基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法与制作流程
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边底水凝析气藏优势渗流通道判别方法研究【摘要】世界凝析气藏含量丰富,但是在开发过程中容易侵入地层水,有一部分气井因边底水侵入,含水量过高,已经停止生产。
地层水侵入的过程是漫长的,一般需要的时间比较长,所以我们也不应该将出水原因全都归咎于边底水入侵。
由于边底水凝析气藏的反凝结特征,通常采用有事渗流通道判别方法分辨凝析气井的出水来源。
本文阐述了优势渗流通道定量描述方法,能够精确计算大孔道厚度、孔喉直径以及渗透率,能为施工过程提供一定的参考。
关键词:边底水、凝析气藏、优势渗流通道、定量描述引言:凝析气藏在美国加拿大等地区含量最多,中国的新、蜀、湘、鄂地区也有较广的分布。
凝析气藏的地质特点就是高温、高压、埋藏深,大部分凝析气藏深埋在地下1400~1800米之间,压力为21MPa~42MPa的范围内,温度为93℃~204℃的高温范围内。
经过多年的摸索,优势渗流通道的堵调技术是开采凝析气藏的最佳方法,建立一系列的优势渗流通道定量判别方法,可以提高凝析气藏的采收率。
一、边底水凝析气藏的判别技术凝析气藏的判别方法常见的也是比较主要的有:凝析水分析方法、生产动态分析方法、测井解释分析方法、井间优势渗流通道判别方法。
本文阐述的是关于优势渗流通道的判别方法,下面我将详细的描述优势渗流通道判别技术。
1、优势渗流通道概念优势渗流就是由于地质和开发程度因素而引起在储存集中层形成低阻渗流通道,随着注水时间的延长,注水开发后期注入的水沿着低阻渗流通道形成明显的优势流动来维持注入水大量无效循环。
储存集中层渗流通道是由油气的存储空间孔隙以及与之相互连接的喉道所构成。
注水井注入水循环的驱动力和冲刷力侵蚀储存集中层岩石矿物质颗粒以及颗粒间胶结物,促使孔喉更加光滑、喉道空间更加广阔,改变了储存集中层参数,增加孔喉配位数。
2、优势渗流通道特点从不同的角度看待优势渗流通道的判别方法就有不同的特点。
1)存在角度:优势渗流通道是储存集中层中孔隙度高、渗透率高的设备。
气藏早期水侵识别方法
康晓东;李相方;张国松
【期刊名称】《天然气地球科学》
【年(卷),期】2004(15)6
【摘要】地层出水会直接导致气井产能的损失与气藏采收率的降低,也会给气藏的开发带来严重的不利影响。
在水驱气藏的开发中,水侵的早期识别是充分利用无水
期进行生产与主动地实施治水措施的前提。
目前水侵的识别方法主要有产出水分析、压降曲线识别、试井监测和模拟计算等。
在阐述了这些方法的原理、适应性与存在的问题的基础上指出,应基于气井地质信息,采用多种方法进行水侵识别。
【总页数】3页(P637-639)
【关键词】气藏;水气比;水侵量;不稳定试井
【作者】康晓东;李相方;张国松
【作者单位】石油大学石油天然气工程学院;吐哈油田勘探开发研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE34
【相关文献】
1.长兴组生物礁气藏水侵早期识别及调整对策 [J], 张明迪;赵勇;王本成;陈华生;李
晓明
2.川东石炭系气藏边水侵入的早期预测 [J], 唐玉林
3.河坝飞三有水气藏早期水侵识别方法技术研究 [J], 邢东平
4.一种边水气藏水侵方向定量识别方法——以川东地区黄龙场长兴组生物礁气藏为例 [J], 徐昌海; 陶佳丽; 王俊杰; 何溥为; 张强; 邹高洪
5.长兴组气藏地层水判别标准及早期水侵识别研究 [J], 严黎;汪旭东;蒋曙光
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优势通道的特征和常用识别方法的学习心得在翻译相关文献之后,根据我的论文课题——《优势通道综合识别方法研究》,查找并阅读了相关文献,对论文课题的相关知识也有了一定的了解。
下面对调研内容加以摘要:油田注水开发过程中受储集层非均质性、水油流度比、注采差异以及注入水长期的冲刷、剥蚀等影响,出现差异渗流现象,逐渐产生优势渗流通道,进而形成大孔道,表现为注入水快速突进、高注入孔隙体积倍数、强水淹、高采出程度、高水油比等特征。
大孔道的形成,对流体运移起重要作用,影响并控制着剩余油分布。
注入水大多从大孔道采出,水驱较弱的渗流区剩余油富集,因此,识别和预测优势渗流通道对寻找剩余油富集区具有重要意义。
1优势渗流通道概念所谓优势渗流通道是指由于地质及开发因素导致在储集层局部形成的低阻渗流通道,注水开发后期注入水沿此通道形成明显的优势流动而产生注入水大量无效循环。
