一种预测致密低渗透油藏注水压力的方法技术

本发明专利技术涉及一种预测致密低渗透油藏注水压力的方法，包括以下步骤：(1)利用岩心、测井和测试分析资料，确定待测区域内裂缝产状、地应力方向和大小；(2)确定不同方向裂缝的地下开启压力；(3)依据所述开启压力大小和开启序列预测注水压力临界值。所述方法可以确定致密低渗透油藏在注水开发过程中，注水井和油井周围地层不同方向裂缝的开启顺序，确定合理注水压力的临界值或上限值，可以有效地控制油井的裂缝性见水和暴性水淹，提高致密低渗透油藏注水开发效果，可以广泛应用于我国致密低渗透油田注水开发中，为我国致密低渗透油田高效合理开发提供了地质依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到油气地质和油藏工程领域，具体涉及一种确定致密低渗透油藏注水压力的新方法。
技术介绍
致密低渗透油藏天然裂缝普遍发育，由于裂缝造成的油井含水上升速度快甚至瀑性水淹是影响致密低渗透油藏注水开发效果的主要因素，降低油井的含水上升速度是提高致密低渗透油藏注水开发效果的关键，其核心是如何控制注水压力。目前，常用的控制注水压力的办法是依据地层的破裂压力控制注水，即认为注水压力不超过地层的破裂压力是安全的。因此将地层破裂压力(Pf)作为油田注水压力的上限值，其计算方法为：Pf＝3σ3-σ1-Pe+St；该公式中，Pf为地层破裂压力；σ1、σ3分别为现应力场的最大和最小主应力；Pe为孔隙压力；St为含裂缝岩石的抗张强度。然而，大量低渗透油田注水开发实际表明，当注水压力还远没有达到地层破裂压力时，油井裂缝见水和暴性水淹已经发生。如果还按照传统的地层破裂压力作为注水压力上限来控制注水，难以保证注水安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种确定致密低渗透油藏注水压力的新方法。该方法能够预测每口井的临界注水压力，为每口水井合理注水压力确定提供了理论依据，可提高了致密低渗透油藏的注水开发效果。具体而言，本专利技术所述方法包括以下步骤：(1)确定致密低渗透油藏内的待测区域，依据岩心、测井和测试分析资料，获得所述待测区域内的岩石泊松比μ、目的层埋藏深度H、裂缝倾角θ、岩石容重ρS、孔隙流体压力Pe、现今最大水平主地应力σ1、现今最小水平主地应力σ3以及现今地应力方向与裂缝走向的夹角β；(2)确定所述待测区域内各个方向上裂缝的开启压力；任意单一方向上裂缝开启压力Pi的计算方法如公式I所示： P i = μ 1 - μ Hρ s s i n θ + Hρ s c o s θ - P e + σ 1 sin θ s i n β + σ 3 sin θ c o s β - - - I ; ]]>(3)依据步骤(2)所得的各个方向上裂缝开启压力数值的大小，确定开启压力最小的开启方向及其对应的开启压力值Pmin，以所述Pmin为待测区域内注水压力的临界值。所述公式I中，Pi为裂缝开启压力，单位MPa；μ为岩石泊松比，无量纲；H为目的层埋藏深度，单位km；θ为裂缝倾角，单位度；ρS为岩石容重，单位103kg/m3；Pe为孔隙流体压力,单位MPa；σ1、σ3分别为现今最大水平主地应和最小水平主应力,单位MPa；β为现今地应力方向与裂缝走向的夹角，单位度。其中，各参数的具体确定方法均为本领域的常规方法，本专利技术不做特殊限定。例如，所述μ可用声波测井资料计算或是由岩石物理实验得到；所述θ可由岩心观察得到；所述σ1、σ3的大小可由测井资料或经验参数求得；所述β可由地应力方向与岩心裂缝观察的产状计算得到。所述步骤(3)中，为了便于操作，可先依据步骤(2)所得的各个方向上裂缝开启压力数值的大小，按照由小到大的顺序对各个方向上裂缝的开启顺序进行排序，开启压力最小的裂缝方向排为第一位，则该方向对应的开启压力值即为Pmin，继而可确定为待测区域内注水压力的临界值。本专利技术求得的注水压力临界值是指实际施工过程中的上限值，即需要在该数值以下的压力条件下进行施工操作。本专利技术提供的预测致密低渗透油藏注水压力的新方法，可以确定在致密低渗透油藏在注水开发过程中，注水井和油井周围地层不同方向裂缝的开启顺序，确定合理注水压力的临界值或上限值，可以有效地控制油井的裂缝性见水和暴性水淹，提高致密低渗透油藏注水开发效果，可以广泛应用于我国致密低渗透油田注水开发中，为我国致密低渗透油田高效合理开发提供了地质依据。