一种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法及系统

摘要

本发明公开了一种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法及系统。该方法包括：根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含气饱和度；根据达西定律，建立油‑气两相相对渗透率比值与油‑气两相流量关系；基于油‑气两相渗流规律，拟合油‑气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系；基于建立的上述关系以及含气饱和度，建立气驱油藏定渗流条件下的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式，并基于二项式关系、气驱特征曲线关系式的二项式回归系数，计算气驱油藏的单井动态储量和可采储量。本发明能提高气驱油藏的单井动态储量与可采储量的计算效率和计算精度。

说明书

技术领域

本发明涉及油藏工程领域，特别是涉及一种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法及系统。

背景技术

常规气驱特征曲线的推导与建立的基础是认为油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度在半对数坐标中呈线性关系，而对于实际的油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的关系来说，只有在含气饱和度处于中间阶段时，才符合线性关系。因此，现有的气驱油藏的单井动态储量与可采储量的计算方法的工作效率和计算准确度都有待提高。

发明内容

基于此，有必要提供一种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法及系统，以提高气驱油藏的单井动态储量与可采储量的计算效率和计算精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法，包括：

根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含气饱和度；

根据达西定律，建立油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系；

基于油-气两相渗流规律，拟合油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系；

由油-气两相的地下流量与地面流量的关系、所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系、所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系和所述含气饱和度，建立气驱油藏定渗流条件下的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式，并确定所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数；

基于所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数和所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系的二项式回归系数，计算气驱油藏的单井动态储量和可采储量。

可选的，所述根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含气饱和度，具体包括：

根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含油饱和度；所述气驱油藏的含油饱和度

S

基于所述含油饱和度计算含气饱和度；所述含气饱和度

S

可选的，所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系为

其中，q

可选的，所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系为

其中，k

可选的，所述由油-气两相的地下流量与地面流量的关系、所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系、所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系和所述含气饱和度，建立气驱油藏定渗流条件下的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式，并确定所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数，具体包括：

建立油-气两相的地下流量与地面流量的关系

其中，q

由所述油-气两相的地下流量与地面流量的关系、所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系、所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系和所述含气饱和度，建立气驱油藏定渗流条件下的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式；所述气驱特征曲线关系式为

其中，GOR为生产气油比，GOR＝q

确定所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数

其中，A为气驱特征曲线关系式的二项式回归系数中的二次项系数，B为气驱特征曲线关系式的二项式回归系数中的一次项系数，C为气驱特征曲线关系式的二项式回归系数中的常数项。

可选的，所述基于所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数和所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系的二项式回归系数，计算气驱油藏的单井动态储量和可采储量，具体包括：

由所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数中的二次项系数和所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系的二项式回归系数中的二次项系数，计算气驱油藏的单井动态储量；

由所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数，计算气驱油藏的可采储量。

可选的，所述单井动态储量

其中，N

可选的，所述可采储量

其中，N

本发明还提供了一种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定系统，包括：

含气饱和度计算模块，用于根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含气饱和度；

第一关系计算模块，用于根据达西定律，建立油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系；

第二关系计算模块，用于基于油-气两相渗流规律，拟合油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系；

第三关系计算模块，用于由油-气两相的地下流量与地面流量的关系、所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系、所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系和所述含气饱和度，建立气驱油藏定渗流条件下的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式，并确定所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数；

储量计算模块，用于基于所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数和所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系的二项式回归系数，计算气驱油藏的单井动态储量和可采储量。

可选的，所述含气饱和度计算模块，具体包括：

含油饱和度计算单元，用于根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含油饱和度；所述气驱油藏的含油饱和度

S

含气饱和度计算单元，用于基于所述含油饱和度计算含气饱和度；所述含气饱和度

S

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法及系统，采用半对数二项式拟合关系式来表征油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度关系，然后通过物质平衡原理和达西定律，推导并建立气驱油藏的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式，最后根据油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式方程和气驱特征曲线关系式的拟合参数快速计算单井动态储量和单井经济极限气油比条件下的可采储量。本发明能提高气驱油藏的单井动态储量与可采储量的计算效率和计算精度，对于气驱油藏的开发具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的油-气两相相对渗透率曲线示意图；

图3为本发明实施例提供的ln(K

图4为本发明实施例提供的ln(GOR-R

图5为本发明实施例提供的气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

由于半对数坐标中油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式拟合曲线的相关系数大于线性拟合曲线。因此，本发明采用半对数二项式拟合关系式来表征油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度关系，然后通过物质平衡方法和达西定律，推导并建立气驱油藏的生产气油比与累产油之间的新型气驱特征曲线。最后根据油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式方程和新型气驱特征曲线方程的拟合参数快速计算单井动态储量和单井经济极限气油比条件下的可采储量。

图1为本发明实施例提供的气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法的流程图。参见图1，本实施例的种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定方法，包括：

步骤101：根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含气饱和度。

所述步骤101，具体包括：

对于一个不产水或产水很少的气驱油藏，其储层渗流条件可以等效为在束缚水饱和度条件下的油气两相渗流，根据物质平衡原理，任意时刻气驱油藏的含油饱和度为油藏中剩余油体积与油藏孔隙体积之比；所述气驱油藏的含油饱和度