储集层渗流通道气的存储空间———孔隙及其与之相连的喉道组成。
在长期注水开发过程中,注入水浸泡、刷作用对储集层产生程度不同的改造,其微观属性发生物理、化学作用,致使储集层参数发生变化。
注入水驱动力与冲刷力对储集层岩石矿物颗粒及粒间胶结物产生侵蚀、剥蚀作用,使孔喉变光滑或喉道空间扩大,增加孔喉配位数,并在喉道增加较大的高渗透储集层区域形成“优势渗流通道”。
储集层优势渗流通道的形成,对流体的分布和运移起重要作用,影响着剩余油的形成和分布。
如河流相沉积储集层在注水开发过程中,注入水主要沿着优势渗流通道(厚度大、渗透率高、压力传导快的主河道)运移,注入水波及程度高。
而相对厚度小、渗透率低、压力传导速度慢的河道侧缘等非优势渗流通道注入水波及程度低,剩余油饱和度比较高。
在纵向上高渗透主力层与非主力层相比,为优势渗流通道,注入水波及程度较高;在正韵律沉积厚油层层内底部,为层内的优势渗流通道。
2优势通道的特征和生产中表现优势渗流通道形成后,注水井注入动态和采油井生产动态均会发生明显变化,主要表现在:①注水井井底流压低,视吸水指数高;②部分油井含水上升快,采出程度相对较低,剩余油富集;③注入水单层突进严重,正韵律油藏注入水沿底部突进严重;④地层存水率低(水无效循环严重);⑤注水井井口压降快,压力指数值低;⑥注聚合物驱井区聚窜严重;⑦水淹非均质严重,形成明显底部水淹型。
图片简介:本技术涉及一种智能化有水气藏水侵跟踪和预警方法,属于有水气藏排水采气领域;它解决现今没有实时跟踪和预测水侵方向以及水侵强度的方法等问题;其技术方案是:基于气水两相渗流方程,结合气井产能方程与水侵物质平衡方法,求取水侵常数和水驱指数;利用自动拟合法进行拟合,寻求最优参数理论值与实测值的最佳拟合;使用水驱指数划分储层水侵程度,结合生产动态监测、测井解释结果,修正水侵分类界限;根据计算得到的水驱指数绘制有水气藏水驱指数分布图,跟踪和预警水侵。
本技术基于气水两相渗流方程,结合气水两相相渗表达式与水侵物质平衡方法,利用自动拟合法进行拟合,实时跟踪和预警水侵方向以及水侵强度,拟合效果较好,可推广性强。
技术要求1.一种智能化有水气藏水侵跟踪和预警方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:S100、推导出考虑水封气现象的物质平衡方程,主要步骤为,S101、建立考虑水封气现象的产水气藏的物理模型;S102、表征出高渗区域侵入水量、低渗区域侵入水量、总侵入水量、封割水量以及被封割气量,公式分别为,(1)(2)(3)(4)(5)式中,WH为高渗区域侵入水量;AH为高渗区域横截面积;KH为高渗区域渗透率;μ为气体粘度;Δp/ΔL为单位长度的压降;WL为低渗区域侵入水量;We为总侵入水量;AL为低渗区域横截面积;KL为低渗区域渗透率;ω为弹性储容比;G为单井控制储量;Bgi为原始气体体积系数;R为采出程度;B为水侵常数;Wb为封割水量;V+为无因次体积比;K+为无因次渗透率比;Gb为被封割气量;Bg为气体体积系数;S103、将步骤S102中的公式代入到物质平衡方程中,得到考虑水封气现象的物质平衡方程,物质平衡方程和考虑水封气现象的物质平衡方程分别为,(6)(7)式中,;;;;;;Gp为累产气量;Z为偏差因子;Zi为原始偏差因子;p为地层压力;pi为原始地层压力;A为储层非均质系数;psc为标准压力,值为0.1013MPa;Tsc为标准温度,值为293.15K;T为温度;S200、结合考虑水封气现象的物质平衡方程和气井产能方程,利用自动拟合法进行拟合,气井产能方程为,其中,p为地层压力;pwf为井底流压;qsc为单日气井产量;C为层流项系数;D为紊流项系数,拟合的目标参数为储层非均质系数A、水侵常数B、层流项系数C、紊流项系数D和单井控制储量G,拟合的具体步骤为,S201、利用生产气井的井口压力计算井底流压;S202、给出目标参数的上下界限,上下界限内随机给定初值,如果计算结果超过上下界限,计算结束时,将参数的计算值赋给所给的上下界限的值,将其边界扩展,重新进行计算,直到满足收敛条件为止;结合气井产能方程,利用地层压力、井底流压、层流项系数C的初值以及紊流项系数D的初值计算单日气井产量qsc;S203、叠加单日气井产量qsc得到累产气量Gp,结合考虑水封气现象的物质平衡方程,利用累产气量、原始地层压力、储层非均质系数A的初值、水侵常数B的初值以及单井控制储量G的初值计算下一迭代周期的地层压力p;S204、利用步骤S203得到的地层压力p,从步骤S201开