复杂断块河流相储层油水井动用状况劈分系统

摘要

本发明涉及一种用于油田后期挖潜，分析每个油砂体的剩余油分布，量化每个油砂体的剩余资源量，并提出挖潜方向的复杂断块河流相储层油水井动用状况劈分分析系统，本系统包括数据检查装置、数据预处理装置、KH值劈分装置、油井吸水量预处理装置、吸水剖面劈分装置、动态人员主观分析劈分装置、小层加权劈分结果装置、单砂体劈分结果汇总装置、数据库，按注水见效、地层系数(KH)及动态人员的油藏分析分配产量劈分的权重；按注水井监测的吸水剖面确定分层产出液量；应用油井产液剖面确定分层的含水，实现应用动态与静态的多信息进行动用状况劈分，整个计算过程实现了计算机化，快捷准确。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油田后期挖潜，分析每个油砂体的剩余油分布，量化每个油砂体的剩余资源量，并提出挖潜方向的复杂断块河流相储层油水井动用状况劈分分析系统。

背景技术

我国油田多属河流相储层发育的陆上油田，断层比较多、构造比较复杂，油层分布受构造和岩性双重控制，连续性较差，油藏内零散分布多个相对独立油砂体。由于油藏的复杂性，开采方式的多样性，加上不断的调整挖潜工作，在高含水开发后期剩余油分布无论是平面上还是纵向上都变得高度分散、异常复杂。在高含水期油藏的主要挖潜对象已由连续的成片的剩余油，改变为高度分散的而在局部又相对富集的、不连续或不很连续的可动剩余油。综合调整方案的编制已由过去的针对油层组或小层，发展细化到油砂体。因此，就必须针对每个油砂体研究其开采历史、现状及开发效果，研究每个油砂体的剩余油分布，量化每个油砂体的剩余资源量并提出挖潜方向。因此研究剩余油分布已经成为高含水采油期的一个重要课题。油田后期挖潜储层动用状况分析是一个极为重要的技术环节，特别是对于复杂断块河流相储层注水开发的油田，油水井动用状况分析方法的适用性将直接影响研究结果的精度和可信度。现场应用及实践证明：常规的油水井动用状况分析方法对于生产井段小、射孔层数少、储层非均质性较弱的砂岩油藏，研究结果可信度较高，适用性较强；而对于储层非均质性较强，生产井段长、射孔层数多的复杂断块河流相储层油藏来说，其适用性差。目前国内陆地上的大多数油田为河流相储层，河流相储层纵向上油层储层多，储量大、非均质性严重、采收率低，是陆相地层中剩余油潜力最大的领域。统计表明，我国陆相盆地碎屑岩地层已动用储量中，河流相储层占了53％；注水采收率一般只有30％～40％，比一般碎屑岩油减低约20％。

发明内容

本发明的目的是运用动态资料、监测资料、静态资料的综合信息，对油水井动用状况进行准确的劈分分析，提出相渗关系约束条件下的单井储层动用状况分析和相渗关系约束条件下的区块多井储层动用状况分析，确定油藏剩余油饱和度的分布的复杂断块河流相储层油水井动用状况分析系统。

本系统包括数据检查装置、数据预处理装置、KH值劈分装置、油井吸水量预处理装置、吸水剖面劈分装置、动态人员主观分析劈分装置、小层加权劈分结果装置、单砂体劈分结果汇总装置、数据库。

用户通过录入界面和导入外部数据把系统所需要的所有数据准备完全后，数据检查装置首先进行数据检查，保证数据的正确性，如有错误，提示给用户进行修改；

然后由数据预处理装置进行数据预处理，建立临时数据表，将相关数据表进行连接、处理，并将预处理后的数据插入到相应的临时数据表中；

经过预处理后的临时数据表中的数据被分别送入下列装置中进行单一因素的产量劈分：1、KH值劈分装置：KH值劈分装置对临时数据表中的渗透率、砂体有效厚度数据进行处理，根据公式：油井的KH值＝渗透率*砂体有效厚度；水井的KH值＝渗透率*射孔厚度，计算每口井每个小层每个月的KH值，并根据公式：小层月产油＝小层KH值*单井月产油/单井所有生产小层KH值之和；小层月产水＝小层KH值*单井月产水/单井所有生产小层KH值之和；小层月注水＝小层KH值*单井月注水/单井所有生产小层KH值之和，计算出只考虑KH值因素的小层产量劈分结果；

