一种稠油油藏的水窜通道的识别方法及装置与流程

1.本发明属于油藏开发技术领域，具体涉及一种稠油油藏的水窜通道的识别方法及装置。


背景技术：

2.随着油藏开发的深入，老油田稠油热采区块边水影响和汽窜问题逐渐突出，成为制约稠油热采区块油田后期开发的瓶颈，是提高采收率必须解决的突出问题。
3.现有的调剖堵窜技术中，常规泡沫调剖堵水效果差，颗粒调剖，浮渣调剖等工艺成本高、效益差。分析效果差的原因，主要是稠油油藏的水淹路径识别不清，水窜通道认识不清，边水治理针对性差导致的。但是，目前现有技术无法提供精准可靠的水窜通道识别方法，例如，单一以渗透率大小判断水窜通道是存在一定偏差的，可靠性低。


技术实现要素：

4.考虑到地层压力、注采参数及水流速率同时对水侵速度存在影响，必须考虑各种因素综合判断，结果才能较为准确。
5.本发明的目的是提供一种稠油油藏的水窜通道的识别方法及装置，用于解决现有技术中在油藏见边水，水淹路径不清的情况下，水窜通道难以识别或识别准确性较差的问题。
6.基于上述目的，一种稠油油藏的水窜通道的识别方法的技术方案如下：
7.步骤1，获取目的层段的平均地层压力，以及该目的层段的最低压力中心点，将最低压力中心点周围第一设定压力范围的区域作为潜在的边水侵入路径d1；
8.步骤2，获取目的层段各生产井的进水速率，将进水速率高于第一设定速率阈值的区域，作为潜在的边水侵入路径d2；
9.步骤3，获取整个目的层段的地层平均渗透率，以及目的层段各个位置处的渗透率，将各个位置处的渗透率与地层平均渗透率比较，将高于地层平均渗透率一定程度的区域，作为潜在的边水侵入路径d3；或者，将大于第一设定渗透率阈值的区域，作为潜在的边水侵入路径d3；
10.步骤4，通过数值模拟确定目的层段的水相流速分布，将水相流速大于第一设定速率阈值的区域，作为潜在的边水侵入路径d4；
11.步骤5，综合上面得到的四种潜在的边水侵入路径d1～d4，将四种区域相重合的区域，作为最终识别出来的水窜通道。
12.上述技术方案的有益效果是：
13.本发明的方法及装置，综合利用了目的层段的压力场分布情况，进水速率分布情况，渗透率分布情况，以及数据模拟得到的目的层水相流速分布情况，综合识别稠油油藏的水窜通道，识别准确率较高，对注采参数的优化，以及对后期抑水措施方案的建立，都会起到很大的良好作用。并且，解决了现有技术中在油藏见边水，水淹路径不清的情况下，水窜
通道难以识别或识别准确性较差的问题，抑水措施针对性强，抑水效果得到改善。
14.进一步的，步骤5中还包括：根据四种区域相重合的区域，能够得到准确识别出水窜通道的判定条件：地层压力小于第二设定压力阈值，进水速率大于第二设定速率阈值，平均渗透率大于第二设定渗透率阈值，水相流速大于第二设定速率阈值。
15.进一步的，识别出稠油油藏的水窜通道后，还包括根据油藏的开采方式，对边水侵入通道进行形态描述。
16.基于上述目的，一种稠油油藏的水窜通道的识别装置的技术方案如下：
17.包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的水窜通道的识别方法。
18.进一步的，所述的处理器还用于：根据四种区域相重合的区域，能够得到准确识别出水窜通道的判定条件：地层压力小于第二设定压力阈值，进水速率大于第二设定速率阈值，平均渗透率大于第二设定渗透率阈值，水相流速大于第二设定速率阈值。
19.进一步的，所述的处理器还用于在识别出稠油油藏的水窜通道后，根据油藏的开采方式，对边水侵入通道进行形态描述。
附图说明
20.图1是本发明方法实施例中的稠油油藏的水窜通道的识别方法流程图；
21.图2是本发明方法实施例中的
ⅲ‑
4层压力影响水侵通道图；
22.图3是本发明方法实施例中的
ⅲ‑
4层进水速率影响水侵通道图；
23.图4是本发明方法实施例中的
ⅲ‑
4层渗透率场影响水侵通道图；
24.图5是本发明方法实施例中的
ⅲ‑
4层水相流速影响水侵通道图；
25.图6是本发明方法实施例中的热采井低注强采凸型水侵通道的示意图；
26.图7是本发明方法实施例中的热采井强注低采凹型水侵通道的示意图；
27.图8是本发明方法实施例中的热采井存在高渗带水窜型通道的示意图；
28.图9是本发明方法实施例中的新h6216生产曲线图。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
30.方法实施例：