始继续进行迭代,生产数据中的一天为一个迭代周期,不断迭代得到整个生产阶段的井底流压与产水量,同时得到水侵常数B;在参数的上下界限内调整参数,采用自动拟合方法拟合井底流压与产水量,寻求最优参数理论值与实际值的最佳拟合,产水量拟合的收敛条件表示为:(8)式中,E为偏差;qwci(A,B,C,D,G)为产水量的最优参数理论值;qwci为产水量的实际值;S300、进行水侵常数到水驱指数的转换,使用水驱指数划分储层水侵程度,具体的步骤为,S301、进行水侵常数到水驱指数的转换,水驱指数的公式为,(9)式中,Iw为水驱指数;Wp为累产水量;S302、修正水侵分类界限,根据修正后水驱指数区间将小层划分为未水侵区、弱水侵区域和强水侵区;S303、根据计算得到的水驱指数绘制有水气藏水驱指数分布图,跟踪和预警水侵。
图片简介:本技术提供一种基于多因素的有水气藏水侵优势通道识别方法,包括以下步骤,第一步:收集气藏的相关数据;第二步:确定构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素对水侵优势通道形成的影响权重;第三步:对气层内不同位置的各地质参数进行归一化处理;第四步:利用加权法计算气藏中各个位置的归一化水侵地质综合指数;第五步:根据地理横纵坐标和归一化水侵地质综合指数值,识别高值区为水侵优势通道。
本技术通过层次分析法或相关系数分析法来量化水侵通道地质因素的影响权重,对水侵优势通道形成的主要因素进行无因次量化处理,构建了水侵地质综合指数概念来量化水侵优势通道的优先级别,为精细认识地下水侵通道提供方法指导。
技术要求1.一种基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法,其特征在于,包括以下步骤,第一步:收集气藏的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度值及其各自分布图;第二步:确定构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素对水侵优势通道形成的影响权重;第三步:对气层内不同位置的构造底深、渗透率、泥质含量、孔隙度进行归一化处理;第四步:利用加权法计算气藏中各个位置的归一化水侵地质综合指数;第五步:根据地理横纵坐标和归一化水侵地质综合指数值,采用克里金插值方法绘制气藏内归一化水侵地质综合指数的等值线平面分布图,识别高值区为水侵优势通道。
2.如权利要求1所述的一种基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法,其特征在于,所述第二步具体包括,比较气藏构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素中的任意2个因素对水侵优势通道形成的影响重要性,构建判别矩阵R,并采用规范列平均法计算各因素权重Wm,m=1…4,式中:rmn,m=1…4;n=1…4,表示第m个因素与第n个因素相比。
3.如权利要求1所述的一种基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法,其特征在于,所述第二步具体包括,采用相关系数分析法,分别作构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的散点图,分别线性回归构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的关系,记录各自的回归相关系数,按相关系数的比例大小确定权重Wm,m=1…4。
4.如权利要求1所述的一种基于多因素的有水气藏水侵优势通道识别方法,其特征在于,所述步骤第三步包括,采用以下公式归一化处理水侵影响的各地质因素式中,m=1…4,表示归一化影响因素,分别代表归一化的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度,无因次;下标i表示气藏中拾取数据的序号;xmimin表示气藏内水侵影响因素的最小值,无因次;xmimax表示气藏内水侵影响因素的最大值,无因次。
5.如权利要求1所述的一种基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法,其特征在于,所述步骤第四步包括,采用以下公式计算各数据拾取点的水侵地质综合指数Ii,采用以下公式计算各数据拾取点归一化水侵地质综合指数Iimin表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最小值;Iimax表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最大值。
