[发明专利]多层合采油藏水驱开发井网优化部署方法

权利要求书

1.一种多层合采油藏水驱开发井网优化部署方法，其特征在于，采用以下步骤：

第一步：对研究单元进行地质建模；

第二步：对油田的水驱油进行分解；其是将三维驱替过程转化为纵向水驱油和平面水驱油过程；

第三步：设置纵向细分层系方案，计算纵向矛盾程度；

第四步：设置平面井网部署方案，计算平面矛盾程度；

第五步：对纵向和平面方案进行组合，确定最优井网部署方案。

2.根据权利要求1所述的多层合采油藏水驱开发井网优化部署方法，其特征在于，所述第一步中，研究单元为：研究基础资料，且研究基础资料为：油田的钻井、录井、测井以及地震资料，并多次随机建模后，对模型参数取平均值作为推荐地质模型。

3.根据权利要求1所述的多层合采油藏水驱开发井网优化部署方法，其特征在于，所述第二步中，对油田的开发过程进行分解：油田开发为三维驱替过程，而多层合采油藏水驱开发剩余油主控因素，能够分为层间差异型和平面动用不均型，并根据剩余油主控因素，将水驱油的三维过程，转化为纵向水驱油过程和平面水驱油过程。

4.根据权利要求1所述的多层合采油藏水驱开发井网优化部署方法，其特征在于，所述第三步中，确定纵向的开发层数，根据推荐地质模型计算每个层的平均渗透率，并对每个层依据渗透率进行从大到小排序，排序前三分之一的层为高渗层，排序后三分之一的层为低渗层，其余的层为中渗层，求取高渗层、中渗层和低渗层的平均渗透率；并设置四套划分层系方案，方案一：划分为一套层系，高渗层、中渗层和低渗层合采；方案二：划分为两套层系，其中，高渗层单采，中渗层和低渗层合采；方案三：划分为两套层系，其中，低渗层单采，高渗层和中渗层合采；方案四：划分为三套层系，其中的高渗层、中渗层和低渗层均单采；采用等压差的方式模拟方案中存在合采的水驱油过程，定义了纵向矛盾系数定量表征了不同层系划分方案的纵向矛盾程度；如前所述方案一：高渗层、中渗层和低渗层合采，方案二：存在中渗层和低渗层合采，方案三：存在高渗层和中渗层合采；设置时间步长和单位时间步长的总注水量，计算初始时刻t＝0合采下单层的含水率，t时刻含水率的数学表达式为：

式中：i的取值为1、2、3，其中，1为高渗层，2为中渗层，3为低渗层；f_wti为t时刻第i层的含水率，％；k_rwit为t时刻第i层的水相相对渗透率；μ_wi为第i层的水相粘度，mPa.s；k_roit为t时刻第i层的油相相对渗透率；μ_oi为第i层的油相粘度，mPa·s；

计算t时刻合采层的平均含水率，其表达式为:

式中：f_wt为t时刻合采层的平均含水率，％；h_i为第i层的厚度，m；

若f_wt大于等于98％，停止该合采方案模拟过程，若f_wt低于98％，继续进入下一时刻的水驱油过程模拟；

计算t时刻的合采下单层的两相渗流能力系数，其表达式为：

式中：λ_it为t时刻第i层的渗流能力系数，10^-3μm²·m；K_i为第i层的平均渗透率，10^-3μm²；

根据单层渗流能力系数计算每个层的注入量：

式中：Q_i为单位时间步长第i层的注入量，m³；Q_z为单位时间步长的总注水量，m³；

每个层的注采比为1.0，计算下一时刻每个层的含水饱和度：

式中：S_wi(t)为t时刻第i层的含水饱和度；S_wi(t+1)为t+1时刻第i层的含水饱和度；PV_i为第i层的孔隙体积，m³；

进入下一时刻水驱油过程模拟，计算模拟停止时合采层平均含水饱和度，其表达式为：

式中：S_w(t_end)模拟停止时某一方案的平均含水饱和度，S_wi(t_end)模拟停止时第i层的平均含水饱和度；

根据相渗曲线和油水粘度，绘制不同含水饱和度下的含水率曲线，利用绘图法，计算含水98％时的含水饱和度S_w98％，该值为各方案中单采层最终的含水饱和度；

计算纵向层系划分方案的纵向矛盾系数，其数学表达式为：

式中：S_ws为束缚水饱和度；纵向矛盾系数表征的纵向矛盾程度，其数值为0到1之间，其数值越小矛盾程度越高，其数值为1时表示不存在矛盾。