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確定多層多段水平裂縫采油井的總產量的方法和裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510573823.8

申請日:

2015.09.10

公開號:

CN105205318A

公開日:

2015.12.30

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 19/00申請日:20150910|||公開
IPC分類號: G06F19/00(2011.01)I 主分類號: G06F19/00
申請人: 中國石油天然氣股份有限公司
發明人: 高大鵬; 葉繼根; 紀淑紅; 劉天宇; 鮑敬偉; 周新茂; 黃磊; 董毅夫; 傅秀娟; 陳一鶴
地址: 100007 北京市東城區東直門北大街9號
優先權:
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司 11127 代理人: 黨曉林
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510573823.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.03.13|||2016.01.27|||2015.12.30

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明實施例提供了一種確定多層多段水平裂縫采油井的總產量的方法和裝置,其中,該方法包括:從油藏中選取一口具有水平裂縫的采油井;計算采油井在油藏的單個薄差油層的壓力分布;選將四口注水井與采油井分別在水平裂縫等效區域引發的壓力降進行疊加,以計算單個薄差油層所在地層內任意一點的壓力;根據單個薄差油層所在地層內的壓力,結合由啟動壓力梯度造成的壓力損失,和四口注水井的總注水量與采油井的產油量之比,計算油藏中各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量和產水量,對各層進行疊加,得到多層多段水平裂縫采油井的總產量。本發明實施例解決了現有技術中無法準確確定多層多段水平裂縫直井的產能的技術問題。

權利要求書

權利要求書
1.  一種確定多層多段水平裂縫采油井的總產量的方法,其特征在于,包括:
從油藏中選取一口具有水平裂縫的采油井;
計算所述采油井在所述油藏的單個薄差油層的壓力分布,其中,所述壓力分布包括:水平裂縫等效區域的橢圓流范圍內的壓力分布和外部地層到水平裂縫等效區域的徑向流范圍內的壓力分布;
選取四口注水井,其中,所述四口注水井圍繞所述采油井在平面上形成一個正方形,所述采油井位于所述正方形的中心,所述四口注水井和所述采油井形成五點井網,根據壓降疊加原理,將所述四口注水井與所述采油井分別在外部地層區域引發的壓力降進行疊加,將所述四口注水井與所述采油井分別在水平裂縫等效區域引發的壓力降進行疊加,以計算所述單個薄差油層所在地層內任意一點的壓力;
根據所述單個薄差油層所在地層內的壓力,結合由啟動壓力梯度造成的壓力損失,和所述四口注水井的總注水量與所述采油井的產油量之比,計算油藏中各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量和產水量;
對各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量和產水量,進行疊加,得到多層多段水平裂縫采油井的總產量。

2.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,計算所述采油井在多層油藏的單個薄差油層的壓力分布,包括:
按照以下公式計算外部地層到水平裂縫等效區域的徑向流范圍內任意一點的壓力:
pj=pf+CSIμoBoQPo2πKK‾rohlna+baf+bf]]>
其中,pj表示外部地層到水平裂縫等效區域的徑向流范圍內任意一點的壓力,單位為MPa,pf表示水平裂縫邊界處的壓力,單位為MPa,CSI表示SI制單位換算系數,數值為1/86.4,μo表示地下原油黏度,單位為mPa.s,Bo表示原油體積系數,QPo表示采油井產油量,單位為m3/d,K表示儲層滲透率,單位為μm2,表示儲層內平均油相相對滲透率,h表示儲層厚度,單位為m,af表示水平裂縫的半長軸, 單位為m,bf表示水平裂縫的半短軸,單位為m,a和b分別表示任一條等壓線的長軸和短軸的半軸長度,單位為m,
a=[12(x2+y2+c2+(x2+y2+c2)2-4c2y2)]1/2b=[12(x2+y2-c2+(x2+y2+c2)2-4c2y2)]1/2]]>
x表示當前壓力計算點的橫坐標,y表示當前壓力計算點的縱坐標,c為一常量,單位為MPa;
按照以下公式計算水平裂縫等效區域的橢圓流范圍內任意一點的壓力:
pt=pf+CSIμoBoQPo2πKf*K‾rowfln(tanπbf4d*)-CSIμoBoQPo2πKf*K‾rowfln(chπx2d*-cosπy2d*chπx2d*+cosπy2d*)]]>
其中,pt表示水平裂縫等效區域的橢圓流范圍內任意一點的壓力,單位為MPa,表示水平裂縫等效區域內的等效滲透率,Kf表示裂縫滲透率,tanπbf4d*=tanhπaf4d*,]]>tanπbw4d*=tanhπaw4d*,]]>aw表示采油井的長軸,bw表示采油井的短軸,wf表示平均裂縫支撐寬度,單位為m,d*是由橢圓長軸、短軸和井筒半徑決定的參數。