技术说明书一种基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法技术领域本技术涉及油气开发领域,具体涉及一种基于多因素影响的有水气藏水侵优势通道识别方法。
背景技术对于有水气藏,无论是边水还是底水气藏,准确识别地下的水侵优势通道,对于摸清气藏水侵规律,制定合理的治水措施具有非常重要的意义。
现有的气藏水侵优势通道识别方法主要立足于气藏动静态资料,通过对地下高渗带、裂缝发育区的精细刻画,同时结合气藏产水分布特征来识别气藏水侵优势通道。
现有的方法存在两点不足:一、仅以渗透率作为主要识别依据,把高渗区、高渗带作为水侵优势通道的识别依据,水侵优势通道等同于高渗条带,考虑的客观条件不完整,实际水侵气藏中,除了渗透率作为优势通道的主要依据外,气水的相对位置分布、储层泥质含量、储层岩石矿物性质等,都会影响水侵优势通道的形成。
二、现有的方法主要是定性地判断水侵优势通道,无法定量评价不同水侵优势通道的差别,不能准确描述水侵优势通道的边界。
技术内容本技术要解决的技术问题是:现有技术对气藏水侵优势通道识别时考虑因素单一并且无法定量识别。
本技术提供一种实现气藏水侵优势通道多因素识别和定量差异识别的基于多因素的有水气藏水侵优势通道识别方法,包括以下步骤,第一步:收集气藏的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度值及其各自分布图;第二步:确定构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素对水侵优势通道形成的影响权重;第三步:对气层内不同位置的构造底深、渗透率、泥质含量、孔隙度进行归一化处理;第四步:利用加权法计算气藏中各个位置的归一化水侵地质综合指数;第五步:根据地理横纵坐标和归一化水侵地质综合指数值,采用克里金插值方法绘制气藏内归一化水侵地质综合指数的等值线平面分布图,识别高值区为水侵优势通道。
进一步的,所述第二步具体包括,比较气藏构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素中的任意2个因素对水侵优势通道形成的影响重要性,构建判别矩阵R,并采用规范列平均法计算各因素权重Wm,m =1…4,式中:rmn,m=1…4;n=1…4,表示第m个因素与第n个因素相比,对水驱优势通道形成的影响程度哪个更重要,当rmn>1时,m因素影响更重要,当rmn<1时,n因素影响更重要;当rmn=1时,m和n因素影响同等重要。
进一步的,所述第二步具体包括,采用相关系数分析法,分别作构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的散点图,分别线性回归构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的关系,记录各自的回归相关系数,按相关系数的比例大小确定权重Wm,m=1…4。
进一步的,所述步骤第三步包括,采用以下公式归一化水侵影响各因素式中,m=1…4,表示归一化影响因素,分别代表归一化的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度,无因次;下标i表示气藏中拾取数据的序号;xmimin表示气藏内水侵影响因素的最小值,无因次;xmimax表示气藏内水侵影响因素的最大值,无因次。
进一步的,所述步骤第四步包括,采用以下公式计算各数据拾取点的水侵地质综合指数Ii,采用以下公式计算各数据拾取点归一化水侵地质综合指数Iimin表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最小值。
Iimax表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最大值。
本技术的有益效果是:1、气藏水侵优势通道识别过程中,除了把渗透率作为主要因素外,本技术将导致水侵气藏优势通道成的其他主要地质影响因素:构造底深、泥质含量、孔隙度进行了综合考虑,按照对水侵的影响程度进行加权处理,使得气藏水侵优势通道的形成内涵更丰富。
2、本技术对气藏水侵优势通道识别时将地质因素和开发结果进行了结合,通过层次分析法或相关系数分析法来量化水侵通道地质因素的影响权重,对水侵优势通道形成的主要因素进行无因次量化处理,构建了“水侵地质综合指数”概念来量化水侵优势通道的优先级别,为精细认识地下水侵通道提供方法指导。
