專利名稱：聚合物驅(qū)分階段綜合含水油藏工程預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油藏工程領(lǐng)域，主要針對聚合物驅(qū)不同階段的綜合含水而研究的一項油藏工程預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
大慶油田隨著聚合物驅(qū)工業(yè)化開采規(guī)模不斷擴(kuò)大及部分區(qū)塊完成聚驅(qū)全過程，已經(jīng)形成一套較成熟的聚合物驅(qū)開發(fā)技術(shù)和調(diào)整方法，對聚驅(qū)開發(fā)指標(biāo)變化規(guī)律有了一個基本認(rèn)識。已開展的主要工作是使用數(shù)值求解的方法研究聚合物驅(qū)開采的變化規(guī)律，對基礎(chǔ)理論的推導(dǎo)的研究較少。數(shù)值模擬全過各程采用一個數(shù)學(xué)模型，存在誤差積累，中后期預(yù)測誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明綜合利用滲流力學(xué)和油藏工程的基本理論對聚合物驅(qū)油田開采的變化規(guī)律進(jìn)行研究，建立起聚合物驅(qū)綜合含變化規(guī)律的預(yù)測模型，提供一種聚合物驅(qū)分階段綜合含水油藏工程預(yù)測方法，以克服數(shù)值模擬全過各程采用一個數(shù)學(xué)模型，存在誤差積累，中后期預(yù)測誤差較大的問題。
本發(fā)明的聚合物驅(qū)分階段綜合含水油藏工程預(yù)測方法將聚驅(qū)全過程分為注聚初期階段→注聚見效階段→低含水穩(wěn)產(chǎn)階段→含水回升階段→后續(xù)水驅(qū)階段，分階段建立了綜合含水預(yù)測模型，各階段綜合含水的表達(dá)式為一、注聚初期階段fw=QWQ=2πkhkrwμwlnL-rPrw[pi-pw+ΔpQ+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-rPn-1)];]]>二、注聚見效階段fw=QWQ=2πkhkrwμwlnL-rrw[pi-pwQ+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-r-1)];]]>三、低含水穩(wěn)產(chǎn)階段
fw=2πkhkrwμwQlnL-rrw[pi-pw+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-r-1)-μ1Q2πk1hfrrln(r1rw)];]]>四、含水回升階段fw=QWQ=2πkhkrwμwfrrlnL-rrw[pi-pwQ-keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-r1-1)];]]>五、后續(xù)水驅(qū)階段fw=QWQ=μ1krwk1μw;]]>其中，Qw產(chǎn)水量，m3/d；Q產(chǎn)液量，m3/d；L注采井距，m；rp段塞移動的距離，m；rw油井半徑，m；re瀉油半徑，m；k油層滲透率，μm2；h油層厚度，m；krn水相的相對滲透率，μm2；μp聚合物溶液粘度，mPa·s；μw水相有效滲粘度，mPa·s；ke冪律流體的有效滲透率，μm2；μe冪律流體的有效滲粘度，mPa·s；N冪律指數(shù)；pi注水井井底壓力，MPa；pr聚合物前緣上的壓力，MPa；Pw油井出口端的壓力，MPa；Δp注入壓力上升值，MPa。
本發(fā)明的聚合物驅(qū)分階段綜合含水油藏工程預(yù)測方法根據(jù)通過水動力學(xué)、油藏工程基本理論和現(xiàn)場實踐經(jīng)驗，建立起了一種反映聚合物驅(qū)油全過程的聚合物驅(qū)含水率變化規(guī)律的預(yù)測模型。反映出了聚合物驅(qū)油不同機(jī)理的五個階段，即注聚初期、注聚見效階段、低含水穩(wěn)產(chǎn)階段、含水回升階段和后續(xù)水驅(qū)階段。明確了不同階段綜合含水變化的主要影響因素，地下流體(前置水驅(qū)段塞、聚合物前緣、聚合物段塞、后續(xù)注水)的作用機(jī)理?？偨Y(jié)出了注入速度、油層厚度、滲透率、孔隙度對聚合物驅(qū)綜合含水及開發(fā)效果的影響。注入速度越低，相應(yīng)的開采時間越長，注入速度越高，開采時間越短；注入速度對階段采油量影響較大，不同的注入速度對區(qū)塊產(chǎn)量高峰期影響較大，注入速度相對較低時，相應(yīng)產(chǎn)量高峰較低，但高峰期延續(xù)較長，有利于區(qū)塊的穩(wěn)產(chǎn)。注入速度對最終采收率影響不大。油層厚度大含水率漏斗降低高峰期拖后，油層厚度小含水率漏斗降低高峰期來得快，但漏斗的張開度較厚油層的要小。滲透率大的含水率漏斗降低高峰值小，滲透率小含水率漏斗降低高峰值要大些，但漏斗的張開度基本相同。孔隙度越大的含水率漏斗降低高峰值越小，孔隙度小含水率漏斗降低高峰值要大些，孔隙度小的油層含水率漏斗下降的要快。
