本發(fā)明涉及油藏產(chǎn)出預(yù)測，尤其涉及一種稠油油藏的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

1、海上稠油油藏儲量大，但縱向?qū)游惠^多，儲量分布較為分散，采用單一水平井型開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益低，為提高海上稠油油藏驅(qū)油效率及采收率，形成了水平井結(jié)合定向井非規(guī)則井網(wǎng)合采多層的開發(fā)方式。這種開發(fā)方式導(dǎo)致稠油油藏定向井初產(chǎn)預(yù)測值與實(shí)際值存在較大誤差，定向井實(shí)際開發(fā)效果遠(yuǎn)不及鉆前預(yù)測指標(biāo)，給開發(fā)技術(shù)政策的制定帶來較大困擾。初產(chǎn)評價是制約儲量升級和開發(fā)動用最主要的環(huán)節(jié)，如何有效評價海上稠油油藏定向井初產(chǎn)，是實(shí)現(xiàn)海上稠油油藏高效開發(fā)的關(guān)鍵。

2、現(xiàn)存的初產(chǎn)預(yù)測的主要研究方法主要分為四類：(1)基于統(tǒng)計(jì)分析的初產(chǎn)預(yù)測方法。但該方法適用性較低，不適用于早期初產(chǎn)評價，以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)較少的海上稠油油藏。(2)基于經(jīng)驗(yàn)公式的初產(chǎn)分析方法，這種方法基于開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)動態(tài)趨勢基礎(chǔ)上，使用相關(guān)方程式來推斷未來的初產(chǎn)。當(dāng)前應(yīng)用較廣經(jīng)驗(yàn)分析法是修正arps遞減曲線，但是該方法誤差較大。(3)基于物理假設(shè)的解析或半解析初產(chǎn)模型方法，該方法推導(dǎo)思路嚴(yán)謹(jǐn)，但現(xiàn)有模型不能合理表征稠油油藏實(shí)際滲流特征，礦場應(yīng)用較為困難。(4)基于數(shù)值模擬仿真的方法，通常利用數(shù)值模擬軟件對初產(chǎn)進(jìn)行預(yù)測，這種方法可以考慮多種因素對初產(chǎn)的影響，但依賴計(jì)算能力、模型精度和輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，該方法相對繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種稠油油藏的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種稠油油藏的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，包括以下步驟：

3、利用流變測試分析稠油流體的流變模式，獲取稠油油藏的運(yùn)動方程；

4、基于所述運(yùn)動方程結(jié)合啟動壓力梯度、應(yīng)力敏感效應(yīng)以及表皮系數(shù)，得到初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型；

5、利用測井曲線數(shù)據(jù)訓(xùn)練所述初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型，得分析結(jié)果；

6、在所述分析結(jié)果的基礎(chǔ)上構(gòu)建初產(chǎn)圖版，

7、和/或，

8、利用所述分析結(jié)果建立分析數(shù)據(jù)集；在所述分析數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上利用集成學(xué)習(xí)算法構(gòu)建初產(chǎn)智能預(yù)測模型；

9、獲取待預(yù)測稠油油藏數(shù)據(jù)，結(jié)合所述初產(chǎn)智能預(yù)測模型和/或所述初產(chǎn)圖版，得到預(yù)測初產(chǎn)。

10、優(yōu)選的，所述利用流變測試分析稠油流體的流變模式，獲取稠油油藏的運(yùn)動方程，包括：

11、對所述稠油流體進(jìn)行取樣，將樣品脫水得到可用于流變性實(shí)驗(yàn)的稠油樣品；

12、使用所述流變測試分析所述稠油樣品在地層溫度條件下，測試剪切速率為0.02～500s-1時，所述稠油樣品的剪切應(yīng)力與粘度的關(guān)系；

13、根據(jù)所述剪切應(yīng)力與所述粘度之間的關(guān)系，得到所述流變模式；

14、根據(jù)所述流變模式確定所述運(yùn)動方程。

15、優(yōu)選的，所述流變模式為冪律流體；所述運(yùn)動方程為冪律流體方程；

16、所述根據(jù)所述運(yùn)動方程結(jié)合啟動壓力梯度、應(yīng)力敏感效應(yīng)以及表皮系數(shù)，建立初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型，包括：