油井吸水量预处理装置：油井吸水量预处理装置根据油水井的小层注水受益见效关系，明确与每口油井生产小层注水受益见效的的各个水井小层，明确油水井小层之间一对一、一对二或一对多的受益关系，并根据吸水剖面数据表，生成每口油井生产小层每个月从注水水井得到的总的吸水量临时表；

2、吸水剖面劈分装置：吸水剖面劈分装置对油井吸水量预处理数据表中的每口油井小层的吸水量进行汇总，计算每口井每个小层每个月的吸水量，并将结果更新到临时数据表中，并根据公式：小层月产油＝小层吸水量*单井月产油/单井所有生产小层吸水量之和；小层月产水＝小层吸水量*单井月产水/单井所有生产小层吸水量之和；小层月注水＝水井小层相对吸水*水井月注水量/100，计算出只考虑吸水剖面因素的小层产量劈分结果；

3、动态人员主观分析劈分装置：动态人员主观分析劈分装置对临时数据表中的动态人员主观分析权重进行处理，根据公式：小层月产油＝动态人员主观分析权重*单井月产油/100；小层月产水＝动态人员主观分析权重*单井月产水/100，计算出只考虑动态人员主观分析因素的小层产量劈分结果；

各劈分装置完成劈分后，劈分数据进入到小层加权劈分结果装置中，在这里对各劈分结果进入加权平均处理，得到小层的最终劈分结果。最后小层的最终劈分结果进入单砂体劈分结果汇总装置，完成最终的单砂体劈分结果。

小层加权劈分结果装置根据用户设置的三种因素的权重对临时表中的每种因素劈分结果进行加权平均，公式为：小层月产油＝KH值小层月产油*KH值权重/100+吸水剖面小层月产油*吸水剖面权重/100+动态人员主观分析小层月产油*动态人员主观分析权重/100；小层月产水＝KH值小层月产水*KH值权重/100+吸水剖面小层月产水*吸水剖面权重/100+动态人员主观分析小层月产水*动态人员主观分析权重/100；当水井有吸水剖面时，小层月注水＝吸水剖面因素中小层月注水，当水井没有吸水剖面时，小层月注水＝KH值因素中小层月注水，从而得到最终的小层劈分结果。如果某口油井的注水井没有吸水剖面数据，则这口井在计算小层加权劈分结果时将不考虑吸水剖面因素，而将吸水剖面的权重按比例分配给KH值权重和动态人员主观分析权重。新的权重为：KH值权重＝KH值权重/(KH值权重+动态人员主观分析权重)*100；动态人员主观分析权重＝动态人员主观分析权重/(KH值权重+动态人员主观分析权重)*100。小层加权劈分公式为：小层月产油＝KH值小层月产油*KH值权重/100+动态人员主观分析小层月产油*动态人员主观分析权重/100；小层月产水＝KH值小层月产水*KH值权重/100+动态人员主观分析小层月产水*动态人员主观分析权重/100。计算出单井小层的月产油、月产水、月注水后，再根据单井、小层、年月升序排序，计算出单井小层每个月的累产油、累产水、累注水。

单砂体劈分结果汇总装置根据小层数据表，明确每个单砂体中包括的所有单井小层，然后将最终小层劈分结果中的小层月产油、小层月产水、小层月注水、小层累产油、小层累产水、小层累注水以单砂体为单位进行汇总(如果某月因为未生产，没有小层劈分结果，则将上个月的劈分结果数据复制到本月，做为本月的劈分结果)，得到每个单砂体每月的月产油、月产油、月注水、累产油、累产水、累注水。

本系统包括数据检查装置、数据预处理装置、KH值劈分装置、油井吸水量预处理装置、吸水剖面劈分装置、动态人员主观分析劈分装置、小层加权劈分结果装置、单砂体劈分结果汇总装置、数据库。

数据库与其它装置紧密相连，保存整个系统的所有数据。数据检查装置、数据预处理装置、KH值劈分装置、油井吸水量预处理装置、吸水剖面劈分装置所需的输入数据来自数据库。KH值劈分装置、吸水剖面劈分装置、动态人员主观分析劈分装置的输出结果将保存到数据库中，而这些数据又是小层加权劈分结果装置、单砂体劈分结果汇总装置所需的输入数据，同时这两个装置的输出结果也保存到数据库中。