3.  如權利要求1所述的方法,其特征在于:
按照以下公式計算油藏中各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量:
QPo=pI-pw-βλ(L-rw-af+bf2)CSIμoBo2πKK‾rohlnaI+bIaf+bf-CSIμoBo2πKf*K‾rohln(tanπbf4d*)+CSIμoBo2πKf*K‾rohln(chπxw2d*-cosπyw2d*chπxw2d*+cosπyw2d*)+CSIα(1+K‾rwμoBoK‾roμwBw)μwBw2πKK‾rwhln(L-rw)4(2L-rw)2(2L-rw)rw]]>
按照以下公式計算油藏中各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產水量:
QPw=pI-pw-βλ(L-rw-af+bf2)CSIμoBo2πKK‾rwhlnaI+bIaf+bf-CSIμoBo2πKf*K‾rwhln(tanπbf4d*)+CSIμoBo2πKf*K‾rwhln(chπxw2d*-cosπyw2d*chπxw2d*+cosπyw2d*)+CSIα(1+K‾rwμoBoK‾roμwBw)μwBw2πKK‾rwhln(L-rw)4(2L-rw)2(2L-rw)rw]]>
其中,QPo表示五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量,QPw表示五點井網中水平裂縫采油井單層的產水量,pI表示所述四口注水井的注入壓力,單位為mPa,pw表示所述采油井的井底流壓,單位為mPa,β表示井網形狀因子,λ表示啟動壓力梯度,單位為mPa/m,L表示采油井與注水井之間的距離,rw表示井筒半徑,單位為m,af表示水平裂縫的半長軸,單位為m,bf表示水平裂縫的半短軸,單位為m,CSI表示SI制單位換算系數,數值為1/86.4,μo表示地下原油黏度,單位為mPa.s,Bo表示原油體積系數,K表示儲層滲透率,單位為μm2,表示儲層內平均油相相對滲透率,h表示儲層厚度,單位為m,aI表示注水井所在橢圓等壓線的半長軸,單位為m,bI表示注水井所在橢圓等壓線的半短軸,單位為m,Kf表示裂縫滲透率,tanπbf4d*=tanhπaf4d*,]]>tanπbw4d*=tanhπaw4d*,]]>d*是由橢圓長軸、短軸和井筒半徑決定的參數,wf表示平均裂縫支撐寬度,單位為m,xw表示采油井的井壁所在的橫坐標,單位為m,yw表示采油井的井壁所在的縱坐標,單位為m,表示水相平均相對滲透率,α表示所述四口注水井的總注水量與所述采油井的產油量之比,QIw表示水井注入量,單位為m3/d,μw表示地下水黏度,單位為mPa.s,Bw表示水體積系數。

4.  如權利要求3所述的方法,其特征在于,對各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量和產水量,進行疊加,得到多層多段水平裂縫采油井的總產量,包括:
按照以下公式對各層的產油量進行累加,得到所述多層多段水平裂縫采油井的總產油量:
QPoTotal=Σi=1cQPoi+Σj=1dQPoj]]>
按照以下公式對各層的產水量進行累加,得到所述多層多段水平裂縫采油井的總產水量:
QPwTotal=Σi=1cQPwi+Σj=1dQPwj]]>
其中,表示多層多段水平裂縫采油井的總產油量,單位為m3/d,QPoi表示五點井網中水平裂縫采油井中各高滲儲層的單層產油量,單位為m3/d,QPoj表示五點井網中水平裂縫采油井中各薄差油層的單層產油量,單位為m3/d,c表示油藏縱向上高滲儲層的層數,d表示油藏縱向上薄差油層的層數,i表示高滲儲層的編號,j表示薄差油層的編號,表示多層多段水平裂縫采油井的總產水量,單位為m3/d,QPwi表示表示五點井網中水平裂縫采油井中各高滲儲層的單層產水量,單位為m3/d,QPwj表示五點井網中水平裂縫采油井中各薄差油層的單層產水量,單位為m3/d。

