回注井吸水能力预测方法、装置、电子设备和存储介质与流程

1.本发明涉及石油工程技术领域，具体涉及一种回注井吸水能力预测方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.海上石油开采为实现减轻或避免对海洋带来污染的环保目标，油田产出水都需要进行回注。目前海上油田的注入水多数是产出水和过滤海水的混合水，产出水回注前虽然都会经过严格的处理，但是总含有一定的固体悬浮颗粒，难免造成注入水中的悬浮物含量超标，容易堵塞地层和引起结垢，导致回注井吸水能力逐步下降。回注水中悬浮物粒度和浓度越大，地层伤害程度越高，地层渗透率降低越大，吸水能力下降程度越高，进而会影响油田的开发效果。
3.富含悬浮颗粒的注入水在多孔介质中流动时，悬浮颗粒进入孔隙中，一是被岩石孔隙捕获而沉积下来，形成内外滤饼；二是随水流继续流动，小于临界流速时沉降，这都会导致地层吸水能力下降。国外学者从悬浮物对地层的伤害机理出发，考虑回注井附近的伤害区域，建立考虑注水阻抗的动力学模型，依据动力学模型建立回注井的吸水能力分析模型，对回注井的吸水能力进行预测。比如，部分学者认为引起地层吸水能力损害的原因是固相颗粒在地层孔喉中的堵塞，并将其划分为四个损害过程：井眼变窄过程、井底填充过程、孔眼堵塞过程、内滤饼形成过程，从而建立了b-d模型，然而由于这些模型中的部分参数无法获得精确值，导致误差较大。部分研究人员考虑了颗粒沉积形成深部滤饼的过程结合达西定律，提出了地层吸水能力预测模型，通过累积注水时间、累积注水量与滤饼位置对吸水能力损害进行评估。也有部分研究人员认为悬浮物堵塞地层的形式表现为外部滤饼和内部滤饼，建立了考虑内、外滤饼的颗粒过滤模型。
4.综合分析目前已有的吸水能力评估模型，大都存在参数获取困难导致预测结果准确性较差的问题，因此，需要建立一种参数获取或确定简单，并且预测准确的预测模型。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种回注井吸水能力预测方法、装置、电子设备和存储介质。
6.根据本发明的一个方面，提供了一种回注井吸水能力预测方法，所述方法包括：
7.获取回注井在多个单位时间内的实际注水量数据；
8.根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式；
9.根据所述拟合公式，预测所述回注井下地层的吸水能力。
10.可选的，根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式，包括：
11.以时间为横坐标，以注水量为纵坐标，将所述实际注水量数据标注在坐标系内，形
成坐标点；
12.根据所述坐标点形成拟合曲线；
13.根据所述拟合曲线确定拟合公式，所述拟合公式中包括待定参数；
14.将在拟合曲线上的坐标点的坐标值代入拟合公式，得到所述拟合公式内待定参数的值。
15.可选的，根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式，包括：
16.得到以单位时间为自变量，以所述回注井下地层吸水能力为因变量的回归公式，且所述回归公式为如下的公式中的任一种：指数公式、一元线性公式或对数公式。
17.可选的，所述指数公式包括：
[0018][0019]
公式(1)中，j为目前单位时间u内的注水量，单位为m3/u；j0为初始参考时间时单位时间内的注水量，单位为m3/u；a为拟合系数；t为时间；t0为初始参考时间。
[0020]
可选的，根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式，还包括：
[0021]
根据公式(1)，结合悬浮物导致地层吸水能力下降情况，得到与悬浮物含量相关的拟合公式：
[0022][0023]
公式(2)中，a、b、c分别为拟合系数；t为悬浮物含量，单位为mg/l。
[0024]
可选的，获取回注井在多个单位时间内的实际注水量数据，包括：
[0025]
选取生产制度相同的多口回注井；
[0026]
在预设的时间段内，采集各所述回注井在多个单位时间发生的实际注水量。
[0027]
可选的，所述方法还包括：
[0028]
利用其他回注井的实际注水量数据对所述拟合公式进行验证，若误差小于预设值，则判定所述拟合公式合格。
[0029]
根据本发明的另一方面，提供了一种回注井吸水能力预测装置，所述装置包括：
[0030]
数据获取模块，适于获取回注井在多个单位时间内的实际注水量数据；
[0031]
公式拟合模块，适于根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式；
[0032]
吸水预测模块，适于根据所述拟合公式，预测所述回注井下地层的吸水能力。
[0033]
根据本发明的又一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
[0034]
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述回注井吸水能力预测方法对应的操作。
[0035]
根据本发明的再一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述回注井吸水能力预测方法对应的操作。
[0036]
根据本发明的回注井吸水能力预测方案，通过统计现有回注井的吸水数据，通过
曲线拟合的方式得到拟合公式，并根据该公式预测该回注井的吸水能力，避免了现有技术中相关参数不能准确获取的问题，且操作简单，并提高了回注井的地层吸水能力预测的精确性。
[0037]
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
[0038]
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0039]
