油藏开发动态分析方法及装置

摘要

本发明涉及一种油藏开发动态分析方法，其包括以下步骤：获取油藏的水油比WOR、累积产油量Np、累积产液量Lp和原油体积系数Bo；以WOR的对数为纵坐标，以为横坐标，绘制一系列数据点；对上述数据点进行线性回归，得到水驱特征曲线关系式；实现该方法的装置包括数据获取模块、绘制模块、回归模块、动态指标计算模块和开发指标计算模块；可以计算包括累积产液量、累积产油量和含水上升率在内的油藏动态指标以及包括动用地质储量、可采储量和采收率在内的油藏开发指标，且不受油藏含水率条件限制，对于实际油藏开发数据的适用性更强，分析效果更准确。

说明书

技术领域

本发明属于油田开发技术领域，尤其涉及一种油藏开发动态分析方法及装置。

背景技术

水驱特征曲线方法是油藏动态分析中的常用方法。对于已经进入含水期开发的油田，通过将两个相关的动态数据在直角坐标上作图，得到较为明显的直线关系，即得到相应的水驱特征曲线关系式。应用水驱特征曲线不仅可以对油田的未来动态进行预测，还可以对油田的动用地质储量、可采储量和采收率做出有效的估计，从而指导油田后续开发的方案优化和调整措施。

最初的水驱特征曲线关系式是通过经验方法得到的，之后国内外学者对这些经验关系式从理论上加以推导，赋予其渗流物理上的意义。这其中包括4种最为典型、目前最为常用的水驱特征曲线：由累积产水量的对数和累积产油量构成的甲型水驱特征曲线、由累积产液量的对数和累积产油量构成的乙型水驱特征曲线、由累积液油比与累积产液量构成的丙型水驱特征曲线以及由累积液油比与累积产水量构成的丁型水驱特征曲线。这4种水驱特征曲线分别由前苏联学者马克西莫夫、沙卓诺夫、西帕切夫和纳扎洛夫提出，是现行石油天然气行业标准《SY/T 5367-2010石油可采储量计算方法》推荐使用的水驱特征曲线类型。陈元千先后在1985年《石油学报》中的《水驱曲线关系式的推导》、1993年《石油学报》中的《一个新型水驱曲线关系式的推导及应用》和1995年《石油勘探与开发》中的《对纳扎洛夫确定可采储量经验公式的理论推导及应用》给出了甲乙丙丁4种水驱特征曲线关系式的理论推导过程。

但是，包括甲乙丙丁4种水驱特征曲线在内的多数水驱特征曲线在理论推导过程中，将地层平均含水饱和度用产出端含水饱和度近似代替，这一近似条件只有在油藏达到较高含水率时才能满足。因此，目前的水驱特征曲线普遍要求含水率到达50％以上才能呈现直线关系，对于含水率低于50％的中低含水阶段无法适用。

发明内容

本发明目的在于提供一种油藏开发动态分析方法及装置,以解决水驱特征曲线在含水率低于50％时无法适用的技术问题，其具有不受含水阶段限制、在各种含水率条件下均能适用的功效。

