一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法
技术领域
本发明涉及一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法。
背景技术
渤海稠油储量大，小于350mPa·s的稠油常采用常规冷采、化学驱开发。而对于稠油冷采来说，中高含水阶段是主要采出阶段，后期稠油油藏提液是稠油油田稳产的主要途径。2018年，渤海油田提液工作量占到全年工作量的1/3,提液的增油量占到所有增产措施的1/3以上。可见提液对于稠油油藏稳产至关重要。然而，对于提液的研究，目前主要集中于讨论油井提液需要的物质基础、能量基础、提液时机、提液幅度等实施前的分析和实施过程中的操作参数问题，而对提液后开发指标的影响，特别是对采收率的影响讨论较少。
关于提液效果评价，传统方法是评价提液后和提液前日产油量的差异、日产液量的差异、含水率的差异等，无法评价出提液是仅仅提高了采油速度，还是同时也提高了采收率。目前的评价方法只着眼于短期内的增油效果(提高日产油量、提高采油速度等)，而没有着眼于油田的中长期提高采收率目标(如改善产液剖面等)，为油田的提液选井等带来了困扰。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法，解决现有技术中关于提液效果评价不完善的问题。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法，在直角坐标系中，通过建立产液量累计值之比和油井沿生产段累计长度的图版，可以定量描述油井沿射孔段的渗透率非均质程度，结合数值模拟和产液剖面测试数据，快速定量评价油井提液前和提液后油井沿生产段剖面产液的非均匀系数，从而分析得到提液对油井沿生产段产液剖面均匀程度的影响，通过绘制的图版可以快速评价油井提液是否能够提高最终采收率。
具体包括以下步骤：
第一步，目标区块静态资料收集：收集目标区块油井的生产层段有效厚度H数据；根据井型不同，定向井收集每个射开小层的有效厚度；水平井收集被泥页岩分割的每段油层的长度；
第二步，目标区块产液剖面资料采集：采集目标区块油井提液前、提液后进行的产液剖面测试资料，统计油井每个生产层段的产油量Qo数据；
第三步，计算油井生产层段采油强度并排序；
第四步，绘制油井生产层段产油量特征曲线；
第五步，计算油井生产层段产油非均质系数；
第六步，计算提液改善开发效果系数；
第七步，绘制提液改善开发效果等级图版。
所述第三步具体为：使用产液剖面测试资料和层段有效厚度资料，根据式(A-1)计算油井每个生产层段的采油强度P；油井生产层段采油强度顺序计为P’，根据P从小到大的顺序对P’用1-N进行赋值，
PX为第X段油层的采油强度，m3/(d·m)；Qo-x为产液剖面测试中第X段油层的日产油量，m3/d；HX为第X段油层的有效厚度，m。
所述第四步具体为：在直角坐标系中，以层段厚度百分比为X轴，以产油量百分比为Y轴，建立平面直角坐标系；该特征曲线由n+1个点组成，其中第一个点取原点，坐标为(0，0)；第m+1个点对应P’＝m的生产层段数据，坐标为(xm、ym)；根据式(A-2)计算横坐标xm的值；根据式(A-3)计算纵坐标ym的值；该特征曲线上数据点的物理意义：占油井生产厚度一定百分比的油层累加的产油量之和在整个油井产油量中所占的比重，
Hi’为P’＝i的油层段的有效厚度，m；Qo-i’为P’＝i的油层段的日产油量，m3/d。
所述第五步具体为：在层段产油量曲线上引入“完全均质线”，在完全均质线上的任何一点都满足累积有效厚度百分比等于累积产油量百分比，即各层段的采油强度都是相等的，完全均质曲线上第m+1个点的坐标为(xm，xm)；通过与完全均质线对比，根据公式(A-4)定量计算油井产油非均质系数V，非均质系数V介于0-1之间，使用非均质系数V能够定量描述油井生产层段产油量的非均匀程度，V越接近1，代表油井产油量越接近完全均质线，生产越均匀；
SABCDA为“油井生产层段产油量特征曲线”与坐标轴包裹的面积；SABCA为“完全均质线”与坐标轴包裹的面积。
所述第六步具体为：分别使用提液前、后的生产数据，计算提液前、后的产油量非均质系数；使用提液后的产油量非均质系数V提液后与提液前的产油量非均质系数V提液前相除，定义其比值I提高(计算公式A-5)为提液对开发效果的改善效果；
I提高＝V提液后÷V提液前 (A-5)
所述第七步具体为：对油井进行数字编号，以油井编号为X轴，以I提高为Y轴，建立平面直角坐标系，将其分为三个区域：区域1，I提高＝1，落在该区域的油井代表提液对开发效果无影响；区域2，I提高>1，落在该区域的油井代表提液后开发效果变好；区域3，I提高<1，落在该区域的油井代表提液后开发效果变差。