31.本实施例提出一种稠油油藏的水窜通道的识别方法，如图1所示，该方法的实现具体步骤如下：
32.步骤1，获取目的层段的平均地层压力，以及该目的层段的最低压力中心点，将最低压力中心点周围第一设定压力范围的区域作为潜在的边水侵入路径d1。
33.本步骤中，最低压力中心点周围设定范围的区域是根据目的层段的平均地层压力确定的，例如，
ⅲ‑
4层(即目的层段)的目前平均地层压力为1.4mpa，椭圆圈住的区域存在两个压力中心点
①
和
②
，
①
处压力中心的最低压力为0.4mpa，
②
处压力中心的最低压力为0.8mpa，因此，根据平均地层压力1.4mpa和较高的最低压力0.8mpa，在二者之间，确定一个合适的压力阈值，如1mpa，将压力中心点附近的地层压力低于1mpa的区域，作为潜在的水侵
通道区域(即d1)，其中中低压区是由于蒸汽吞吐后地层亏空压力下降，从而引发边水侵入，如图2所示。
34.步骤2，获取目的层段各生产井(即注水井)的进水速率，将进水速率高于第一设定速率阈值的区域，作为潜在的边水侵入路径d2。
35.以
ⅲ‑
4层为例，首先，通过数值模拟，设置进水速率阈值，进水速率超过阈值，水侵发生突破。通过模拟，
ⅲ‑
4层进水速率阈值为15m3/day，
ⅲ‑
4层生产井平均进水率为8.94m3/day，而xh622(表示井号，下同)的进水速率为20.19m3/day，ex41的进水速率为20.96m3/day，xh635的进水率为10.43m3/day，xh6310的进水率为10.46m3/day，xh6312的进水率为10.97m3/day，xh6312的进水率为10.97m3/day，xh6313的进水速率为10.17m3/day，根据进水速率识别边水侵入路径，如图3所示，进水速率高，说明水流速率快。将目的层段中平均进水速率大于15m3/day(选为第一设定速率阈值)的区域，作为潜在的边水侵入路径d2。
36.步骤3，获取整个目的层段的平均渗透率(即地层平均渗透率)，以及目的层段各个位置处的渗透率，将各个位置处的渗透率与地层平均渗透率比较，将高于地层平均渗透率一定程度的区域，作为潜在的边水侵入路径d3。或者，将大于第一设定渗透率阈值(这个阈值必须大于地层平均渗透率)的区域，作为潜在的边水侵入路径d3。
37.例如，
ⅲ‑
4层地层平均渗透率为2034md，其中
①
处渗透率为5600md，
②
处渗透率为3200md，
③
处渗透率为4500md，均远高于地层平均渗透率，边水受渗透率影响，是水侵通道的主要考虑区域，如图4所示，将高于平均渗透率的区域称作为潜在的水侵通道区(即边水侵入路径d3)。
38.本步骤中，平均渗透率3200md的取值与地层平均渗透率有关，该取值取决与两部分，一部分是地层平均渗透率，另一部分是高于地层平均渗透率的一定程度。例如，本步骤中的地层平均渗透率为2034md，设高于地层平均渗透率的一定程度为1166md，那么，作为潜在的边水侵入路径的判定条件为x-2034》1166，x为目的层段某处的渗透率，整理该条件公式为x》3200，由此得到将高于平均渗透率3200md的区域称作为水侵通道区的结论。
39.步骤4，通过数值模拟确定目的层段的水相流速分布，将水相流速大于第一设定速率阈值的区域，作为潜在的边水侵入路径d4。
40.例如，
ⅲ‑
4层地层平均流速为0.89m3/day，其中
①
处流速为3.13m3/day，
②
处均流速为1.21m3/day，
③
处流速为1.6m3/day，如图5所示，选择高于平均流速的区域为潜在的边水侵入路径。
41.步骤5，综合上面得到的四个潜在的边水侵入路径d1～d4，将四个区域重合的区域，作为最终识别出来的水窜通道。
42.例如，根据步骤1-步骤4中的潜在边水侵入路径d1～d4，能够得到准确识别出水窜通道的判定条件，具体描述为：目前地层压力小于1.0mpa(第二设定压力阈值)，平均进水速率大于15m3/day(即第二设定速率阈值，与前面的第一设定速率阈值相等)，平均渗透率大于3200md(第二设定渗透率阈值)，平均流速大于1.5m3/day(第二设定速率阈值)。根据这四个区域及参数进行定量的综合识别，形成一种规律性的方法，作为识别稠油油藏水窜通道及形态描述的方法。
43.上面四个阈值参数的确定是根据d1～d4重合区域确定的，即根据显示的重合区域，能够判别出(反推出)该重合区域中的地层压力的取值范围，平均进水速率的取值范围，
平均渗透率的取值范围，以及水相流速的取值范围，继而能够确定出上面的判定条件。