附图说明图1为鄂尔多斯盆地某致密低渗透油田注水压力预测分布图；其中，用不同的颜色表示不同的注水压力值；图中“字母+数字”的组合表示井号，无特殊含义。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术对渤海湾、鄂尔多斯等多个含油气盆地的致密低渗透油田的合理注水压力进行了预测，有效地指导了致密低渗透油藏注水开发，取得了显著的效果。实施例1渤海湾盆地某区块地层破裂压力为49.0MPa，按照传统方法，该底层破裂压力即为注水压力上限值。但实际情况下，该油田根据注水井的吸水指示曲线得到的实际的裂缝开启压力是41.1MPa，反映该油田当注水压力达到41.1MPa(为井底压力)，还远远没有达到地层破裂压力(49.0MPa)时，已经造成了油井的裂缝性见水和暴性水淹。由此可见，按照传统方法确定的压力值(49.0Mpa)与实际值(41.1MPa)相比，误差达到了19.2％，按照传统方法操作具有较大的施工危险。本实施例采用以下步骤对该区域注水压力上限值进行预测，具体步骤为：(1)利用岩心、测井和测试分析资料，确定待测区域内裂缝产状、地应力方向和大小；(2)按照公式I，确定不同方向裂缝的地下开启压力： P i = μ 1 - μ Hρ s s i n θ + Hρ s c o s θ - P e + σ 1 sin θ s i n β + σ 3 sin θ c o s β - - - I ; ]]>所述公式I中，Pi为裂缝开启压力，单位MPa；μ为岩石泊松比，无量纲；H为目的层埋藏深度，单位km；θ为裂缝倾角，单位度；ρS为岩石容重，单位103kg/m3；Pe为孔隙流体压力,单位MPa；σ1、σ3分别为现今最大水平主地应和最小水平主应力,单位MPa；β为现今地应力方向与裂缝走向的夹角，单位度；具体而言，所述μ为0.19～0.217；H为2.675km～3.784km；θ为85～89度；ρS为2.3～2.35(103kg/m3)；Pe为2.7～3.9MPa；σ1为44.6～69.8MPa，σ3为38.1～60.3MPa；β为0～5度；(3)依据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测致密低渗透油藏注水压力的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)确定致密低渗透油藏内的待测区域，依据岩心、测井和测试分析资料，获得所述待测区域内的岩石泊松比μ、目的层埋藏深度H、裂缝倾角θ、岩石容重ρS、孔隙流体压力Pe、现今最大水平主地应力σ1、现今最小水平主地应力σ3以及现今地应力方向与裂缝走向的夹角β；(2)确定所述待测区域内各个方向上裂缝的开启压力；任意单一方向上裂缝开启压力Pi的计算方法如公式I所示：Pi=μ1-μHρssinθ+Hρscosθ-Pe+σ1sinθsinβ+σ3sinθcosβ---I;]]>(3)依据步骤(2)所得的各个方向上裂缝开启压力数值的大小，确定开启压力最小的开启方向及其对应的开启压力值Pmin，以所述Pmin为待测区域内注水压力的临界值。

【技术特征摘要】
1.一种预测致密低渗透油藏注水压力的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)确定致密低渗透油藏内的待测区域，依据岩心、测井和测试分析资料，获得所述待测区域内的岩石泊松比μ、目的层埋藏深度H、裂缝倾角θ、岩石容重ρS、孔隙流体压力Pe、现今最大水平主地应力σ1、现今最小水平主地应力σ3以及现今地应力方向与裂缝走向的夹角β；(2)确定所述待测区域内各个方向上裂缝的开启压力；任意单一方向上裂缝开启压力Pi的计算方法如公式I所示： P i = μ 1 - μ Hρ s s i n θ + Hρ s c o s θ - P ...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾联波，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11