與數(shù)值模擬預(yù)測開發(fā)規(guī)律相比較，本發(fā)明的分階段進(jìn)行綜合含水預(yù)測符合率高。分階段采用不同的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行綜合含水變化預(yù)測，不存在誤差積累，聚驅(qū)各階段綜合含水符合程度均較高，而數(shù)值模擬全過各程采用一個數(shù)學(xué)模型，存在誤差積累，中后期預(yù)測誤差較大。


圖1為大慶油田薩北開發(fā)區(qū)北二區(qū)西東區(qū)數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)對比圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式根據(jù)聚合物驅(qū)油段塞前緣的逐漸推進(jìn)，表現(xiàn)出不同的動態(tài)變化特點，將聚驅(qū)全過程分為五個階段，分階段建立了綜合含水預(yù)測模型。
第一階段為聚合物小段塞推進(jìn)的注聚初期階段。
根據(jù)馬斯凱特經(jīng)驗公式，確定注入壓力上升值和注入量的關(guān)系Δp=QμP2πkhlnrprw]]>注聚初期的小段塞聚合物溶液區(qū)的流體的滲流規(guī)律符合廣義達(dá)西定律V→=-keμa▿p→=-keμeVn-1▿p→]]>該方程是非線性的，在普通情況下求得上述方程組的解析解是很困難的。為了求得近似的解析結(jié)果，可將方程進(jìn)行線性化。Ikoku、Ramey(1980)作了如下近似在徑向流中流量Q不隨距離變化(穩(wěn)態(tài)流量假設(shè))。按此假設(shè)則有-keμe∂p∂r=Vn=(Q2πrh)n.]]>積分從而確定聚合物溶液小段塞的注入壓力降落與產(chǎn)量的關(guān)系pr-pi=-keμp(Q2πh)n(n-1)(rw1-n-Rw1-n).]]>段塞前緣到生產(chǎn)井口的流體由聚合物溶液的運(yùn)行規(guī)律，得出由段塞前緣到生產(chǎn)井口的壓力降落與采油井端產(chǎn)水量的關(guān)系Qw=-2πkwhμw(pr-pw)lnL-rprw.]]>由上面兩式可得綜合含水的表達(dá)式分別為fw=QWQ=2πkhkrwμwlnL-rPrw[pi-pw+ΔpQ+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-rPn-1)],]]>Qw產(chǎn)水量，m3/d；Q產(chǎn)液量，m3/d；L注采井距，m；rp段塞移動的距離，m；ke冪律流體的有效滲透率，μm2；μe冪律流體的有效滲粘度，mPa·s；N冪律指數(shù)；pi注水井井底壓力，MPa；pr聚合物前緣上的壓力，MPa；Pw油井出口端的壓力，MPa；Δp注入壓力上升值，MPa。
第二階段綜合含水下降階段隨著聚合物溶液的逐步推進(jìn)，注入壓力趨于穩(wěn)定，綜合含水的表達(dá)式fw=QWQ=2πkhkrwμwlnL-rrw[pi-pwQ+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-r-1)].]]>第三階段綜合含水穩(wěn)定階段可分為3個區(qū)域，左邊1區(qū)為后續(xù)水驅(qū)，中間2區(qū)為聚合物溶液區(qū)，右邊3區(qū)為前期注入水和油兩相區(qū)。考慮聚合物溶液的粘滯效應(yīng)、粘彈性效應(yīng)以及滲透率降低引起的壓力降，引用殘余阻力系數(shù)frr，以及后續(xù)水的壓力降落，得出綜合含水的表達(dá)式fw=2πkhkrwμwQlnL-rrw[pi-pw+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-r-1)-μ1Q2πk1hfrrln(r1rw)].]]>第四階段綜合含水回升階段主要考慮慮聚合物的吸附和滯留效應(yīng)引起的滲透率降低，表達(dá)式為fw=QWQ=2πkhkrwμwfrrlnL-rrw[pi-pwQ-keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-r1-1)].]]>第五階段后續(xù)水驅(qū)階段聚合物溶液基本采完，地層中只存在后續(xù)水驅(qū)和殘余油；根據(jù)聚合物溶液的運(yùn)動規(guī)律，綜合含水的表達(dá)式為fw=QWQ=μ1krwk1μw.]]>具體實施方式
