)油藏的開發(fā)過程分為一次采油階段，泡點(diǎn)壓力W上的二次采油兩個(gè)階段;在真實(shí)油藏的 采收程度化與體積波及系數(shù)落在波及Ξ角形內(nèi)時(shí)，認(rèn)為開采過程中保持物質(zhì)平衡，否則認(rèn) 為需要調(diào)整注采比例，W達(dá)到該油藏開發(fā)過程中的物質(zhì)平衡。
[0026] 所述油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法，其中：所述步驟(9)的單元?jiǎng)?態(tài)分析是根據(jù)不同的開發(fā)階段和不同的分析目的來進(jìn)行的，主要包括采出程度與體系波及 系數(shù)的關(guān)系曲線、水油比與注入可驅(qū)控類孔隙體積水量關(guān)系曲線、采出程度與注水可驅(qū)控 類孔隙體積水量關(guān)系曲線、水油比與累積產(chǎn)油量關(guān)系曲線、含水與采出程度關(guān)系曲線及其 他常用曲線。
[0027] 有益效果：
[0028] 本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法構(gòu)思合理，流程簡單，即具 有油藏工程方法簡潔、方便的特點(diǎn)，又具有油藏?cái)?shù)值模擬方法精確、細(xì)致的特點(diǎn)的來進(jìn)行及 時(shí)油藏動(dòng)態(tài)分析。一旦有所進(jìn)展，就可W十分方便的對油田生產(chǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和動(dòng)態(tài)分析、 預(yù)測，進(jìn)而制定新的調(diào)整方案。
[0029] 本發(fā)明的井組動(dòng)態(tài)分析是在單井動(dòng)態(tài)分析基礎(chǔ)上進(jìn)行的一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的分析 判斷工作，也是采油工應(yīng)掌握的技能項(xiàng)目；本發(fā)明中"井組"的劃分是W注水井為中屯、，聯(lián)系 到周圍油井和注水井構(gòu)成的油田基本開發(fā)單元。井組動(dòng)態(tài)分析就是對開發(fā)單元中注與采的 關(guān)系及生產(chǎn)狀況進(jìn)行分析，并提出合理的調(diào)整挖潛措施。
[0030] 本發(fā)明是從物質(zhì)平衡方程入手，得出油藏采出程度與體積波及系數(shù)關(guān)系曲線所遵 循的波及Ξ角形。在油藏保持物質(zhì)平衡時(shí)，油藏采出程度與體積波及系數(shù)關(guān)系曲線應(yīng)落在 運(yùn)一波及Ξ角形中，從運(yùn)一曲線的形態(tài)和趨勢變化判斷油藏動(dòng)態(tài)狀況。同時(shí)，為了進(jìn)一步了 解油藏內(nèi)部井與井之間的詳細(xì)動(dòng)態(tài)情況，需要對油藏進(jìn)行細(xì)分子單元;并在井組單元?jiǎng)澏?一條虛擬邊界，然后在動(dòng)態(tài)分析過程中，通過調(diào)整參數(shù)，巧妙地繞過了不流動(dòng)邊界處理困難 的問題。
[0031] 本發(fā)明按照物質(zhì)平衡原理，對所研究的油田進(jìn)行細(xì)分子單元，又具有油藏?cái)?shù)值模 擬方法的特點(diǎn)。本發(fā)明的方法給出的數(shù)值結(jié)果，簡潔、明了地反映了油藏動(dòng)態(tài)狀況，能夠讓 油藏工程師及時(shí)了解油藏內(nèi)部井與井之間的油藏動(dòng)態(tài)狀況。從實(shí)際應(yīng)用效果看，本發(fā)明的 計(jì)算量很小，對于一、二個(gè)井組的動(dòng)態(tài)分析只需要一、兩個(gè)小時(shí)就可完成，對于整座油田的 油藏動(dòng)態(tài)分析，根據(jù)油田大小的不同和前期準(zhǔn)備工作的程度不同，也只需要很短的時(shí)間，明 顯比油藏?cái)?shù)值模擬方法所花費(fèi)的時(shí)間要少很多，同時(shí)又避免了普通油藏工程方法動(dòng)態(tài)分析 結(jié)果的過于籠統(tǒng)。
【附圖說明】
[0032] 圖1為本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法的流程圖；