5.  一種確定多層多段水平裂縫采油井的總產量的裝置,其特征在于,包括:
采油井選取模塊,用于從油藏中選取一口具有水平裂縫的采油井;
壓力分布計算模塊,用于計算所述采油井在所述油藏的單個薄差油層的壓力分布,其中,所述壓力分布包括:水平裂縫等效區域的橢圓流范圍內的壓力分布和外部地層到水平裂縫等效區域的徑向流范圍內的壓力分布;
單個薄差油層壓力計算模塊,用于選取四口注水井,其中,所述四口注水井圍繞所述采油井在平面上形成一個正方形,所述采油井位于所述正方形的中心,所述四口注水井和所述采油井形成五點井網,根據壓降疊加原理,將所述四口注水井與所述采油井分別在外部地層區域引發的壓力降進行疊加,將所述四口注水井與所述采油井分別在水平裂縫等效區域引發的壓力降進行疊加,以計算所述單個薄差油層所在地層內任意一點的壓力;
五點井網產量計算模塊,用于根據所述單個薄差油層所在地層內的壓力,結合由啟動壓力梯度造成的壓力損失,和所述四口注水井的總注水量與所述采油井的產油量之比,計算油藏中各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量和產水量;
總產量計算模塊,用于對各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量和產水 量,進行疊加,得到多層多段水平裂縫采油井的總產量。

6.  如權利要求5所述的裝置,其特征在于,單個薄差油層壓力計算模塊包括:
徑向流計算單元,用于按照以下公式計算外部地層到水平裂縫等效區域的徑向流范圍內任意一點的壓力:
pj=pf+CSIμoBoQPo2πKK‾rohlna+baf+bf]]>
其中,pj表示外部地層到水平裂縫等效區域的徑向流范圍內任意一點的壓力,單位為MPa,pf表示水平裂縫邊界處的壓力,單位為MPa,CSI表示SI制單位換算系數,數值為1/86.4,μo表示地下原油黏度,單位為mPa.s,Bo表示原油體積系數,QPo表示采油井產油量,單位為m3/d,K表示儲層滲透率,單位為μm2,表示儲層內平均油相相對滲透率,h表示儲層厚度,單位為m,af表示水平裂縫的半長軸,單位為m,bf表示水平裂縫的半短軸,單位為m,a和b分別表示任一條等壓線的長軸和短軸的半軸長度,單位為m,
a=[12(x2+y2+c2+(x2+y2+c2)2-4c2y2)]1/2b=[12(x2+y2-c2+(x2+y2+c2)2-4c2y2)]1/2]]>
x表示當前壓力計算點的橫坐標,y表示當前壓力計算點的縱坐標,c為一常量,單位為MPa;
橢圓流計算單元,用于按照以下公式計算水平裂縫等效區域的橢圓流范圍內任意一點的壓力:
pt=pf+CSIμoBoQPo2πKf*K‾rowfln(tanπbf4d*)-CSIμoBoQPo2πKf*K‾rowfln(chπx2d*-cosπy2d*chπx2d*+cosπy2d*)]]>
其中,pt表示水平裂縫等效區域的橢圓流范圍內任意一點的壓力,單位為MPa,表示水平裂縫等效區域內的等效滲透率,Kf表示裂縫滲透率,tanπbf4d*=tanhπaf4d*,]]>tanπbw4d*=tanhπaw4d*,]]>aw表示采油井的長軸,bw表示采油井的短軸,wf表示平均裂縫支撐寬度,單位為m,d*是由橢圓長軸、短軸和井筒半徑決定的參數。