二依據(jù)上述數(shù)學(xué)模型對大慶油田薩北開發(fā)區(qū)北二區(qū)西部東塊的全過程綜合含水進(jìn)行了預(yù)測。數(shù)值模擬結(jié)果與油田現(xiàn)場數(shù)據(jù)對比結(jié)果見圖1。該區(qū)塊注聚合物開采的時間大概為8年左右。后期的含水率達(dá)到95％左右，已屬于特高含水期。含水率曲線比較完整的經(jīng)歷注聚合物初期短暫的含水上升、中期的含水先下降后緩慢上升以及后續(xù)水驅(qū)階段的平緩上升階段。從圖中可以看出模型的數(shù)值模擬結(jié)果和現(xiàn)場數(shù)據(jù)吻合的比較好。
權(quán)利要求
1.聚合物驅(qū)分階段綜合含水油藏工程預(yù)測方法，其特征在于所述方法將聚驅(qū)全過程分為注聚初期階段→注聚見效階段→低含水穩(wěn)產(chǎn)階段→含水回升階段→后續(xù)水驅(qū)階段，分階段建立了綜合含水預(yù)測模型，各階段綜合含水的表達(dá)式為一、注聚初期階段fw=QwQ=2πkhkrwμwlnL-rprw[pi-pw+ΔpQ+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-rpn-1)];]]>二、注聚見效階段fw=QwQ=2πkhkrwμwlnL-rrw[pi-pwQ+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-rn-1)];]]>三、低含水穩(wěn)產(chǎn)階段fw=2πkhkrwμwlnL-rrw[pi-pw+keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-rpn-1)-μ1Q2πk1hfrrln(r1rw)];]]>四、含水回升階段fw=QwQ=2πkhkrwμwfrrlnL-rrw[pi-pwQ-keμp(Q2πh)n(n-1)(rwn-1-r1-1)];]]>五、后續(xù)水驅(qū)階段fw=QwQ=μ1krwk1μw;]]>其中，Qw產(chǎn)水量，m3/d；Q產(chǎn)液量，m3/d；L注采井距，m；rp段塞移動的距離，m；rw油井半徑，m；re瀉油半徑，m；k油層滲透率，μm2；h油層厚度，m；krw水相的相對滲透率，μm2；μp聚合物溶液粘度，mPa.s；μw水相有效滲粘度，mPa·s；ke冪律流體的有效滲透率，μm2；μe冪律流體的有效滲粘度，mPa·s；N冪律指數(shù)；pi注水井井底壓力，MPa；pr聚合物前緣上的壓力，MPa；pw油井出口端的壓力，MPa；Δp注入壓力上升值，MPa。
全文摘要
聚合物驅(qū)分階段綜合含水油藏工程預(yù)測方法，屬于油藏工程領(lǐng)域。針對數(shù)值模擬全過程采用一個數(shù)學(xué)模型，存在誤差積累，中后期預(yù)測誤差較大的問題，本發(fā)明的聚合物驅(qū)分階段綜合含水油藏工程預(yù)測方法根據(jù)通過水動力學(xué)、油藏工程基本理論和現(xiàn)場實踐經(jīng)驗，建立起了一種反映聚合物驅(qū)油全過程的聚合物驅(qū)含水率變化規(guī)律的預(yù)測模型。反映出了聚合物驅(qū)油不同機(jī)理的五個階段，即注聚初期、注聚見效階段、低含水穩(wěn)產(chǎn)階段、含水回升階段和后續(xù)水驅(qū)階段。與數(shù)值模擬預(yù)測開發(fā)規(guī)律相比較，本發(fā)明的分階段進(jìn)行綜合含水預(yù)測符合率高。分階段采用不同的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行綜合含水變化預(yù)測，不存在誤差積累，聚驅(qū)各階段綜合含水符合程度均較高。
文檔編號E21B43/16GK1912340SQ20061001044
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者萬新德, 方慶, 姜振海, 付青春, 盧潔 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司