一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法及装置

摘要

本发明提供了一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法及装置，其中，方法包括：建立砂岩的水驱油效率曲线；根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别。本发明为水驱砂岩油藏的水循环级别界定提供统一的标准，能够简单有效的界定水循环级别，进而便于根据准确水循环分级精确的调整注水措施，改善注水效果，挖掘剩余油潜力，提高水驱油效率及降低开采成本，实现产量和效益双赢。

说明书

技术领域

本发明涉及水驱砂岩油藏开发领域，尤其涉及一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法及装置。

背景技术

水驱砂岩油藏在油田生产中占据主体地位，经过多年的注水开发进入中高含水开发阶段后，受储层的非均质性、长期注水冲刷等诸多因素影响很容易形成水流优势通道，造成注入水从注入端到采出端波及体积变小，在储层空间内产生低效或无效驱替，即低效、无效水循环。长此以往，油藏水洗差异增大，水驱油效率变差，大幅度增加了油田开发成本，影响了油田经济效益。

因此开展针对性的低效无效水循环的研究和治理，是面对繁重的原油生产任务和低油价下效益开发的迫切需求。但以往对有效、低效、无效水循环的界定只停留在模糊的定性界定阶段，低效、无效水循环为相对概念，现有水循环级别的界定方法不具有准确性及统一性。

发明内容

本发明提供一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法及装置，用于解决前述提到的现有水循环级别界定方法不具有准确性及统一性的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法，包括：

建立砂岩的水驱油效率曲线；

根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别。

进一步实施例中，所述建立砂岩的水驱油效率曲线的过程包括：

测定砂岩岩心样品在不同注入倍数下的驱油效率；

根据不同注入倍数下的驱油效率建立水驱油效率曲线。

进一步实施例中，所述测定砂岩岩心样品在不同注入倍数下的驱油效率包括通过如下公式计算驱油效率：

ED

其中，ED

进一步实施例中，所述根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别的过程包括：

根据水驱油效率曲线计算水驱油效率曲线切线斜率；

根据水驱油效率曲线切线斜率及注入倍数确定水驱油效率变化率曲线；

根据水驱油效率变化率曲线确定递减速度的分界点；

根据递减速度的分界点确定水循环级别的分界点。

进一步实施例中，所述根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别的过程还包括：

对于注水井，根据水循环级别的分界点及水驱油效率曲线确定水循环级别的范围。

进一步实施例中，所述根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别的过程包括：

将水驱油效率曲线折算成水洗效率曲线；

对于采油井，根据水循环级别的分界点及水洗效率曲线确定水循环级别的范围。

本发明的第二方面提供一种水驱砂岩油藏水循环级别的确定装置，包括：

水驱油效率分析模块，用于建立砂岩的水驱油效率曲线；

水循环级别分析模块，用于根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别。

进一步实施例中，所述水驱油效率分析模块包括：

数据收集单元，用于测定砂岩岩心样品在不同注入倍数下的驱油效率；

曲线建立单元，用于根据不同注入倍数下的驱油效率建立水驱油效率曲线。

进一步实施例中，所述数据收集单元通过如下公式计算砂岩岩心样品在各注入倍数下的驱油效率：

ED

其中，ED

进一步实施例中，所述水循环级别分析模块包括：

斜率计算单元，用于根据水驱油效率曲线计算水驱油效率曲线切线斜率；

曲线确定单元，用于根据水驱油效率曲线切线斜率及注入倍数确定水驱油效率变化率曲线；

曲线变化分析单元，用于根据水驱油效率变化率曲线确定递减速度的分界点；

水循环级别划分单元，用于根据递减速度的分界点确定水循环级别的分界点。

进一步实施例中，所述水循环级别划分单元，还用于对于注水井，根据水循环级别的分界点及水驱油效率曲线确定水循环级别的范围。

进一步实施例中，所述水循环级别分析模块还包括：

折算单元，用于将水驱油效率曲线折算成水洗曲线；

所述水循环级别划分单元，还用于根据水循环级别的分界点及水洗效率曲线确定水循环级别的范围。

本发明的第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述的水驱砂岩油藏水循环级别确定方法的步骤。

本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的水驱砂岩油藏水循环级别确定方法的步骤。

本发明提供的一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法及装置，为水驱砂岩油藏的水循环级别界定提供统一的标准，能够简单有效的界定水循环级别，进而便于根据准确水循环分级精确的调整注水措施，改善注水效果，挖掘剩余油潜力，提高水驱油效率及降低开采成本，实现产量和效益双赢。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的水驱油效率曲线的示意图；