附图说明图1为构造底深与生产水气比关系图。
图2为渗透率与生产水气比关系图。
图3为泥质含量与生产水气比关系图。
图4为孔隙度与生产水气比关系图。
图5为水侵优势通道识别结果图图6为本技术流程图。
具体实施方式如图6所示,本技术提供一种基于多因素的有水气藏水侵优势通道识别方法,包括以下五个操作步骤。
第一步:收集气藏的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度值及其各自分布图。
第二步:确定构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素对水侵优势通道形成的影响权重。
分析气藏构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素各自与生产水气比的相关性,4个因素对生产水气比的影响程度,确定4个因素对水侵优势通道形成的影响权重Wi。
具体可以采用以下两种方法确定权重Wi。
方法一、采用层次分析法,通过专家评判,比较4个因素中的任意2个因素对水侵优势通道形成的影响重要性,构建判别矩阵,并采用规范列平均法计算各因素权重Wm(m=1…4):式中:rmn(m=1…4;n=1…4)表示第m个因素与第n个因素相比,对水驱优势通道形成的影响程度,该值越大,说明第m个因素对水侵高渗通道形成的影响比第n个因素更大;该值越小,说明第m个因素对水侵优势通道形成的影响比第n个因素更小。
当rmn>1时,m因素影响更重要,当rmn<1时,n因素影响更重要;当rmn=1时,m和n因素影响同等重要。
方法二、采用相关系数分析法,分别作构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的散点图,分别线性回归构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素与水气比的关系,记录各自的回归相关系数,按相关系数的比例大小确定权重Wm(m=1…4)。
第三步:对气层内不同位置的构造底深、渗透率、泥质含量、孔隙度进行归一化处理。
归一化水侵影响各因素采用公式(2)。
式中(m=1…4)表示归一化影响因素,分别代表归一化的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度,无因次;下标i表示气藏中拾取数据的序号,一般是用井点位置。
xmimin表示气藏内水侵影响因素的最小值,无因次;xmimax表示气藏内水侵影响因素的最大值,无因次;第四步:利用加权法计算气藏中各个位置的“归一化水侵地质综合指数”。
定义气藏中任何位置处的“水侵地质综合指数Ii”为各数据拾取点水侵优势通道的影响因素加权求和。
采用公式(3)计算各数据拾取点的“水侵地质综合指数Ii”。
各数据拾取点“归一化水侵地质综合指数”采用公式(4)计算。
Iimin表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最小值。
Iimax表示气藏内所有数据拾取点的水侵地质综合指数的最大值。
第五步:根据地理横纵坐标和“归一化水侵地质综合指数”值,采用克里金插值方法绘制气藏内“归一化水侵地质综合指数”的等值线平面分布图,识别高值区为水侵优势通道。
绘制气藏内“归一化水侵地质综合指数”的等值线平面分布图,识别图中“归一化水侵地质综合指数”,等值线高值区即为水侵优势通道区,“归一化水侵地质综合指数”值越大,越容易发生水侵。
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。
实施例一第一步:收集该气藏的构造底深分布图、渗透率分布图、泥质含量分布图和孔隙度分布图,气藏内20口井的构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度值。
第二步:分析气藏构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度4个因素各自与生产水气比的相关性,4个因素对生产水气比的影响程度,确定4个因素对水侵优势通道形成的影响权重Wi。
方法一、采用层次分析法,通过气藏工程专家对比评判,比较4个因素中的任意2个因素对水侵优势通道形成的重要性,构建判别矩阵(5),并采用规范列平均法计算各因素权重:构造底深、渗透率、泥质含量和孔隙度四个因素权值分别为0.44、0.35、0.13和0.08。