[发明专利]改善各向异性油藏水驱效果的设计方法

摘要

本发明公开了能改善各向异性油藏水驱效果的设计方法，属油田开发领域。针对渗流参数各向异性油藏常规等井距开发过程中，不同方向上注水驱替不均衡，生产井见水时间差异大，水驱开发效果不好的问题，基于渗流力学理论和见水时间一致的均衡驱替原则，提出了能改善油藏水驱开发效果的异向井距设计法和异向注采压差设计法，可分别用于新区井网的井距设计和已有井网的注采压差设计。实例验证结果表明：这两种开发设计方法均能促使不同方向上的生产井见水时间一致，从而扩大油藏的注水波及范围，提高注入水利用率，并大大改善油藏开发效果。本发明提出的方法可填补“各向异性油藏开发中，异向井距和异向注采压差目前尚无定量设计依据”的空白，而且具有方法简单、可操作性强、有效实用等特点，因而具有很好的推广使用价值。

主权项

1、改善各向异性油藏水驱效果的设计方法，其特征在于包括A改善各向异性油藏水驱开发效果的异向井距设计法；B改善各向异性油藏水驱开发效果的异向注采压差设计法；其中A改善各向异性油藏水驱开发效果的异向井距设计法如下：(1)以井网中井组单元内的注水井为中心，确定一个注采井连线方向为基础方向，即参照方向，要实现均衡驱替，必须让其它注采连线方向上的生产井见水时间与该参照方向上的生产井见水时间相同，这样就可以保证井组单元内各个注采方向上的生产井见水时间一致，通常，将渗透率最小的方向作为参照方向，并用方向a代表参照方向；(2)基于油层物理实验和测井解释等成果，获得方向a和方向b上的渗流参数ka、φa、krwfa和kb、φb、krwfb；若没有krwfa和krwfb的实测数据，则可近似认为二者相等，即krwfa＝krwfb；其中，ka为方向a上的平均渗透率，10-3μm2；φa为方向a上的平均孔隙度，小数；krwfa为方向a上油水前沿处水的相对渗透率，小数；kb为方向b上的平均渗透率，10-3μm2；φb为方向b上的平均孔隙度，小数；krwfb为方向b上油水前沿处水的相对渗透率，小数；(3)依据现场实践经验大致估算出方向a和方向b两个方向上的异向注采压差Δpa、Δpb；若不愿估算，由于油藏开发中，常规情况下井组内各方向上的异向注采压差都比较接近，故可近似地认为两个方向上的注采压差相同，即Δpa＝Δpb；(4)根据单井经济极限控制储量，算出经济极限井距，并依此确定参照方向即方向a上的井距La(La必须大于或等于经济极限井距)；(5)根据异向井距的比例设计模型$\frac{L_b}{L_a}=\sqrt{\frac{k_b{k}_{\mathrm{rwfb}}\Delta p_b{\phi }_a}{k_a{k}_{\mathrm{rwfa}}\Delta p_a{\phi }_b}}$ ，可计算给出方向b上的异向井距Lb，即$L_b=L_a\sqrt{\frac{k_b{k}_{\mathrm{rwfb}}\Delta p_b{\phi }_a}{k_a{k}_{\mathrm{rwfa}}\Delta p_a{\phi }_b}};$ (6)若还要设计除方向b之外的、其它方向上的异向井距，比如方向c上的异向井距，那么将步骤(1)～(5)中方向b上的渗流参数换成方向c上的渗流参数即可，即$L_c=L_a\sqrt{\frac{k_c{k}_{\mathrm{rwfc}}\Delta p_c{\phi }_a}{k_a{k}_{\mathrm{rwfa}}\Delta p_a{\phi }_c}};$ 其中，Lc为方向c上的异向井距，m；kc为方向上c的平均渗透率，10-3μm2；Δpc为方向c上的注采压差，MPa；φc为方向c上的平均孔隙度，小数；krwfc为活塞式水驱油过程中，方向c上油水前沿处水的相对渗透率，小数；B改善各向异性油藏水驱开发效果的异向注采压差设计法如下：(1)以井网中井组单元内的注水井为中心，确定一个注采井连线方向为基础方向，即参照方向，要实现均衡驱替，必须让其它注采连线方向上的生产井见水时间与该参照方向上的生产井见水时间相同，这样就可以保证井组单元内各个注采方向上的生产井见水时间一致，通常，将渗透率最小的方向作为参照方向，并用方向a代表参照方向；(2)基于油层物理实验和测井解释等成果，获得方向a和方向b上的渗流参数ka、φa、krwfa和kb、φb、krwfb；若没有krwfa和krwfb的实测数据，则近似认为二者相等，即krwfa；其中，ka为方向a上的平均渗透率，10-3μm2；φa为方向a上的平均孔隙度，小数；krwfa为方向a上油水前沿处水的相对渗透率，小数；kb为方向b上的平均渗透率，10-3μm2；φb为方向b上的平均孔隙度，小数；krwfb为方向b上油水前沿处水的相对渗透率，小数；(3)通过矿场资料获取方向a和方向b上异向井距La、Lb的大小；(4)根据井深等参数，确定参照方向即方向a上的注采压差Δpa；(5)根据异向注采压差的比例设计模型$\frac{\Delta p_b}{\Delta p_a}=\frac{L_b^2{\phi }_b{k}_a{K}_{\mathrm{rwfa}}}{L_a^2{\phi }_a{k}_b{k}_{\mathrm{rwfb}}}$ ，计算给出方向b上的异向注采压差Δpb，即$\Delta p_b=\Delta p_a\frac{L_b^2{\phi }_b{k}_a{k}_{\mathrm{rwfa}}}{L_a^2{\phi }_a{k}_b{k}_{\mathrm{rwfb}}};$ (6)若还要设计除方向b之外的、其它方向上的注采压差，比如方向c上的注采压差，那么将步骤(1)～(5)中方向b上的渗流参数换成方向c上的渗流参数即可，即$\Delta p_c={\mathrm{\Delta p}}_a\frac{L_c^2{\phi }_c{k}_a{k}_{\mathrm{rwfa}}}{L_a^2{\phi }_a{k}_c{k}_{\mathrm{rwfc}}};$ 其中，Δpc为方向c上的注采压差，MPa；Lc为方向c上的异向井距，m；kc为方向上c的平均渗透率，10-3μm2；φc为方向c上的平均孔隙度，小数；krwfc为活塞式水驱油过程中，方向c上油水前沿处水的相对渗透率，小数；