本发明一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法及图版，提出了在直角坐标系中，通过建立评价量(产液量)累计值之比和油井沿生产段累计长度的图版，可以定量描述油井沿射孔段的渗透率等非均质程度，结合数值模拟和产液剖面测试等数据，可以快速定量评价油井提液前和提液后油井沿生产段剖面产液的非均匀系数，从而可以分析得到提液对油井沿生产段产液剖面均匀程度的影响，通过绘制的图版可以快速评价油井提液是否能够提高最终采收率，成功解决了油井提液效果对提高采收率影响定量评价的难题。
本发明提供的这套技术方法，操作性强，且应用广泛，可以定量描述油井沿射孔段的渗透率等非均质程度，结合数值模拟和产液剖面测试等数据，可以快速定量评价油井提液前和提液后油井沿生产段剖面产液的非均匀系数，从而可以分析得到提液对油井沿生产段产液剖面均匀程度的影响，通过绘制的图版可以快速评价油井提液后，不仅提高了采油速度，还同时改善了产液剖面，提高了最终采收率。
附图说明
图1为一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法及图版的主要步骤；
图2为目标油井静态资料采集示意图；a.定向井；b.水平井；
图3为目标油井产液剖面测试资料采集示意图；
图4为典型油井生产层段产油量特征曲线示意图；
图5为典型油井产油量非均质曲线示意图；
图6为提液改善开发效果等级图版；
图7为锦州9-3油田油井静态资料采集示意图；
图8为锦州9-3油田油井产液剖面测试资料采集示意图；
图9为锦州9-3油田典型油井生产层段产油量特征曲线示意图；
图10为锦州9-3油田典型油井产油量非均质曲线示意图；其中A点为坐标原点，坐标(0，0)；B点代表油井总的累积有效厚度百分比，坐标(100,0)；C点代表油井总的累积产油量百分比与累积有效厚度百分比在直角坐标系的投影，坐标(100,100)；D点代表油井某一生产层段的累积产油量百分比Y与累积有效厚度百分比X在直角坐标系的投影，坐标(X,Y)；
图11为锦州9-3油田提液改善开发效果等级图版。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1至图6所示，本发明一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法及图版，其包括以下步骤：
第一步，目标区块静态资料收集。收集目标区块油井的生产层段有效厚度H数据。根据井型不同，定向井收集每个射开小层的有效厚度(图2a)；水平井收集被泥页岩分割的每段油层的长度(图2b)，示例见表1第2列。
表1油井基础数据采集/处理示例表
第二步，目标区块产液剖面资料采集。采集目标区块油井提液前、提液后进行的产液剖面测试资料(图3)，统计油井每个生产层段的产油量Qo数据，示例见表1第3列。如目标油井缺少产液剖面测试资料，可借助油藏数值模拟软件获取该目标油井提液前、提液后每个生产层段的产油量资料。
第三步，计算油井生产层段采油强度并排序。其特点在于，使用产液剖面测试资料和层段有效厚度资料，根据式(A-1)计算油井每个生产层段的采油强度P，示例见表1第4列；油井生产层段采油强度顺序计为P’，根据P从小到大的顺序对P’用1-N进行赋值，示例见表1第5列。
PX为第X段油层的采油强度，m3/(d·m)；Qo-x为产液剖面测试中第X段油层的日产油量，m3/d；HX为第X段油层的有效厚度，m。
第四步，绘制油井生产层段产油量特征曲线。该特征曲线特点在于，在直角坐标系中，以层段厚度百分比为X轴，以产油量百分比为Y轴，建立平面直角坐标系。该特征曲线由n+1个点组成，其中第一个点取原点，坐标为(0，0)；第m+1个点对应P’＝m的生产层段数据，坐标为(xm、ym)。根据式(A-2)计算横坐标xm的值，示例见表1第6列；根据式(A-3)计算纵坐标ym的值，示例见表1第7列。该特征曲线上数据点的物理意义：占油井生产厚度一定百分比的油层累加的产油量之和在整个油井产油量中所占的比重，(图4)。
Hi’为P’＝i的油层段的有效厚度，m；Qo-i’为P’＝i的油层段的日产油量，m3/d。
第五步，计算油井生产层段产油非均质系数。其特点在于，在层段产油量曲线上引入“完全均质线”，在完全均质线上的任何一点都满足累积有效厚度百分比等于累积产油量百分比，即各层段的采油强度都是相等的(图5)，完全均质曲线上第m+1个点的坐标为(xm，xm)。通过与完全均质线对比，根据公式(A-4)定量计算油井产油非均质系数V，非均质系数V介于0-1之间，使用非均质系数V能够定量描述油井生产层段产油量的非均匀程度，V越接近1，代表油井产油量越接近完全均质线，生产越均匀。
SABCDA为“油井生产层段产油量特征曲线”与坐标轴包裹的面积，见图5横纹填充部分；SABCA为“完全均质线”与坐标轴包裹的面积，见图5阴影(横纹+竖纹填充)部分；A点为坐标原点，坐标(0，0)；B点代表油井总的累积有效厚度百分比，坐标(100,0)；C点代表油井总的累积产油量百分比与累积有效厚度百分比在直角坐标系的投影，坐标(100,100)；D点代表油井某一生产层段的累积产油量百分比Y与累积有效厚度百分比X在直角坐标系的投影，坐标(X,Y)。