本系统是对已开发油田中的多层合采井进行油水井产出量及注水量的有效劈分，是以达西定律理论作指导，以平面径向流的产量公式为基础，通过现场大量的单井、单层生产井资料统计、回归寻找到应用注水井注水后油井见效代替达西定律中的现场难以准确得到的生产压差、径向流半径、渗透率、等参数。按注水见效、地层系数(KH)及动态人员的油藏分析分配产量劈分的权重；按注水井监测的吸水剖面确定分层产出液量；应用油井产液剖面确定分层的含水，实现应用动态与静态的多信息进行动用状况劈分。整个计算过程实现了计算机化，快捷准确。

主要技术指标：

1、按动态、静态技术指标分配权重值，其中注水见效井确定权重值为60％；KH值权重值为30％；动态人员分析权重值为10％。

2、按吸水剖面分配油水井产出、吸水状况；按吸水百分数计算油井产液量

3、按油井监测的产液剖面计算油井分层的含水值，其计算结果实现了定量化

4、可计算单井单层的可采储量，砂体储量的计算；

5、实现了对相对渗透率曲线的修订完善，提高了剩余油分析的精度。

该方法适用于所有的注水开发砂岩油藏，对复杂断块河流相储层注水开发的油藏更为适用。特别对采油单位现场油藏管理人员解决了繁重的手工操作的工作量，能快捷、准确的获取生产动态数据。

发明的效果

本项目发明与以前产量劈分方法相比充分考虑了储层非均质性、注水驱油的作用，利用定量的注水井吸水剖面数据，油藏分析人员综合判断，如注水后油井见效情况，也就是平面上的驱油效率，有机结合对应层位储层属性参数(储层有效厚度、孔隙度、渗透率、流体流动单元系数、储层质量评价系数)获取基于单砂体的产油量、产水量、注水量的准确数据。该发明的创新点有以下几点：

1.该方法的建立，较好地解决了水驱砂岩油藏，尤其是复杂断块砂岩油藏储层动用状况分析过程中，基础工作量繁重、技术精度要求高、研究难度大等诸多问题；

2.储层动用状况分析从小层细化到油砂体，对影响储层动用状况分析的多种因素合理分配权重，如注水驱油效率、生产压差、渗透率等因素、实现了多参数约束，改变了以往凭经验或用KH值进行储层动用状况分析的不确定性，使储层动用状况分析更加准确；

3.单井储层动用状况分析方法，可利用生产资料反求相渗以及利用水驱规律来评价分析储层流体动用状况。

4.区块多井储层动用状况分析方法，根据已知的井的产液量、注水量和分层测压资料及综合参数，对压力场进行拟合，同时拟合产液、吸水剖面资料，应用最优化方法实现拟合优度的极小化，最终得到最优参数，得出储层动用状况分析结果，并且该结果也可以通过相渗进行结果验证。

5.这两种储层动用状况分析方法具有与油藏开发资料、监测资料结合更加紧密，验正方法更加科学，技术手段更加突出，适用性更强的特点。

6.利用计算机技术，充分利用数据库资源，程式化的决策流程有效避免因计算繁杂导致人为因素引起的储层动用状况分析结果的偏差，为下一步的动态预测提供准确可靠的数据，提高工作效率几百倍。

附图说明

图1本系统流程图

具体实施方式

软件产量劈分部分的核心由KH值劈分装置、油井吸水量预处理装置、吸水剖面劈分装置、动态人员主观分析劈分装置、小层加权劈分结果装置、单砂体劈分结果汇总装置组成。

用户通过录入界面和导入外部数据把系统所需要的所有数据准备完全后，首先进行数据检查，保证数据的正确性，如有错误，提示给用户进行修改。然后进行数据预处理，建立临时数据表，将相关数据表进行连接、处理，并将预处理后的数据插入到相应的临时数据表中。

经过预处理后的临时数据表中的数据被分别送入下列装置中进行单一因素的产量劈分：1、KH值劈分装置；2、油井吸水量预处理装置、吸水剖面劈分装置；3、动态人员主观分析劈分装置；

三种劈分装置完成劈分后，劈分数据进入到小层加权劈分结果装置中，在这里对三种劈分结果进入加权平均处理，得到小层的最终劈分结果。最后小层的最终劈分结果进入单砂体劈分结果汇总装置，完成最终的单砂体劈分结果。

KH值劈分装置对临时数据表中的渗透率、砂体有效厚度数据进行处理，根据公式：油井的KH值＝渗透率*砂体有效厚度；水井的KH值＝渗透率×射孔厚度，计算每口井每个小层每个月的KH值，并根据公式：小层月产油＝小层KH值*单井月产油/单井所有生产小层KH值之和；小层月产水＝小层KH值×单井月产水/单井所有生产小层KH值之和；小层月注水＝小层KH值*单井月注水/单井所有生产小层KH值之和，计算出只考虑KH值因素的小层产量劈分结果。