为实现上述目的，本发明的油藏开发动态分析方法及装置具体技术方案如下：

一种油藏开发动态分析方法，包括以下步骤：获取油藏的水油比WOR、累积产油量N

前述的油藏开发动态分析方法，其中，所述的水驱特征曲线关系式的公式形式为：

其中，WOR为水油比，N

前述的油藏开发动态分析方法，其特征在于，建立所述的水驱特征曲线关系式的理论方法包括：

(1)将油水相对渗透率的比值与含水饱和度的指数关系式代入水油比与油水相对渗透率比值的关系式，得到水油比与含水饱和度的关系式；

(2)根据物质平衡方程，得到平均含水饱和度与累积产量的关系式；

(3)根据Buckley-Leverett水驱油理论，得到平均含水饱和度与产出端含水饱和度之间的关系式；

(4)将平均含水饱和度与累积产量的关系式代入平均含水饱和度与产出端含水饱和度之间的关系式，得到产出端含水饱和度与累积产量的关系式；

(5)将产出端含水饱和度与累积产量的关系式代入水油比与含水饱和度的关系式，得到水油比与累积产量的关系式，该关系式即为所述的水驱特征曲线关系式。

前述的油藏开发动态分析方法，其中，通过所述的水驱特征曲线关系式计算油藏的动态指标，包括累积产液量、累积产油量和含水上升率；

该累积产液量的计算方法包括以下步骤：

选取油藏目标时刻的含水率f

将目标时刻的含水率f

该累积产油量的计算方法包括以下步骤：

选取油藏目标时刻的含水率f

将目标时刻的含水率f

该含水上升率的计算方法包括以下步骤：

选取油藏目标时刻的含水率f

将目标时刻的含水率f

前述的油藏开发动态分析方法，其中，通过所述的水驱特征曲线关系式计算油藏的开发指标，包括动用地质储量、可采储量和采收率；

该动用地质储量的计算方法包括以下步骤：

将岩心油水相对渗透率测试实验的数据点，按照油水相对渗透率的比值与含水饱和度的指数关系式进行回归，得到指数项回归系数的负数值m；

将回归值m、束缚水饱和度S

该可采储量和采收率的计算方法包括以下步骤：

确定油藏的极限含水率f

将极限含水率f

将可采储量除以地质储量，得到油藏的采收率。

本发明油藏开发动态分析方法的装置，其，包括以下模块：

数据获取模块，获取油藏的水油比WOR、累积产油量N

绘制模块，以WOR的对数为纵坐标，以

回归模块，对所述绘制模块绘制的数据点进行线性回归，得到水驱特征曲线关系式；

动态指标计算模块，用于计算油藏的动态指标，该动态指标包括累积产液量、累积产油量和含水上升率；

开发指标计算模块，用于计算油藏的开发指标，该开发指标包括动用地质储量、可采储量和采收率。

本发明的油藏开发动态分析方法及装置具有以下优点：本发明油藏开发动态分析方法所依据的水驱特征曲线是在油水相对渗透率的比值与含水饱和度的指数关系、物质平衡方程和Buckley-Leverett水驱油理论的基础上进行理论推导而建立的，与目前常用的水驱特征曲线相比，理论推导过程中不存在含水饱和度或其它参数的近似条件。因此，本发明的水驱特征曲线在油藏开发的各个含水阶段均能呈现较好的直线关系。本发明油藏开发动态分析方法及装置的使用，不受油藏含水率条件限制，对于实际油藏开发数据的适用性更强，分析效果也更准确。

附图说明

图1为本发明所述的油藏开发动态分析方法的流程方块图。

图2为本发明实施例中BZ油田1586油藏的lg WOR与

图3为本发明实施例中BZ油田1586油藏油水相对渗透率的比值与含水饱和度的关系曲线图。

图4为本发明实施例油藏开发动态分析方法的装置结构示意图。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种油藏开发动态分析方法做进一步详细的描述。

本发明提供了一种油藏开发动态分析方法，如图1所示，包括以下步骤：获取油藏的水油比WOR、累积产油量N

本发明油藏开发动态分析方法中，得到的水驱特征曲线关系式的公式形式为：

其中，WOR为水油比，无因次；N

具体地，以渤海BZ油田1586油藏为例对本发明提供的油藏开发动态分析方法进行说明。该油藏属于特高孔特高渗油藏，地质储量106.27万方，于2010年9月投入开发，初期采用水平井1注1采井网生产；2014年10月新增1口调整井，转为1注2采井网生产。考察该油田的开采情况，得到油田在过去16年的生产数据，包括水油比、累积产油量和累积产液量，如表1所示。该油藏的原油体积系数为1.092。