第六步，计算提液改善开发效果系数。其特点在于，使用提液后的产油均质系数V提液后与提液前的产油非均质系数V提液前相除，定义其比值I提高(计算公式A-5)为提液对开发效果的改善效果。
I提高＝V提液后÷V提液前 (A-5)
第七步，绘制提液改善开发效果等级图版。其特点在于，对油井进行数字编号，以油井编号为X轴，以I提高为Y轴，建立平面直角坐标系(图6)，将其分为三个区域：区域1，I提高＝1，落在该区域的油井代表提液对开发效果无影响；区域2，I提高>1，落在该区域的油井代表提液后开发效果变好；区域3，I提高<1，落在该区域的油井代表提液后开发效果变差。
实施例1：采用本发明一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法及图版，以渤海锦州9-3油田E3-5井为例子，从而对快速定量评价油井提液改善开发效果进行说明。如图7至图11所示，本发明一种快速定量评价油井提液改善开发效果的方法，主要包括以下步骤：
第一步，目标区块静态资料收集。收集锦州9-3油田E3-5井的生产层段有效厚度H数据。根据井型不同，定向井收集每个射开小层的有效厚度(图7)；示例见表2第2列。
表2锦州9-3油田E3-5井提液前基础数据采集/处理示例表
表3锦州9-3油田E3-5井提液后基础数据采集/处理示例表
第二步，目标区块产液剖面资料采集。采集锦州9-3油田E3-5井提液前、提液后进行的产液剖面测试资料(图8)，统计油井每个生产层段的产油量Qo数据，示例提液前数据见表2第3列、提液后数据见表3第3列。
第三步，计算油井生产层段采油强度并排序。其特点在于，使用产液剖面测试资料和层段有效厚度资料，根据式(A-1)计算油井每个生产层段的采油强度P，示例见表2第4列；油井生产层段采油强度顺序计为P’，根据P从小到大的顺序对P’用1-N进行赋值，示例提液前数据见表2第5列、提液后数据见表3第5列。
PX为第X段油层的采油强度，m3/(d·m)；Qo-x为产液剖面测试中第X段油层的日产油量，m3/d；HX为第X段油层的有效厚度，m。
第四步，绘制油井生产层段产油量特征曲线。该特征曲线特点在于，在直角坐标系中，以层段厚度百分比为X轴，以产油量百分比为Y轴，建立平面直角坐标系。该特征曲线由n+1个点组成，其中第一个点取原点，坐标为(0，0)；第m+1个点对应P’＝m的生产层段数据，坐标为(xm、ym)。根据式(A-2)计算横坐标xm的值，示例见表2第6列；根据式(A-3)计算纵坐标ym的值，示例见表2第7列。该特征曲线上数据点的物理意义：占油井生产厚度一定百分比的油层累加的产油量之和在整个油井产油量中所占的比重，(图9)。
Hi’为P’＝i的油层段的有效厚度，m；Qo-i’为P’＝i的油层段的日产油量，m3/d。
第五步，计算油井生产层段产油非均质系数。其特点在于，在层段产油量曲线上引入“完全均质线”，在完全均质线上的任何一点都满足累积有效厚度百分比等于累积产油量百分比，即各层段的采油强度都是相等的(图10)，完全均质曲线上第m+1个点的坐标为(xm，xm)。通过与完全均质线对比，根据公式(A-4)定量计算油井产油非均质系数V，非均质系数V介于0-1之间，使用非均质系数V能够定量描述油井生产层段产油量的非均匀程度，V越接近1，代表油井产油量越接近完全均质线，生产越均匀。
SABCDA为“油井生产层段产油量特征曲线”与坐标轴包裹的面积，见图10横纹填充部分；SABCA为“完全均质线”与坐标轴包裹的面积，见图10阴影(横纹+竖纹填充)部分；A点为坐标原点，坐标(0，0)；B点代表锦州9-3油田E3-5井总的累积有效厚度百分比，坐标(100,0)；C点代表锦州9-3油田E3-5井总的累积产油量百分比与累积有效厚度百分比在直角坐标系的投影，坐标(100,100)；D点代表锦州9-3油田E3-5井某一生产层段的累积产油量百分比Y与累积有效厚度百分比X在直角坐标系的投影，坐标(X,Y)。
第六步，计算提液改善开发效果系数。其特点在于，使用提液后的产油均质系数V提液后与提液前的产油非均质系数V提液前相除，定义其比值I提高(计算公式A-5)为提液对开发效果的改善效果。
I提高＝V提液后÷V提液前 (A-5)
第七步，绘制提液改善开发效果等级图版。其特点在于，对油井进行数字编号，以油井编号为X轴，以I提高为Y轴，建立平面直角坐标系(图11)，将其分为三个区域：区域1，I提高＝1，落在该区域的油井代表提液对开发效果无影响；区域2，I提高>1，落在该区域的油井代表提液后开发效果变好；区域3，I提高<1，落在该区域的油井代表提液后开发效果变差。锦州9-3油田E3-5井根据计算结果I提高＝0.96<1，表明该井提液后加剧了层间干扰，虽然暂时有增油量，但是没有增加储量动用程度，使得提液效果表现为仅提高采油速度，但几乎不提高采收率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