图3示出了本发明实施例提供的水驱油效率曲线建立过程的流程图；

图4示出了本发明实施例提供的根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别过程的流程图；

图5示出了本发明实施例提供的水驱油效率变化率曲线的示意图；

图6示出了本发明实施例提供的水洗效率曲线的示意图；

图7示出了本发明实施例提供的水驱砂岩油藏水循环级别确定装置的结构图；

图8示出了本发明实施例提供的S井柱状图(局部)细分重组示意图；

图9示出了本发明实施例提供的S井组注采曲线示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术特点及效果更加明显，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，本发明也可有其他不同的具体实例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本发明的保护范畴。

下面的详细说明以流程图、逻辑模块和其他的符号操作表达的形式给出，可以在计算机系统上执行。一个程序、计算机执行步、逻辑块，过程等，在这里被设想为得到所希望的结果的一个或多个步骤或指令的自洽序列。这些步骤是对物理量的物理操作。这些物理量包括电、磁或者无线电信号，它们在计算机系统中被存储、传输、组合、比较以及其他操作。这些信号可是比特、数值、元素、符号、字符、条件、数字等。每个步骤都可以通过硬件、软件、固件或它们的组合执行。

现有技术中，开展针对性的低效无效水循环的研究和治理，是面对繁重的原油生产任务和低油价下效益开发的迫切需求。但以往对有效、低效、无效水循环的界定只停留在模糊的定性界定阶段，低效、无效水循环为相对概念，现有水循环级别的界定方法不具有准确性及统一性。

基于此，本发明提供一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法，如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法的流程图，本实施例为水驱砂岩油藏的水循环级别界定提供统一的标准，能够简单有效的界定水循环级别，进而便于根据准确水循环分级精确的调整注水措施，改善注水效果，挖掘剩余油潜力，提高水驱油效率及降低开采成本，实现产量和效益双赢。

具体的，水驱砂岩油藏水循环级别确定方法包括：

步骤100，建立砂岩的水驱油效率曲线；

步骤200，根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别。

如图2所示，在水驱油效率曲线中可以看出，初期以较小的注入倍数注入时驱油效率快速提升，即注入水有效驱替，之后曲线出现拐点，驱油效率上升变缓，说明此时的注入水驱替效果逐渐变差，即进入低效水循环阶段；最终随着注入倍数大幅增加，驱油效率增幅明显变小，即注入水进入无效水循环阶段。因此，根据水驱油效率曲线的斜率变化可以准确的反映出不同级别水循环状态。

本发明一些实施例中，如图3所示，上述步骤100建立砂岩的水驱油效率曲线的过程包括：

步骤110，测定砂岩岩心样品在不同注入倍数下的驱油效率；

步骤120，根据不同注入倍数下的驱油效率建立水驱油效率曲线，如图2所示，水驱油效率曲线的横坐标为注入倍数，纵坐标为驱油效率。

详细的说，上述步骤110于实施时，先选择研究区块代表性的岩心样品，然后室内测定在不同注入倍数下的驱油效率，具体的，砂岩岩心样品在不同注入倍数下的驱油效率可通过如下公式计算：

ED

其中，ED

本发明一些实施例中，如图4所示，上述步骤200根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别的过程包括：

步骤210，根据水驱油效率曲线计算水驱油效率曲线切线斜率；

步骤220，根据水驱油效率曲线切线斜率及注入倍数确定水驱油效率变化率曲线；

步骤230，根据水驱油效率变化率曲线确定递减速度的分界点；

步骤240，根据递减速度的分界点确定水循环级别的分界点。

详细的说，上述步骤210通过将驱油效率对注入倍数求导，即Δ驱油效率/Δ注入倍数，可得到水驱油效率曲线切线斜率。

上述步骤220中的水驱油效率变化率曲线，横坐标为注入倍数，纵坐标为水驱油效率曲线切线斜率(如图5所示)。

通过上述步骤230中的递减速度分界点可将水驱油效率变化率曲线划分为三个区间段：快速递减、缓慢递减和极缓递减，递减速度分界点可作为水循环级别的分界点，即Δ驱油效率/Δ注入倍数快速下降(如图5，递减率5.623)至首次缓慢下降段出现的拐点(如图5中c点)作为有效水循环和低效水循环的分界点，Δ驱油效率/Δ注入倍数缓慢递减(如图5，递减率1.69)至极缓递减(如图5，递减率0.383)的拐点(如图5中e点)作为低效水循环和无效水循环的分界点。快速下降段、缓慢递减段、极缓递减段通过如下方式确定：在水驱油效率变化率曲线上，对邻近两点曲线段做指数型函数趋势线y＝ae

根据水循环级别的分界点即可确定水循环级别，如图5所示，Δ驱油效率/Δ注入倍数快速递减段ac段划分为有效水循环，Δ驱油效率/Δ注入倍数缓慢下降段ce段划分为低效水循环，Δ驱油效率/Δ注入倍数极缓递减段ef段划分为无效水循环阶段。

进一步实施例中，为了使本发明应用于注入井时清楚表示水循环级别，上述步骤200根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别的过程还包括：