表1 BZ油田1586油藏生产数据

将表1中的生产数据，如图2所示，以WOR的对数为纵坐标，以

即调整井实施前的回归曲线的截距a为-0.4639，回归曲线的斜率b为0.1223。

调整井实施后的水驱特征曲线关系式为：

即调整井实施后的回归曲线的截距a为-0.0379，回归曲线的斜率b为0.0676。

对于本发明油藏开发动态分析方法中的水驱特征曲线关系式，建立该关系式的理论方法具体包括以下步骤：

根据注水驱室内岩心相对渗透率测试实验结果，可得到一系列产出端含水饱和度S

其中，d和m为与储层和流体物性有关的常数。

在水驱稳定渗流条件下，根据达西定律来，地面条件下水、油两相产量的比值WOR与油水两相相对渗透率的比值

其中，μ

将公式(2)代入公式(3)并在等号两边取对数，可得水油比WOR与产出端含水饱和度S

其次，引入物质平衡方程，对于一个实际的油藏，当油藏不脱气或脱气很少时，将其看成是油水两相渗流，则水驱油过程中，任意时刻油藏的平均含水饱和度

其中，N

根据Buckley-Leverett水驱油理论，平均含水饱和度

其中，L

将公式(5)代入公式(6)，可得产出端含水饱和度S

油藏的体积V与原油的原始地质储量N之间的关系式为：

将公式(7)、(8)代入公式(4)，可得水油比WOR与累积产量的关系式，如公式(1)所示。其中，

本发明油藏开发动态分析方法可以通过所述的水驱特征曲线关系式计算油藏的动态指标，包括累积产液量、累积产油量和含水上升率，以下分别为计算各动态指标的表达式。

累积产液量的表达式：

累积产油量的表达式：

含水上升率的表达式：

具体地，仍以渤海BZ油田1586油藏为例对动态指标的计算步骤进行说明。选取油藏目标时刻的含水率为95％，分别将调整井实施前和调整井实施后的水驱特征曲线的截距和斜率以及其它相关参数代入公式(9)至(11)。计算的结果为：在调整井实施前，预测该油藏在含水率95％时的累积产液量为81.62万方、累积产油量为17.99方、含水上升率为1.50％；在调整井实施后，预测该油藏在含水率95％时的累积产液量为147.67万方、累积产油量为26.24方、含水上升率为0.83％。对比调整井实施前后的动态指标预测结果可知，调整井的实施提高了该油藏的产能，减缓了含水上升速度。

本发明油藏开发动态分析方法还可以通过所述的水驱特征曲线关系式计算油藏的开发指标，包括动用地质储量、可采储量和采收率，以下分别为计算动用地质储量和可采储量的表达式。

动用地质储量的表达式：

可采储量的表达式：

具体地，仍以渤海BZ油田1586油藏为例对开发指标的计算步骤进行说明。计算动用地质储量时，将岩心油水相对渗透率测试实验的数据点，如图3所示，按照公式(2)中油水相对渗透率的比值与含水饱和度的指数关系式进行回归，得到指数项回归系数的负数值m为18.41；根据油水相对渗透率测试实验得到束缚水饱和度S

本发明油藏开发动态分析装置中，如图4所示，包括以下模块：数据获取模块，获取油藏的水油比WOR、累积产油量N

本发明油藏开发动态分析装置中，回归模块得到的水驱特征曲线关系式的公式形式为公式(1)。

本发明油藏开发动态分析装置在回归模块之后还可以包括动态指标计算模块，用于计算油藏的动态指标，包括累积产液量、累积产油量和含水上升率。所述的动态指标计算模块中，以公式(9)计算累积产液量，以公式(10)计算累积产油量，以公式(11)计算含水上升率。

本发明油藏开发动态分析装置在回归模块之后还可以包括开发指标计算模块，用于计算油藏的开发指标，包括动用地质储量、可采储量和采收率。所述的开发指标计算模块中，以公式(12)计算动用地质储量，以公式(13)计算可采储量和采收率。

本发明实施例中未进行说明的内容为现有技术，故，不再进行赘述。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。