17、基于所述冪律流體方程結(jié)合所述啟動壓力梯度和所述應(yīng)力敏感效應(yīng)進(jìn)行推導(dǎo)，得到定向井平面徑向流方程；

18、對所述定向井平面徑向流方程進(jìn)行簡化，得到多因素初產(chǎn)方程；

19、在所述多因素初產(chǎn)方程中引入所述表皮系數(shù)，得到所述初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型。

20、優(yōu)選的，所述定向井平面徑向流方程如下：

21、

22、其中，q為產(chǎn)量；λ為啟動壓力梯度；αk為應(yīng)力敏感系數(shù)；bo為原油體積系數(shù)；n為量綱轉(zhuǎn)換系數(shù)；k是儲層原始滲透率；μeff為冪律流體有效黏度；w為冪律指數(shù)系數(shù)；u為滲流速度；m為地層壓力；r為徑向距離；h為儲層厚度，mi為原始地層壓力。

23、優(yōu)選的，所述初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型，包括重質(zhì)油冪律流體非線性滲流初產(chǎn)公式；所述重質(zhì)油冪律流體非線性滲流初產(chǎn)公式，如下：

24、

25、其中，q為定向井初產(chǎn)；hj為每個測點(diǎn)的儲層厚度；bo為原油體積系數(shù)；kj為每個測點(diǎn)的儲層滲透率；μeff為冪律流體有效黏度；αkj為每個測點(diǎn)應(yīng)力敏感系數(shù)；λj為每個測點(diǎn)啟動壓力梯度；re為地層供給半徑；rw為井筒半徑；mw為井底壓力；me為邊界壓力；w為冪律指數(shù)系數(shù)；s為表皮系數(shù)；j為測點(diǎn)數(shù)量；qj為每個測點(diǎn)的產(chǎn)量。

26、優(yōu)選的，對所述稠油油藏進(jìn)行巖心實(shí)驗(yàn)，得到應(yīng)力敏感系數(shù)。

27、優(yōu)選的，所述在所述分析結(jié)果的基礎(chǔ)上構(gòu)建初產(chǎn)圖版，包括：

28、獲取所述分析結(jié)果中不同的冪律指數(shù)下的井底流壓數(shù)據(jù)與初產(chǎn)數(shù)據(jù)；以所述井底流壓數(shù)據(jù)和所述初產(chǎn)數(shù)據(jù)作為橫縱坐標(biāo)軸生成第一初產(chǎn)圖版；

29、獲取所述分析結(jié)果中不同所述冪律指數(shù)下的油層有效厚度與所述初產(chǎn)數(shù)據(jù)；以所述油層有效厚度與所述初產(chǎn)數(shù)據(jù)作為橫縱坐標(biāo)軸生成第二初產(chǎn)圖版；

30、獲取所述分析結(jié)果中不同油層厚度下的所述冪律指數(shù)與所述初產(chǎn)數(shù)據(jù)；以所述冪律指數(shù)與所述初產(chǎn)數(shù)據(jù)作為橫縱坐標(biāo)軸生成第三初產(chǎn)圖版；

31、獲取所述分析結(jié)果中不同生產(chǎn)壓差下的啟動壓力梯度數(shù)據(jù)與所述初產(chǎn)數(shù)據(jù)；以所述啟動壓力梯度數(shù)據(jù)與所述初產(chǎn)數(shù)據(jù)作為橫縱坐標(biāo)軸生成第四初產(chǎn)圖版；

32、所述初產(chǎn)圖版包括所述第一初產(chǎn)圖版、所述第三初產(chǎn)圖版、所述第二初產(chǎn)圖版和所述第四初產(chǎn)圖版。

33、優(yōu)選的，所述在所述分析數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上利用集成學(xué)習(xí)算法構(gòu)建初產(chǎn)智能預(yù)測模型，包括：

34、利用所述集成學(xué)習(xí)算法搭建預(yù)測模型；

35、將所述分析數(shù)據(jù)集按預(yù)設(shè)比例劃分為測試集和訓(xùn)練集；

36、利用所述訓(xùn)練集訓(xùn)練所述預(yù)測模型，并利用所述測試集驗(yàn)證所述預(yù)測模型，得到所述初產(chǎn)智能預(yù)測模型。