图1示出了本发明一个实施例提供的回注井吸水能力预测方法流程图；
[0040]
图2示出了本发明一个实施例提供的回注井拟合曲线的示例图；
[0041]
图3示出了本发明一个实施例提供的回注井拟合曲线验证的示例图；
[0042]
图4示出了本发明一个实施例提供的回注井吸水能力预测装置的结构示意图；
[0043]
图5示出了本发明一个实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0044]
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0045]
图1示出了本发明回注井吸水能力预测方法实施例的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0046]
步骤110：获取回注井在多个单位时间内的实际注水量数据。
[0047]
回注井(即注水井)随着长时间注水，注入能力逐渐下降，需要进行酸化措施恢复注入能力。海上作业与陆地不同，受平台窗口、航次、天气等原因施工具有一定的滞后性，为此，需要对回注井注入能力下降进行预测，提前制定施工计划，确保回注井正常注水。该步骤中，首先获取近期采集到的一口或多口回注井的实际注水量数据，比如，可以采集各井在n个小时或者一天内的注水量，此时n小时或者一日(24小时，即一天)即为单位时间。
[0048]
需要指出的是，其中注入的水尤其是指海上油田的注入水，多数是产出水和过滤海水的混合水，产出水回注前虽然都会经过严格的处理，但是总含有一定的固体悬浮颗粒，难免造成注入水中的悬浮物含量超标，容易堵塞地层和引起结垢，导致回注井吸水能力逐步下降。
[0049]
以渤海蓬莱油田为例，选取其中的21口回注井为例，提取各井的实际注水量数据，比如，统计整理目标区块内一个回注井w1(井编号)的日(即单位时间为天)注水量数据如表1：
[0050]
表1w1回注井数据整理格式
[0051][0052][0053]
该表1中仅示出了摘录的井w1在2020年7月间的部分注水量，全部数据(未完全示出)能够显示注水量在整体呈下降的趋势。
[0054]
步骤120：根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式。
[0055]
具体的，可以时间为横坐标，以各单位时间内发生的注水量为纵坐标，将回注井的实际注水量以离散的方式标注在坐标系上进行曲线(包括直线)拟合，并根据拟合的曲线确定相应的拟合公式。
[0056]
当然，在多个口井基本情况相同且同时采集数据的情况下，可以基于平均注水量或者加权注水量等得到拟合公式。
[0057]
步骤130：根据所述拟合公式，预测所述回注井下地层的吸水能力。
[0058]
根据上述拟合公式，可以计算未来一段时间内的注水量，也即回注井下地层的吸水能力。
[0059]
由此，本实施例公开了一种预测产出水回注吸水能力下降的方法，特别适用于因为悬浮物质导致地层吸水能力下降情况。通过该方法可以准确预测回注井吸水能力下降程度，有效指导回注井酸化施工计划安排。
[0060]
在一个或一些实施例中，步骤120中根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式，包括：
[0061]
以时间为横坐标，以注水量为纵坐标，将所述实际注水量数据标注在坐标系内，形成坐标点；根据所述坐标点形成拟合曲线；根据所述拟合曲线确定拟合公式，所述拟合公式中包括待定参数；将在拟合曲线上的坐标点的坐标值代入拟合公式，得到所述拟合公式内
待定参数的值。
[0062]
需要指出的是，在利用拟合曲线获得拟合公式时，可以首先确定公式的具体类型，然后再将实际注水量数据代入拟合公式中，确定该类型中的具体参数的大小。
[0063]
在一个或一些实施例中，结合图2所示例的，步骤120中根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式，包括：
[0064]
得到以单位时间为自变量，以所述回注井下地层吸水能力为因变量的回归公式，且所述回归公式为如下的公式中的任一种：指数公式、一元线性公式或对数公式。
[0065]
在一个或一些实施例中，其中的所述指数公式包括：
[0066][0067]
公式(1)中，j为目前单位时间u内的注水量，m3/u；j0为初始参考时间时单位时间内的注水量，m3/u；a为拟合系数；t为时间；t0为初始参考时间。
[0068]
在一个或一些实施例中，步骤120根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式，还包括：
[0069]
根据公式(1)，结合悬浮物导致地层吸水能力下降情况，得到与悬浮物含量相关的拟合公式：
[0070][0071]
公式(2)中，a、b、c分别为拟合系数；t为悬浮物含量，单位为mg/l。比如，在上述21口回注井，得到的各实际注水量和悬浮物含量数据如下：
[0072]
表2各回注井参数
[0073]
[0074][0075]
在该实施例中，结合图2所示的，仍然以w1回注井的参数，来曲线拟合，并根据拟合公式最终确定参数，得到拟合结果为a为-0.04，b为-0.0017，c为30.12。
[0076]
在一个或一些实施例中，步骤110，获取回注井在多个单位时间内的实际注水量数据，包括：
[0077]
选取生产制度相同的多口回注井；在预设的时间段内，采集各所述回注井在多个单位时间发生的实际注水量。
[0078]
该实施例中，统计整理目标区块内回注井的日注水量数据，选取生产制度未发生变化时，日注水量下降阶段的数据，消除人为因素对日注水量的影响。
[0079]
在一个或一些实施例中，所述方法还包括：利用回注井的实际注水量数据对所述拟合公式进行验证，若误差小于预设值，则判定所述拟合公式合格。
