一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法技术

本发明专利技术公开了一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)确定低渗透油藏超前注水地层合理压力水平计算所需的油井和注水井的各参数；2)建立低渗透油藏超前注水油井产能计算模型；3)建立反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型；4)低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型的求解。本发明专利技术能够实现低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平的准确定量评价，可操作性强，能够有效指导超前注水油田的开发实践。

Method for determining reasonable pressure level of advance injection formation in low permeable reservoir

The present invention discloses a kind of advanced water injection in low permeability reservoir formation reasonable pressure level determination method, which is characterized in that the method comprises the following steps: 1) to determine the advanced water injection in low permeability reservoir formation reasonable pressure level to calculate the required oil wells and water injection wells parameters; 2) to establish the low permeability reservoir capacity calculation of water injecting well ahead model; 3) the establishment of nine spot pattern, advanced water injection formation reasonable pressure level calculation model; 4) for low permeability reservoir nine spot pattern, advanced water injection formation reasonable pressure level calculation model. The invention can realize accurate quantitative evaluation of the reasonable pressure level of the inverted nine point well pattern in the low permeable reservoir, the advanced water injection and the reasonable pressure level of the formation, and can be used for effectively guiding the development practice of the advanced water injection oilfield.

【技术实现步骤摘要】
一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法
本专利技术涉及一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，特别涉及一种低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平确定方法。
技术介绍
超前注水作为一种低渗透油藏的有效开发方式已被广泛认可，超前注水结束后，地层合理压力水平的确定是保证油田产量的关键。如果油井投产时，地层压力水平较高，虽然初期油井产量高，但由于注水压差小，注水量低，不能满足压力平衡要求，导致地层压力下降。油田正常生产稳定渗流阶段，在油井泄油半径处必定存在一个平衡压力值，使油藏注水量和采出量基本达到平衡，该值即是合理压力水平。在此压力水平下投产，油水井压力分布能够很快达到稳定，产量递减慢。但目前还没有地层压力保持水平的相关理论确定方法作为支撑。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种定量化、可操作性强的低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，能够将低渗透油藏启动压力梯度及介质变形现象考虑在内，得出不同压力系数、不同油藏深度下的地层合理压力水平。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)确定低渗透油藏超前注水地层合理压力水平计算所需的油井和注水井的各参数；2)建立低渗透油藏超前注水油井产能计算模型；3)建立反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型；4)低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型的求解。在所述步骤1)中，所述油井和注水井的各参数具体包括：通过测井方法获得的油层有效厚度和水层有效厚度；通过室内试验测得的油层渗透率、水相渗透率、油井启动压力梯度、水井启动压力梯度、原油粘度、水的粘度和介质变形现象表征因子；通过压力计测量的原始地层压力、油井井底流压、泄油区供给边缘压力、水井注入压力；通过试井解释方法获得的表皮系数；取井距一半的泄流区半径。在所述步骤2)中，所述低渗透油藏超前注水油井产能计算模型的建立过程如下：①建立油井产量微分计算模型：将启动压力梯度和介质变形因素考虑进去，将产量计算公式进行修正，利用修正后的产量计算公式对地层任一圆形截面的产量进行计算，从而得到油井产量的微分计算模型为：式中，Qo为油井产量；π为圆周率；r为地层与油井的径向距离；ho为油层厚度；Ko为油层渗透率，μo为原油粘度；pi为原始地层压力；αk和αμ为介质变形现象表征因子；Go为启动压力梯度；e≈2.718,为自然对数的底数；p为地层压力；将式(1)分离变量可得：②根据油井底部到泄油区的油井半径变化和地层压力变化，对式(2)两边同时求积分可得：式中，re为泄流区半径；rw为油井半径，根据实际生产管柱取值，一般为0.1m；pe为泄油区供给边缘压力；pwf为油井井底流压；因式(3)变形可得：整理式(4)可得：对于式(5)中的指数项，根据三阶泰勒公式展开得到：结合式(5)和式(6)可得：整理式(7)可得油井的产能计算模型为：③将油井的表皮系数考虑进去，对油井的产能计算模型公式进行修正可得：式中，S为表皮系数。在所述步骤3)中，所述反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型的建立过程如下：①根据水井注水量公式，计算反九点井网的注水量Qw：式中，Fb为角井与边井产量比；piwf为水井注入压力；pR为超前注水合理压力水平；Kw为水相渗透率；hw为水层有效厚度；Gw为注入井启动压力梯度；μw为水的粘度；S为表皮系数；②再根据反九点井网注采平衡基本条件，得到油井产能与水井注入量的关系式如下：(1-β)Qw＝3Qo(11)式中，β为注水量外溢系数；③建立低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型：将式(9)和式(10)代入式(11)可得超前注水地层合理压力水平计算模型：在所述步骤4)中，采用编程方法求解低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型。本专利技术采用以上技术方案，其具有如下优点：本专利技术的一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，将启动压力梯度、介质变形、表皮系数等因素考虑在内，建立定量化表征低渗透油藏超前注水油井产能计算模型，根据反九点井网注采平衡基本条件并将注水量外溢系数考虑在内建立反九点井网超前注水地层压力保持水平模型，并通过编程元方法进行求解，实现低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平的准确定量评价，该方法的可操作性强，能够有效指导超前注水油田的开发实践。附图说明图1本专利技术的整体流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术提供了一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，包括如下步骤：1)确定低渗透油藏超前注水地层合理压力水平计算所需的油井和注水井的各参数，具体包括油层有效厚度、水层有效厚度、油层渗透率、水相渗透率、油井启动压力梯度、水井启动压力梯度、原油粘度、水的粘度、原始地层压力、油井井底流压、泄油区供给边缘压力、水井注入压力、泄流区半径、油井半径、表皮系数以及介质变形现象表征因子。其中，油层有效厚度和水层有效厚度可通过测井方法获得；油层渗透率、水相渗透率、油井启动压力梯度、水井启动压力梯度、原油粘度、水的粘度和介质变形现象表征因子通过室内试验测得；原始地层压力、泄油区供给边缘压力、油井井底流压和水井注入压力通过压力计测量；泄油区半径一般取井距的一半，油井半径可根据实际生产管柱取值,一般取0.1m；表皮系数可通过试井解释方法获得。2)建立低渗透油藏超前注水油井产能计算模型：对于低渗透油藏，超前注水几个月后，油井开井生产，注采井间建立起稳定的驱替压力系统，形成稳定的渗流条件；然而，低渗透油藏最显著的特征是存在启动压力梯度、介质变形现象，因此计算低渗透油藏超前注水油井产能时需将启动压力梯度和介质变形等因素考虑在内，具体计算过程如下：①建立油井产量微分计算模型将启动压力梯度和介质变形因素考虑进去，将产量计算公式进行修正，利用修正后的产量计算公式对地层任一圆形截面的产量进行计算，从而得到油井产量的微分计算模型为：式中，Qo为油井产量；π为圆周率；r为地层与油井的径向距离；ho为油层厚度；Ko为油层渗透率；μo为原油粘度；pi为原始地层压力；αk和αμ为介质变形现象表征因子；Go为启动压力梯度；e≈2.718，为自然对数的底数；p为地层压力。将式(1)分离变量可得：②根据油井底部到泄油区的油井半径变化和地层压力变化，对式(2)两边同时求积分可得：式中，re为泄流区半径；rw为油井半径，根据实际生产管柱取值，一般为0.1m；pe为泄油区供给边缘压力；pwf为油井井底流压。因式(3)变形可得：整理式(4)可得：对于式(5)中的指数项，根据三阶泰勒公式展开得到：结合式(5)和式(6)可得：整理式(7)可得油井的产能计算模型为：③将油井的表皮系数考虑进去，对油井的产能计算模型公式进行修正可得：式中，S为表皮系数。3)建立反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型：①根据水井注水量公式，计算反九点井网的注水量Qw：式中，Fb为角井与边井产量比；piwf为水井注入压力；pR为超前注水合理压力水平；Kw为水相渗透率；hw为水层有效厚度；Gw为注入井启动压力梯度；μw为水的粘度；S为表皮系数。②再根据反九点井网注采平衡基本条件，得到油井产能与水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)确定低渗透油藏超前注水地层合理压力水平计算所需的油井和注水井的各参数；2)建立低渗透油藏超前注水油井产能计算模型；3)建立反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型；4)低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型的求解。