37、優(yōu)選的，所述集成學(xué)習(xí)算法包括：隨機(jī)森林和梯度提升算法。

38、優(yōu)選的，所述分析數(shù)據(jù)集包括：孔隙度、滲透率、原油體積系數(shù)、油相粘度、儲層厚度、井底壓力、邊界壓力、井筒半徑、供給半徑、冪律指數(shù)、表皮系數(shù)、啟動壓力梯度、應(yīng)力敏感系數(shù)、生產(chǎn)壓差、定向井初產(chǎn)。

39、實(shí)施本發(fā)明具有以下有益效果：

40、本發(fā)明利用流變測試分析稠油流體的流變模式，獲取稠油油藏的運(yùn)動方程；并基于運(yùn)動方程結(jié)合啟動壓力梯度、應(yīng)力敏感效應(yīng)以及表皮系數(shù)，得到初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型。將測井曲線數(shù)據(jù)與初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型結(jié)合得到分析結(jié)果。根據(jù)分析結(jié)果能夠構(gòu)建初產(chǎn)圖版和/分析數(shù)據(jù)集；在所述分析數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上利用集成學(xué)習(xí)算法構(gòu)建初產(chǎn)智能預(yù)測模型。獲取待預(yù)測稠油油藏數(shù)據(jù)，結(jié)合所述初產(chǎn)智能預(yù)測模型和/或所述初產(chǎn)圖版，得到預(yù)測初產(chǎn)。通過使用多類參數(shù)以及多種算法，使得本發(fā)明在面對同類型稠油油藏定向井初產(chǎn)評價時能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)確的預(yù)測，提高初產(chǎn)預(yù)測的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種稠油油藏的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，所述利用流變測試分析稠油流體的流變模式，獲取稠油油藏的運(yùn)動方程，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，所述流變模式為冪律流體；所述運(yùn)動方程為冪律流體方程；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，所述定向井平面徑向流方程如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，所述初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型，包括重質(zhì)油冪律流體非線性滲流初產(chǎn)公式；所述重質(zhì)油冪律流體非線性滲流初產(chǎn)公式，如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，對所述稠油油藏進(jìn)行巖心實(shí)驗(yàn)，得到應(yīng)力敏感系數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，所述在所述分析結(jié)果的基礎(chǔ)上構(gòu)建初產(chǎn)圖版，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，所述在所述分析數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上利用集成學(xué)習(xí)算法構(gòu)建初產(chǎn)智能預(yù)測模型，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，所述集成學(xué)習(xí)算法包括：隨機(jī)森林和梯度提升算法。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，其特征在于，所述分析數(shù)據(jù)集包括：孔隙度、滲透率、原油體積系數(shù)、油相粘度、儲層厚度、井底壓力、邊界壓力、井筒半徑、供給半徑、冪律指數(shù)、表皮系數(shù)、啟動壓力梯度、應(yīng)力敏感系數(shù)、生產(chǎn)壓差、定向井初產(chǎn)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及油藏產(chǎn)出預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種稠油油藏的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法。一種稠油油藏的定向井初產(chǎn)預(yù)測方法，包括：利用流變測試分析稠油流體的流變模式，獲取稠油油藏的運(yùn)動方程；基于運(yùn)動方程結(jié)合啟動壓力梯度、應(yīng)力敏感效應(yīng)以及表皮系數(shù)，得到初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型；利用測井曲線數(shù)據(jù)訓(xùn)練初產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)模型，得分析結(jié)果；在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上構(gòu)建初產(chǎn)圖版，和/或，利用分析結(jié)果建立分析數(shù)據(jù)集；在分析數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上利用集成學(xué)習(xí)算法構(gòu)建初產(chǎn)智能預(yù)測模型；獲取待預(yù)測稠油油藏數(shù)據(jù)，結(jié)合初產(chǎn)智能預(yù)測模型和/或初產(chǎn)圖版，得到預(yù)測初產(chǎn)。使得本發(fā)明在面對同類型稠油油藏定向井初產(chǎn)評價時能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)確的預(yù)測，提高初產(chǎn)預(yù)測的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：馮沙沙,王坤,戴建文,謝明英,黃睿杰,李黎,劉國濤,劉思雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中海石油（中國）有限公司深圳分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18