[0080]
根据图3所示，利用回注井w21后期的实际测量数据对根据拟合公式得到的预测数据进行验证，其中该拟合公式可以根据回注井w21的实际数据拟合得到，也可以是其他相同条件下的回注井的拟合公式。根据图3可知，实际注水量数据与预测的注水量较为吻合。
[0081]
基于本发明上述方法实施例，以渤海蓬莱油田为例，回注井酸化每年作业量维持在20井次左右，将上述实施例作为配套技术，每年至少可指导拉动回注井酸化作业收入500万元左右，经济及社会效益显著，应用前景广阔。
[0082]
图4示出了本发明回注井吸水能力预测装置实施例的结构示意图。如图4所示，该装置400包括：
[0083]
数据获取模块410，适于获取回注井在多个单位时间内的实际注水量数据；
[0084]
公式拟合模块420，适于根据所述实际注水量数据，对所述回注井的注水量进行曲线拟合，根据拟合的曲线得到拟合公式；
[0085]
吸水预测模块430，适于根据所述拟合公式，预测所述回注井下地层的吸水能力。
[0086]
本发明该实施例公开的装置特别适用于因为悬浮物质导致地层吸水能力下降情况，通过将该装置应用到电子设备上，可以准确预测回注井吸水能力下降程度，有效指导回注井酸化施工计划安排。
[0087]
在一个实施例中，公式拟合模块420还适于：
[0088]
以时间为横坐标，以注水量为纵坐标，将所述实际注水量数据标注在坐标系内，形成坐标点；根据所述坐标点形成拟合曲线；根据所述拟合曲线确定拟合公式，所述拟合公式中包括待定参数；将在拟合曲线上的坐标点的坐标值代入拟合公式，得到所述拟合公式内待定参数的值。
[0089]
在一个实施例中，公式拟合模块420还适于：
[0090]
得到以单位时间为自变量，以所述回注井下地层吸水能力为因变量的回归公式，且所述回归公式为如下的公式中的任一种：指数公式、一元线性公式或对数公式。
[0091]
在一个优选实施例中，其中的所述指数公式包括：
[0092][0093]
公式(1)中，j为目前单位时间u内的注水量，单位为m3/u；j0为初始参考时间时单位时间内的注水量，单位为m3/u；a为拟合系数；t为时间；t0为初始参考时间。
[0094]
进一步的，根据上述指数公式，公式拟合模块420还适于：
[0095]
根据公式(1)，结合悬浮物导致地层吸水能力下降情况，得到与悬浮物含量相关的拟合公式：
[0096][0097]
公式(2)中，a、b、c分别为拟合系数；t为悬浮物含量，单位为mg/l。
[0098]
在一个实施例中，数据获取模块410还适于：
[0099]
选取生产制度相同的多口回注井；在预设的时间段内，采集各所述回注井在多个单位时间发生的实际注水量。
[0100]
在一个或一些实施例总，所述装置400还包括数据验证模块440，该数据验证模块440适于：
[0101]
利用回注井的实际注水量数据对所述拟合公式进行验证，若误差小于预设值，则判定所述拟合公式合格。
[0102]
本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的回注井吸水能力预测方法。
[0103]
图5示出了本发明电子设备实施例的结构示意图，所述电子设备包括服务器、笔记本、pc等，本发明具体实施例并不对电子设备的具体实现做限定。
[0104]
如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)502、通信接口(communications interface)504、存储器(memory)506、以及通信总线508。
[0105]
其中：处理器502、通信接口504、以及存储器506通过通信总线508完成相互间的通信。通信接口504，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器502，用于执行程序510，具体可以执行上述用于电子设备的回注井吸水能力预测方法实施例中的相关步骤。
[0106]
具体地，程序510可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
[0107]
处理器502可能是中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。电子设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
[0108]
存储器506，用于存放程序510。存储器506可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0109]
程序510具体可以用于使得处理器502执行上述回注井吸水能力预测方法实施例对应的操作。
[0110]
在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0111]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0112]
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0113]
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0114]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0115]
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些
或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0116]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。