油井吸水量预处理装置根据油水井的小层注水受益见效关系，明确与每口油井生产小层注水受益见效的的各个水井小层，明确油水井小层之间一对一、一对二或一对多的受益关系，并根据吸水剖面数据表，生成每口油井生产小层每个月从注水水井得到的总的吸水量临时表。

吸水剖面劈分装置对油井吸水量预处理数据表中的每口油井小层的吸水量进行汇总，计算每口井每个小层每个月的吸水量，并将结果更新到临时数据表中，并根据公式：小层月产油＝小层吸水量*单井月产油/单井所有生产小层吸水量之和；小层月产水＝小层吸水量*单井月产水/单井所有生产小层吸水量之和；小层月注水＝水井小层相对吸水*水井月注水量/100，计算出只考虑吸水剖面因素的小层产量劈分结果。

动态人员主观分析劈分装置对临时数据表中的动态人员主观分析权重进行处理，根据公式：小层月产油＝动态人员主观分析权重*单井月产油/100；小层月产水＝动态人员主观分析权重×单井月产水/100，计算出只考虑动态人员主观分析因素的小层产量劈分结果。

小层加权劈分结果装置根据用户设置的三种因素的权重对临时表中的每种因素劈分结果进行加权平均，公式为：小层月产油＝KH值小层月产油*KH值权重/100+吸水剖面小层月产油*吸水剖面权重/100+动态人员主观分析小层月产油×动态人员主观分析权重/100；小层月产水＝KH值小层月产水*KH值权重/100+吸水剖面小层月产水*吸水剖面权重/100+动态人员主观分析小层月产水*动态人员主观分析权重/100；当水井有吸水剖面时，小层月注水＝吸水剖面因素中小层月注水，当水井没有吸水剖面时，小层月注水＝KH值因素中小层月注水，从而得到最终的小层劈分结果。如果某口油井的注水井没有吸水剖面数据，则这口井在计算小层加权劈分结果时将不考虑吸水剖面因素，而将吸水剖面的权重按比例分配给KH值权重和动态人员主观分析权重。新的权重为：KH值权重＝KH值权重/(KH值权重+动态人员主观分析权重)×100；动态人员主观分析权重＝动态人员主观分析权重/(KH值权重+动态人员主观分析权重)×100。小层加权劈分公式为：小层月产油＝KH值小层月产油×KH值权重/100+动态人员主观分析小层月产油×动态人员主观分析权重/100；小层月产水＝KH值小层月产水×KH值权重/100+动态人员主观分析小层月产水×动态人员主观分析权重/100；计算出单井小层的月产油、月产水、月注水后，再根据单井、小层、年月升序排序，计算出单井小层每个月的累产油、累产水、累注水。

单砂体劈分结果汇总装置根据小层数据表，明确每个单砂体中包括的所有单井小层，然后将最终小层劈分结果中的小层月产油、小层月产水、小层月注水、小层累产油、小层累产水、小层累注水以单砂体为单位进行汇总(如果某月因为未生产，没有小层劈分结果，则将上个月的劈分结果数据复制到本月，做为本月的劈分结果)，得到每个单砂体每月的月产油、月产油、月注水、累产油、累产水、累注水。

主要技术步骤

1、进行产量劈分所需要的基础数据的正确性检查；

2、进行油井产量劈分；

3、进行水井产量劈分；

4、将小层劈分结果汇总到单砂体。

实现此过程的详细内容

进行一次油、水井产量劈分经历四个主要过程，下面对每一过程要进行处理的详细内容进行说明。

1、进行产量劈分所需要的基础数据的正确性检查：

(1)油井生产层数据正确性检查

--层号正确(根据小层数据)

--开始年月正确(6位并且是日期)

--结束年月正确(6位并且是日期，或为空)

--结束年月大于等于开始年月，或为空

--开始年月在正确的范围内

--结束年月在正确的范围内

(2)水井生产层数据正确性检查

--层号正确(根据小层数据)

--开始年月正确(6位并且是日期)

--结束年月正确(6位并且是日期，或为空)

--结束年月大于等于开始年月，或为空

--开始年月在正确的范围内

--结束年月在正确的范围内

(3)油、水井生产层数据中年月关联正确性检查

--开始年月，结束年月不能有重叠

(4)吸水剖面数据正确性检查

--层号正确(根据小层数据)

