聚合物驅分階段綜合含水油藏工程預測方法
2023-05-15 23:54:46 1
專利名稱：聚合物驅分階段綜合含水油藏工程預測方法
技術領域：
本發明屬於油藏工程領域，主要針對聚合物驅不同階段的綜合含水而研究的一項油藏工程預測方法。
背景技術：
大慶油田隨著聚合物驅工業化開採規模不斷擴大及部分區塊完成聚驅全過程，已經形成一套較成熟的聚合物驅開發技術和調整方法，對聚驅開發指標變化規律有了一個基本認識。已開展的主要工作是使用數值求解的方法研究聚合物驅開採的變化規律，對基礎理論的推導的研究較少。數值模擬全過各程採用一個數學模型，存在誤差積累，中後期預測誤差較大。
發明內容
本發明綜合利用滲流力學和油藏工程的基本理論對聚合物驅油田開採的變化規律進行研究，建立起聚合物驅綜合含變化規律的預測模型，提供一種聚合物驅分階段綜合含水油藏工程預測方法，以克服數值模擬全過各程採用一個數學模型，存在誤差積累，中後期預測誤差較大的問題。
本發明的聚合物驅分階段綜合含水油藏工程預測方法將聚驅全過程分為注聚初期階段→注聚見效階段→低含水穩產階段→含水回升階段→後續水驅階段，分階段建立了綜合含水預測模型，各階段綜合含水的表達式為一、注聚初期階段fw=QWQ=2khkrwwlnL-rPrw[pi-pw+pQ+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-rPn-1)];]]>二、注聚見效階段fw=QWQ=2khkrwwlnL-rrw[pi-pwQ+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-r-1)];]]>三、低含水穩產階段
fw=2khkrwwQlnL-rrw[pi-pw+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-r-1)-1Q2k1hfrrln(r1rw)];]]>四、含水回升階段fw=QWQ=2khkrwwfrrlnL-rrw[pi-pwQ-kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-r1-1)];]]>五、後續水驅階段fw=QWQ=1krwk1w;]]>其中，Qw產水量，m3/d；Q產液量，m3/d；L注採井距，m；rp段塞移動的距離，m；rw油井半徑，m；re瀉油半徑，m；k油層滲透率，μm2；h油層厚度，m；krn水相的相對滲透率，μm2；μp聚合物溶液粘度，mPa·s；μw水相有效滲粘度，mPa·s；ke冪律流體的有效滲透率，μm2；μe冪律流體的有效滲粘度，mPa·s；N冪律指數；pi注水井井底壓力，MPa；pr聚合物前緣上的壓力，MPa；Pw油井出口端的壓力，MPa；Δp注入壓力上升值，MPa。
本發明的聚合物驅分階段綜合含水油藏工程預測方法根據通過水動力學、油藏工程基本理論和現場實踐經驗，建立起了一種反映聚合物驅油全過程的聚合物驅含水率變化規律的預測模型。反映出了聚合物驅油不同機理的五個階段，即注聚初期、注聚見效階段、低含水穩產階段、含水回升階段和後續水驅階段。明確了不同階段綜合含水變化的主要影響因素，地下流體(前置水驅段塞、聚合物前緣、聚合物段塞、後續注水)的作用機理。總結出了注入速度、油層厚度、滲透率、孔隙度對聚合物驅綜合含水及開發效果的影響。注入速度越低，相應的開採時間越長，注入速度越高，開採時間越短；注入速度對階段採油量影響較大，不同的注入速度對區塊產量高峰期影響較大，注入速度相對較低時，相應產量高峰較低，但高峰期延續較長，有利於區塊的穩產。注入速度對最終採收率影響不大。油層厚度大含水率漏鬥降低高峰期拖後，油層厚度小含水率漏鬥降低高峰期來得快，但漏鬥的張開度較厚油層的要小。滲透率大的含水率漏鬥降低高峰值小，滲透率小含水率漏鬥降低高峰值要大些，但漏鬥的張開度基本相同。孔隙度越大的含水率漏鬥降低高峰值越小，孔隙度小含水率漏鬥降低高峰值要大些，孔隙度小的油層含水率漏鬥下降的要快。
與數值模擬預測開發規律相比較，本發明的分階段進行綜合含水預測符合率高。分階段採用不同的數學模型進行綜合含水變化預測，不存在誤差積累，聚驅各階段綜合含水符合程度均較高，而數值模擬全過各程採用一個數學模型，存在誤差積累，中後期預測誤差較大。
圖1為大慶油田薩北開發區北二區西東區數值模擬結果與現場數據對比圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式根據聚合物驅油段塞前緣的逐漸推進，表現出不同的動態變化特點，將聚驅全過程分為五個階段，分階段建立了綜合含水預測模型。
第一階段為聚合物小段塞推進的注聚初期階段。