[0033] 圖2為本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法在物質(zhì)平衡計(jì)算時(shí)采 出程度與體積波及系數(shù)關(guān)系曲線圖；
[0034] 圖3為本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法在單元?jiǎng)討B(tài)分析時(shí)物 質(zhì)平衡邊界波及Ξ角形示意圖；
[0035] 圖4為本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法在單元?jiǎng)討B(tài)分析時(shí)油 藏單元Er~EaEi曲線是一條近乎理想的動(dòng)態(tài)曲線圖；
[0036] 圖5為本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法在單元?jiǎng)討B(tài)分析時(shí)動(dòng) 態(tài)曲線不遵循用物質(zhì)平衡法所確定的Er~E址i曲線Ξ角形邊界示意圖；
[0037] 圖6為本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法在單元?jiǎng)討B(tài)分析時(shí)單 元?jiǎng)討B(tài)化~化Ei曲線從波及Ξ角形的左邊偏出的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法，是一種近似數(shù)值方法的動(dòng) 態(tài)分析方法，即可W解決由于使用全油田平均資料，而造成普通油藏工程分析方法和經(jīng)驗(yàn) 公式分析方法所做的動(dòng)態(tài)分析預(yù)測，常常與實(shí)際動(dòng)態(tài)反映不符合的矛盾;又可W解決普通 油藏工程分析方法和經(jīng)驗(yàn)公式分析方法所做的動(dòng)態(tài)分析預(yù)測結(jié)果過于籠統(tǒng)，與油藏?cái)?shù)值模 擬方法的耗費(fèi)人力、資源和時(shí)間，費(fèi)用太高之間的矛盾。
[0039] 如圖1所示，本發(fā)明油氣藏開發(fā)單元及井組數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)分析方法，具體包括W下 步驟：
[0040] S010、空隙體積描述
[0041] 即確定井組油層有效厚度h和平均孔隙度Φ，同時(shí)參考井組的油藏面積A，井組孔 隙體積=AXhX巫；
[0042 ] S020、注采數(shù)據(jù)匯編和單井遞減曲線
[0043]即核實(shí)井組從開發(fā)到注水開始，每口井的累積產(chǎn)油、累積產(chǎn)水、水油比，W及注水 開始后各個(gè)時(shí)間段每口井的累積產(chǎn)油、累積產(chǎn)水、水油比等生產(chǎn)數(shù)據(jù)；
[0044] S030、巖石及流體性質(zhì)
[0045] 即計(jì)算油田平均PVT特性數(shù)據(jù)如地層原油體積系數(shù)、地層原油粘度、地層原始原生 飽和度等；
[0046] S040、細(xì)分整個(gè)水驅(qū)區(qū)域?yàn)樽訂卧?br>[0047] 即對規(guī)則重復(fù)排列井網(wǎng)，可W簡單地用重復(fù)井組作為子單元，如重復(fù)五點(diǎn)井網(wǎng)注 水井為中屯、、重復(fù)九點(diǎn)井網(wǎng)注水井為中屯、等，對于不規(guī)則井網(wǎng)，需要根據(jù)實(shí)際情況，W研究 目的和深度來劃分子單元；
[004引S050、子單元注采數(shù)據(jù)預(yù)編
[0049]即對于W注水井為中屯、而劃分的子單元井組，可將單元注采數(shù)據(jù)按照時(shí)間階段編 制匯總，并對各個(gè)子單元進(jìn)行初始物質(zhì)平衡計(jì)算，水驅(qū)開始后的生產(chǎn)和注入數(shù)據(jù)已經(jīng)按照 時(shí)間階段編制并保存數(shù)據(jù)；
[(K)加]S060、單元注水分配
[0051]即平面上注水或產(chǎn)液量的分配，作出位于井組單元邊界的注采井貢獻(xiàn)給該單元和 相鄰單元的液量；
[0化2] S070、繪制泡泡圖
[0053]即油水泡泡圖可W表示井組單元中注水井周圍水驅(qū)前沿的大概