7.  如權利要求5所述的裝置,其特征在于,五點井網產量計算模塊具體用于:
按照以下公式計算油藏中各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產油量:
QPo=pI-pw-βλ(L-rw-af+bf2)CSIμoBo2πKK‾rohlnaI+bIaf+bf-CSIμoBo2πKf*K‾rohln(tanπbf4d*)+CSIμoBo2πKf*K‾rohln(chπxw2d*-cosπyw2d*chπxw2d*+cosπyw2d*)+CSIα(1+K‾rwμoBoK‾roμwBw)μwBw2πKK‾rwhln(L-rw)4(2L-rw)2(2L-rw)rw]]>
按照以下公式計算油藏中各層的五點井網中水平裂縫采油井單層的產水量:
QPw=pI-pw-βλ(L-rw-af+bf2)CSIμoBo2πKK‾rwhlnaI+bIaf+bf-CSIμoBo2πKf*K‾rwhln(tanπbf4d*)+CSIμoBo2πKf*K‾rwhln(chπxw2d*-cosπyw2d*chπxw2d*+cosπyw2d*)+CSIα(1+K‾rwμoBoK‾roμwBw)μwBw2πKK‾rwhln(L-rw)4(2L-rw)2(2L-rw)rw]]>
pI表示所述四口注水井的注入壓力,單位為mPa,pw表示所述采油井的井底流壓,單位為mPa,β表示井網形狀因子,λ表示啟動壓力梯度,單位為mPa/m,L表示采油井與注水井之間的距離,rw表示井筒半徑,單位為m,af表示水平裂縫的半長軸,單位為m,bf表示水平裂縫的半短軸,單位為m,CSI表示SI制單位換算系數,數值為1/86.4,μo表示地下原油黏度,單位為mPa.s,Bo表示原油體積系數,K表示儲層滲透率,單位為μm2,表示儲層內平均油相相對滲透率,h表示儲層厚度,單位為m,aI表示注水井所在橢圓等壓線的半長軸,單位為m,bI表示注水井所在橢圓等壓線的半短軸,單位為m,Kf表示裂縫滲透率,tanπbf4d*=tanhπaf4d*,]]>tanπbw4d*=tanhπaw4d*,]]>d*是由橢圓長軸、短軸和井筒半徑決定的參數,wf表示平均裂縫支撐寬度,單位為m,xw表示采油井的井壁所在的橫坐標,單位為m,yw表示采油井的井壁所在的縱坐標,單位為m,表示水相平均相對滲透率,α表示所述四口注水井的總注水量與所述采油井的產油量之比,QIw表示水井注入量,單位為m3/d,μw表示地下水黏度,單位為mPa.s,Bw表示水體積系數。

8.  如權利要求7所述的裝置,其特征在于,所述總產量計算模塊具體用于:按照以下公式對各層的產油量進行累加,得到所述多層多段水平裂縫采油井的總產油量:
QPoTotal=Σi=1cQPoi+Σj=1dQPoj]]>
按照以下公式對各層的產水量進行累加,得到所述多層多段水平裂縫采油井的總產水量:
QPwTotal=Σi=1cQPwi+Σj=1dQPwj]]>
其中,表示多層多段水平裂縫采油井的總產油量,單位為m3/d,QPoi表示五點井網中水平裂縫采油井中各高滲儲層的單層產油量,單位為m3/d,QPoj表示五點井網中水平裂縫采油井中各薄差油層的單層產油量,單位為m3/d,c表示油藏縱向上高滲儲層的層數,d表示油藏縱向上薄差油層的層數,i表示高滲儲層的編號,j表示薄差油層的編號,表示多層多段水平裂縫采油井的總產水量,單位為m3/d,QPwi表示表示五點井網中水平裂縫采油井中各高滲儲層的單層產水量,單位為m3/d,QPwj表示五點井網中水平裂縫采油井中各薄差油層的單層產水量,單位為m3/d。

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確定 多層 水平 裂縫 油井 總產量 方法 裝置
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