步骤250，对于注水井，根据水循环级别的分界点及水驱油效率曲线确定水循环级别的范围。

如图5所示，有效水循环的范围为：注入倍数小于c点的横坐标；低效水循环的范围为：注入倍数小于e点的横坐标大于c点的纵坐标；无效水循环的范围为：注入倍数大于e点的横坐标。

进一步实施例中，为了使本发明应用于采油井时清楚表示水循环级别，上述步骤200所述根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别的过程包括：步骤260，将水驱油效率曲线折算成水洗效率曲线，如图6所示；

步骤270，对于采油井，根据水循环级别的分界点及水洗效率曲线确定水循环级别的范围，如图6所示的采油井，A区域为有效水循环、B区域为低效水循环、C区域为无效水循环。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种水驱砂岩油藏水循环级别确定装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与水驱砂岩油藏水循环级别确定方法相似，因此该装置的实施可以参见水驱砂岩油藏水循环级别确定方法的实施，重复之处不再赘述。

如图7所示，水驱砂岩油藏水循环级别的确定装置，包括：

水驱油效率分析模块710，用于建立砂岩的水驱油效率曲线；

水循环级别分析模块720，用于根据水驱油效率曲线的斜率变化确定水循环级别。

本实施例为水驱砂岩油藏的水循环级别界定提供统一的标准，能够简单有效的界定水循环级别，进而便于根据准确水循环分级精确的调整注水措施，改善注水效果，挖掘剩余油潜力，提高水驱油效率及降低开采成本，实现产量和效益双赢。

本发明一些实施例中，水驱油效率分析模块710包括：

数据收集单元711，用于测定砂岩岩心样品在不同注入倍数下的驱油效率；

曲线建立单元712，用于根据不同注入倍数下的驱油效率建立水驱油效率曲线。

具体实施时，数据收集单元711通过如下公式计算砂岩岩心样品在各注入倍数下的驱油效率：

ED

其中，ED

本发明一些实施例中，水循环级别分析模块720包括：

斜率计算单元721，用于根据水驱油效率曲线计算水驱油效率曲线切线斜率；

曲线确定单元722，用于根据水驱油效率曲线切线斜率及注入倍数确定水驱油效率变化率曲线；

曲线变化分析单元723，用于根据水驱油效率变化率曲线确定递减速度的分界点；

水循环级别划分单元724，用于根据递减速度的分界点确定水循环级别的分界点。

本发明一些实施例中，水循环级别划分单元724还用于对于注水井，根据水循环级别的分界点及水驱油效率曲线确定水循环级别的范围。

本发明一些实施例中，水循环级别分析模块720还包括：折算单元725，用于将水驱油效率曲线折算成水洗曲线。水循环级别划分单元724还用于根据水循环级别的分界点及水洗效率曲线确定水循环级别的范围。

本发明提供的一种水驱砂岩油藏水循环级别确定方法及装置，为水驱砂岩油藏的水循环级别界定提供统一的标准，能够简单有效的界定水循环级别，进而便于根据准确水循环分级精确的调整注水措施，改善注水效果，挖掘剩余油潜力，提高水驱油效率及降低开采成本，实现产量和效益双赢。

为了更清楚说明本发明技术方案，下面以一具体实施例进行说明。

辽河油田S区块属于高孔高渗砂岩油藏，已进入高含水低速开发阶段。在应用本发明之前，首先，利用水驱特征曲线、生产动态分析、示踪剂等方法筛选出已发生低效无效水循环现象的注水井、采油井；接着，再对筛选出的部分井采用吸水剖面、产液剖面、监测资料等锁定单井中发生低效无效水循环的层；再者，绘制多参数交会图寻找低效无效水循环敏感参数，初步区分正常生产层和低效无效水循环层，并为后续无效水循环分级提供更多依据。接着，采用本发明对采油井及注水井确定水循环级别(对于注水井，水循环级别范围用注入倍数表示，对于采用井，水循环级别范围用水洗效率表示)，建立识别标准，辽河油田S区块选层水循环级别分级区间表如下表：

在识别结果的基础上，围绕“遏制无效水、抑制低效水、调整有效水”的思路开展水驱开发调整工作，实现降本增效。以S井组为例，以往通过地质分层细分段注水不能有效改善注水效果，通过划分低效无效水循环层，采用本发明细分质的新理念，重组低效、无效和有效层(如图8所示)，井组日产油从7.9吨最高上升到12.1吨(如图9所示)，阶段累增油390.5吨，并且数值模拟预测，采用细分质重组可使该区块预测采收率提高2％。

通过实践表明，利用本发明能简单有效分级评价注入水水循环级别，从而生产上采用相应调整治理措施，切实达到了降本增效的目的。

本发明的一些实施例中，还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一实施例所述的水驱砂岩油藏水循环级别确定方法的步骤。

本发明的一些实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的水驱砂岩油藏水循环级别确定方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅用于说明本发明的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围应视权利要求范围为准。