根據馬斯凱特經驗公式，確定注入壓力上升值和注入量的關係p=QP2khlnrprw]]>注聚初期的小段塞聚合物溶液區的流體的滲流規律符合廣義達西定律V=-keap=-keeVn-1p]]>該方程是非線性的，在普通情況下求得上述方程組的解析解是很困難的。為了求得近似的解析結果，可將方程進行線性化。Ikoku、Ramey(1980)作了如下近似在徑向流中流量Q不隨距離變化(穩態流量假設)。按此假設則有-keepr=Vn=(Q2rh)n.]]>積分從而確定聚合物溶液小段塞的注入壓力降落與產量的關係pr-pi=-kep(Q2h)n(n-1)(rw1-n-Rw1-n).]]>段塞前緣到生產井口的流體由聚合物溶液的運行規律，得出由段塞前緣到生產井口的壓力降落與採油井端產水量的關係Qw=-2kwhw(pr-pw)lnL-rprw.]]>由上面兩式可得綜合含水的表達式分別為fw=QWQ=2khkrwwlnL-rPrw[pi-pw+pQ+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-rPn-1)],]]>Qw產水量，m3/d；Q產液量，m3/d；L注採井距，m；rp段塞移動的距離，m；ke冪律流體的有效滲透率，μm2；μe冪律流體的有效滲粘度，mPa·s；N冪律指數；pi注水井井底壓力，MPa；pr聚合物前緣上的壓力，MPa；Pw油井出口端的壓力，MPa；Δp注入壓力上升值，MPa。
第二階段綜合含水下降階段隨著聚合物溶液的逐步推進，注入壓力趨於穩定，綜合含水的表達式fw=QWQ=2khkrwwlnL-rrw[pi-pwQ+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-r-1)].]]>第三階段綜合含水穩定階段可分為3個區域，左邊1區為後續水驅，中間2區為聚合物溶液區，右邊3區為前期注入水和油兩相區。考慮聚合物溶液的粘滯效應、粘彈性效應以及滲透率降低引起的壓力降，引用殘餘阻力係數frr，以及後續水的壓力降落，得出綜合含水的表達式fw=2khkrwwQlnL-rrw[pi-pw+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-r-1)-1Q2k1hfrrln(r1rw)].]]>第四階段綜合含水回升階段主要考慮慮聚合物的吸附和滯留效應引起的滲透率降低，表達式為fw=QWQ=2khkrwwfrrlnL-rrw[pi-pwQ-kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-r1-1)].]]>第五階段後續水驅階段聚合物溶液基本採完，地層中只存在後續水驅和殘餘油；根據聚合物溶液的運動規律，綜合含水的表達式為fw=QWQ=1krwk1w.]]>具體實施方式
二依據上述數學模型對大慶油田薩北開發區北二區西部東塊的全過程綜合含水進行了預測。數值模擬結果與油田現場數據對比結果見圖1。該區塊注聚合物開採的時間大概為8年左右。後期的含水率達到95％左右，已屬於特高含水期。含水率曲線比較完整的經歷注聚合物初期短暫的含水上升、中期的含水先下降後緩慢上升以及後續水驅階段的平緩上升階段。從圖中可以看出模型的數值模擬結果和現場數據吻合的比較好。
權利要求
1.聚合物驅分階段綜合含水油藏工程預測方法，其特徵在於所述方法將聚驅全過程分為注聚初期階段→注聚見效階段→低含水穩產階段→含水回升階段→後續水驅階段，分階段建立了綜合含水預測模型，各階段綜合含水的表達式為一、注聚初期階段fw=QwQ=2khkrwwlnL-rprw[pi-pw+pQ+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-rpn-1)];]]>二、注聚見效階段fw=QwQ=2khkrwwlnL-rrw[pi-pwQ+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-rn-1)];]]>三、低含水穩產階段fw=2khkrwwlnL-rrw[pi-pw+kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-rpn-1)-1Q2k1hfrrln(r1rw)];]]>四、含水回升階段fw=QwQ=2khkrwwfrrlnL-rrw[pi-pwQ-kep(Q2h)n(n-1)(rwn-1-r1-1)];]]>五、後續水驅階段fw=QwQ=1krwk1w;]]>其中，Qw產水量，m3/d；Q產液量，m3/d；L注採井距，m；rp段塞移動的距離，m；rw油井半徑，m；re瀉油半徑，m；k油層滲透率，μm2；h油層厚度，m；krw水相的相對滲透率，μm2；μp聚合物溶液粘度，mPa.s；μw水相有效滲粘度，mPa·s；ke冪律流體的有效滲透率，μm2；μe冪律流體的有效滲粘度，mPa·s；N冪律指數；pi注水井井底壓力，MPa；pr聚合物前緣上的壓力，MPa；pw油井出口端的壓力，MPa；Δp注入壓力上升值，MPa。
全文摘要
聚合物驅分階段綜合含水油藏工程預測方法，屬於油藏工程領域。針對數值模擬全過程採用一個數學模型，存在誤差積累，中後期預測誤差較大的問題，本發明的聚合物驅分階段綜合含水油藏工程預測方法根據通過水動力學、油藏工程基本理論和現場實踐經驗，建立起了一種反映聚合物驅油全過程的聚合物驅含水率變化規律的預測模型。反映出了聚合物驅油不同機理的五個階段，即注聚初期、注聚見效階段、低含水穩產階段、含水回升階段和後續水驅階段。與數值模擬預測開發規律相比較，本發明的分階段進行綜合含水預測符合率高。分階段採用不同的數學模型進行綜合含水變化預測，不存在誤差積累，聚驅各階段綜合含水符合程度均較高。
文檔編號E21B43/16GK1912340SQ20061001044
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月25日 優先權日2006年8月25日
發明者萬新德, 方慶, 姜振海, 付青春, 盧潔 申請人:大慶油田有限責任公司