S

在注气驱替原油的过程中，基于所述含油饱和度计算含气饱和度；所述含气饱和度

S

步骤102：根据达西定律，建立油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系。在气驱稳定渗流条件下时，根据达西定律建立的所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系为

其中，q

步骤103：基于油-气两相渗流规律，拟合油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系。所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系为

其中，k

步骤104：由油-气两相的地下流量与地面流量的关系、所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系、所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系和所述含气饱和度，建立气驱油藏定渗流条件下的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式，并确定所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数。

所述步骤104，具体包括：

建立油-气两相的地下流量与地面流量的关系

其中，q

由所述油-气两相的地下流量与地面流量的关系、所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系、所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系和所述含气饱和度，建立气驱油藏定渗流条件下的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式；所述气驱特征曲线关系式为

其中，GOR为生产气油比，GOR＝q

确定所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数

其中，A、B和C构成了气驱特征曲线关系式的二项式回归系数，A为气驱特征曲线关系式的二项式回归系数中的二次项系数，B为气驱特征曲线关系式的二项式回归系数中的一次项系数，C为气驱特征曲线关系式的二项式回归系数中的常数项。

步骤105：基于所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数和所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系的二项式回归系数，计算气驱油藏的单井动态储量和可采储量。

所述步骤105，具体包括：

由所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数中的二次项系数和所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系的二项式回归系数中的二次项系数，计算气驱油藏的单井动态储量。所述单井动态储量

其中，N

由所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数，计算气驱油藏的可采储量。所述可采储量

其中，N

下面提供了一个更为具体的实施方式。

某油藏的P1井在经历了早期的衰竭式开发之后，进行了注气开发，同时该油藏的P1井不产水，所以其储层渗流条件可以等效为在束缚水饱和度条件下的油气两相渗流，根据物质平衡原理，任意时刻油藏的含油饱和度为油藏中剩余油体积与油藏孔隙体积之比：

式中：N为原油地质储量，10

在注气驱替原油的过程中，含气饱和度可以表示为：

S

式中：S

将(1)式带入(2)式可得任一时刻油藏的含气饱和度为：

在气驱稳定渗流条件下时，根据达西定律，油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系为：

式中：q

其中油-气两相的地下流量与地面流量的关系为：

式中：q

根据半对数坐标中油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度关系曲线可知，二项式拟合曲线的相关系数大于线性拟合曲线，所以油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度关系可采用二项式拟合关系式：

式中，K

对(6)式两边求指数：

将(5)式和(7)式带入(4)式得：

将(8)式移项、合并同类项得：

将(9)式移项得：

式中：GOR为生产气油比，GOR＝q

对(10)式等号两边求对数得：

将(3)式带入(11)式得：

(12)式即为注气开发油藏的新型气驱特征曲线关系式，化简为：

ln(GOR-R

式中：

根据图2油-气两相相对渗透率曲线，绘制ln(K

式中：a＝22.35366，b＝-34.77486，c＝480.87146。

根据某油藏P1井的累产油量和生产气油比数据，绘制ln(GOR-R

ln(GOR-R

式中：A＝4.33699×10

其中，某油藏P1井注气开始的生产动态数据如表1所示。

表1某油藏P1井注气开始的生产动态数据

根据气驱特征曲线二项式回归系数中的二次项系数A和lnK

当P1井的生产气油比达到经济极限生产气油比GOR

本实施例根据油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度关系、物质平衡方程和达西定律，推导并建立注气开发油藏的气驱特征曲线关系式，为快速计算气驱油藏的单井动态储量与可采储量提供理论依据。

本实施例基于二项式关系拟合半对数坐标中全阶段的油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度关系曲线，推导并建立了一种关于ln(GOR-R

本发明还提供了一种气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定系统，图5为本发明实施例提供的气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定系统的结构图。参见图5，本实施例的气驱油藏的单井动态储量与可采储量确定系统，包括：

含气饱和度计算模块201，用于根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含气饱和度。

第一关系计算模块202，用于根据达西定律，建立油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系。

第二关系计算模块203，用于基于油-气两相渗流规律，拟合油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系。

第三关系计算模块204，用于由油-气两相的地下流量与地面流量的关系、所述油-气两相相对渗透率比值与油-气两相流量关系、所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系和所述含气饱和度，建立气驱油藏定渗流条件下的生产气油比与累产油之间的气驱特征曲线关系式，并确定所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数。

储量计算模块205，用于基于所述气驱特征曲线关系式的二项式回归系数和所述油-气两相相对渗透率比值与含气饱和度的二项式关系的二项式回归系数，计算气驱油藏的单井动态储量和可采储量。

作为一种可选的实施方式，所述含气饱和度计算模块201，具体包括：

含油饱和度计算单元，用于根据物质平衡原理，计算气驱油藏的含油饱和度；所述气驱油藏的含油饱和度

S

含气饱和度计算单元，用于基于所述含油饱和度计算含气饱和度；所述含气饱和度

S

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。