--相对吸水(是0~100之间的数字)

--一口井同一个日期的所有层相对吸水之和必须为100

--日期在正确的范围内

(5)注水受益见效正确性检查

--油井井号正确(根据井号归属)

--水井层号正确(根据小层数据)

--油井层号正确(根据小层数据)

--开始年月正确(6位并且是日期)

--结束年月正确(6位并且是日期，或为空)

--结束年月大于等于开始年月，或为空

--开始年月在正确的范围内

--结束年月在正确的范围内

--开始年月，结束年月不能有重叠

(6)小层数据正确性检查

--单砂体正确(长度大于0)

--代表井号正确(根据井号归属)

--有效厚度、射孔正确(大于0)

--日期在正确的范围内

(7)动态比例分配数据正确性检查

--层号正确(根据小层数据)

--开始年月正确(6位并且是日期)

--结束年月正确(6位并且是日期，或为空)

--结束年月大于等于开始年月，或为空

--同一个井号、开始年月(、结束年月)各层的动态百分比之和必须为100

--开始年月在正确的范围内

--结束年月在正确的范围内

(8)单井权重分配数据正确性检查

--开始年月正确(6位并且是日期)

--结束年月正确(6位并且是日期，或为空)

--结束年月大于等于开始年月，或为空

--同一个井号、开始年月(、结束年月)的吸水加权百分比、KH加权百分比、动态加权百分比之和必须为100

--开始年月在正确的范围内

--结束年月在正确的范围内

2、进行油井产量劈分

(1)获取劈分日期范围内生产的油井小层数据，插入到临时表中

(2)根据用户录入数据，生成动态比例分配数据表中的动态百分比，如果某一油井某一日期范围内用户没有录入数据，则根据此油井这个日期范围内每月生产层数，确定每个层的动态百分比

(3)根据用户录入数据，生成单井权重分配数据表中的吸水加权百分比、KH值加权百分比、动态加权百分比，如果某一油井某一日期范围内用户没有录入数据，则此油井这个日期范围内使用缺省值：吸水加权百分比＝60％、KH值加权百分比＝30％、动态加权百分比＝10％

(4)根据吸水剖面数据、注水受益见效数据，计算每口水井小层的层月注水量

(5)根据小层数据，更新临时表中的砂层厚度，根据动态比例分配数据，更新临时表中的动态百分比、吸水量

(6)在临时表中分别计算三种因素(吸水剖面、KH值、动态加权)的月产油、月产水，然后将三种因素加权计算出最终的劈分结果

(7)计算累产油、累产水：将是油井小层劈分结果数据库中数据按井号、层号、年月进行升序排序，之后将同一口井同一层的月产油、月产水逐月累加，将结果作为那个月的累产油、累产水。

3、进行水井产量劈分

(1)获取劈分日期范围内生产的水井小层数据，插入到临时表中

(2)根据吸水剖面，更新临时表中水井小层的吸水百分比

(3)根据临时表中水井小层吸水剖面情况，设置吸水标志

(4)根据小层数据中射孔厚度，更新临时表中水井小层的厚度

(5)计算临时表中每口水井小层的总厚度

(6)计算临时表中每口水井小层的总吸水百分比

(7)计算每口水井分层注水量：当吸水标志等于1，并且总吸水百分大于0时，层月注水量＝月注水量*吸水百分/总吸水百分；当吸水标志等于1，并且总吸水百分等于0时，层月注水量＝0；当吸水标志等于0，并且总吸水百分大于0时，层月注水量＝月注水量*厚度/总厚度；当吸水标志等于0，并且总吸水百分等于0时，层月注水量＝0

(8)计算累注水量：将水井小层劈分结果数据库中数据按井号、层号、年月进行升序排序，之后将同一口井同一层的月注水量逐月累加，将结果作为那个月的累注水量。

4、将小层劈分结果汇总到单砂体

(1)获取劈分结果数据表中单井小层的单砂体编号和代表井号

(2)生成单砂体劈分结果的空数据表，插入主键数据

(3)根据小层月产油、月产水、月注水、累产油、累产水、累注水量进行单砂体汇总，计算出单砂体的月产油、月产水、月注水、累产油、累产水、累注水量

(4)根据公式计算单砂体其它一些参数：计算钻遇井数、油井总井数、油井开井数、水井总井数、水井开井数、日产油量、日产水量、日注水量、年产油量、年产水量、年注水量、月注采比、累注采比、含水比、采油速度、采出程序、可采油速度、可采出程度