44.基于上面的判断条件，依据
ⅲ‑
4层压力场分布、进水速率、渗透率场分布和流场的综合识别分析，可识别
ⅲ‑
4层存在以下4条水窜通道(下面的符号均为井号)：
45.1.xh631-xh635-xh6310；
46.2.ex41；
47.3.xh6312-x6287；
48.4.xh6313-xh6217。
49.并且，油井动态生产情况存在2条水窜通道：
50.1.xh631-xh635-xh6310-ex41；
51.2.xh6312-x6287-xh6217-xh6313。
52.本发明综合利用了目的层段的压力场分布情况，进水速率分布情况，渗透率分布情况，以及数据模拟得到的目的层水相流速分布情况，综合识别稠油油藏的水窜通道，识别准确率较高。
53.本实施例中，步骤1～步骤4为四个潜在边水侵入路径d1～d4的确定步骤，因此四个步骤之间没有先后顺序，四个步骤既可以按照次序依次进行，也可以并行同时分别进行，具体的步骤时序在本实施例中不做限定。
54.本实施例中，不仅要识别稠油油藏的水窜通道，还有进行边水侵入通道形态综合描述，具体描述方法如下：
55.复杂小断块边水稠油油藏开采过程中强注强采、低注高采、高注低采及高速开发等不合理的开采方式对水侵优势通道的形成具有很大的影响。注采强度越大，作用在岩石颗粒上的压力梯度越大，砂粒越容易脱落，出砂量越大，越容易形成高渗透带，压力下降越快，而压力下降越快越容易出砂，如此反复循环，促使油层内形成大孔道，而且在不同的注采强度下水侵过程中水侵通道的形态也不尽相同，所以研究水侵通道的类型不论对注采参数的优化还是对后期抑水措施方案的建立都会起到很大的作用。
56.在此通过使用cmg建立机理模型，研究不同注采强度对水侵通道的形态进行研究，通过调节注采参数、水体倍数以及地层渗透率等，分别模拟强注强采、低采高注、高注低采以及高速开发等开发方式，对设计参数进行正交设计，共计建立机理模型81个，此外为了更形象的观测到水侵通道的形态，在模型中将网格尺寸设置细化到1m
×
1m，在六个生产周期内进行模拟，最终得到三种不同情况下注采参数的水侵通道类型如图6、图7、图8所示。
57.边水侵入通道理想状态下是一个菱形，在低注强采的开发方式下，边水与生产井的垂向方向压差增大，边水在该方向上异常突进，图6所示。在强注低采的开发方式下，边水与生产井垂直距离最近的区域由于注气的压力影响产生水侵滞后的现象，如图7所示。在高渗带的存在导致边水沿高渗带快速突进，并且在短时间内突破生产井底形成水侵渗流通道，如图8所示。
58.本实施例通过对水侵通道形态进行描述，对边水水侵通道进行刻画，从而为改善复杂小断块边水稠油油藏抑水开发效果提供依据。复杂小断块边水稠油油藏开采过程中强注强采、低注高采、高注低采及高速开发等不合理的开采方式对水侵优势通道的形成具有很大的影响。注采强度越大，作用在岩石颗粒上的压力梯度越大，砂粒越容易脱落，出砂量越大，越容易形成高渗透带，压力下降越快，而压力下降越快越容易出砂，如此反复循环，促
使油层内形成大孔道，而且在不同的注采强度下水侵过程中水侵通道的形态也不尽相同，所以研究水侵通道的类型不论对注采参数的优化还是对后期抑水措施方案的建立都会起到很大的作用。
59.为了验证上面水窜通道的识别准确性，根据上述方法确定出稠油油藏的水窜通道后，对目标区块确定出来的水侵井进行堵水措施，以新h6216井为例，采用植物纤维颗粒堵剂进行堵水措施，效果如下表所示。
60.新h6216井对比周期情况
[0061][0062]
新h6216井植物纤维颗粒堵剂抑制措施效果统计表
[0063][0064]
新h6216生产曲线图如图9所示，结合上图、表可以看出，新h6216井在按照水侵通道体积参数进行植物纤维颗粒堵剂堵水措施后，含水率显著降低，产液量升高，且在单周期内原油产量累计增产337吨，有效改善了因边水侵入而形成的剩余油的开发效果，因此，本发明的方法对此类油藏生产井的开发效果改善提供了有效的思路。
[0065]
装置实施例：
[0066]
本实施例提出一种稠油油藏的水窜通道的识别装置，包括存储器和处理器，以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器与存储器相耦合，处理器执行计算机程序时实现方法实施例中水窜通道的识别方法。
[0067]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。