【技术特征摘要】
1.一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)确定低渗透油藏超前注水地层合理压力水平计算所需的油井和注水井的各参数；2)建立低渗透油藏超前注水油井产能计算模型；3)建立反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型；4)低渗透油藏反九点井网超前注水地层合理压力水平计算模型的求解。2.如权利要求1所述的一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述油井和注水井的各参数具体包括：通过测井方法获得的油层有效厚度和水层有效厚度；通过室内试验测得的油层渗透率、水相渗透率、油井启动压力梯度、水井启动压力梯度、原油粘度、水的粘度和介质变形现象表征因子；通过压力计测量的原始地层压力、油井井底流压、泄油区供给边缘压力、水井注入压力；通过试井解释方法获得的表皮系数；取井距一半的泄流区半径。3.如权利要求1所述的一种低渗透油藏超前注水地层合理压力水平确定方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述低渗透油藏超前注水油井产能计算模型的建立过程如下：①建立油井产量微分计算模型：将启动压力梯度和介质变形因素考虑进去，将产量计算公式进行修正，利用修正后的产量计算公式对地层任一圆形截面的产量进行计算，从而得到油井产量的微分计算模型为：式中，Qo为油井产量；π为圆周率；r为地层与油井的径向距离；ho为油层厚度；Ko为油层渗透率，μo为原油粘度；pi为原始地层压力；αk和αμ为介质变形现象表征因子；Go为启动压力梯度；e≈2.718,为自然对数的底数；p为地层压力；将式(1)分离变量可得：②根据油井底部到泄油区的油井半径变化和地层压力变化，对式(2)两边同时求积分可得：式中，re为泄流区半径；rw为油井半径，根据实际生产管柱取值，一般为0.1m；pe为泄油区供给边缘压力；pwf为油井井底流压；因式(3)变形可得：整理式(4)可得：

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，谭先红，郑伟，杨依依，袁忠超，李娜，田虓丰，卢川，王泰超，贾振，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11