[发明专利]断块油藏多层合采方案优化设计方法

权利要求书

1.断块油藏多层合采方案优化设计方法，其特征在于，该断块油藏多层合采方案优化设计方法包括：

步骤1，计算目标井的可采储量；

步骤2，利用步骤1计算的射孔参数及含水规律数据，建立各小层独立生产时的模型，并获得产能矩阵Qm；

步骤3，根据各层单独生产时层位排列组合射孔组合方案获得层位矩阵；

步骤4，根据层位矩阵Li计算射孔成本及作业成本；

步骤5，计算层间的相互干扰抑制作用，产能系数矩阵C模拟强层抑制弱层作用；

步骤6，计算经济指标，比较各种合采方案的经济效益，得到最优方案；

在步骤1中，根据公式(1)计算各小层合理的射孔方案，通过改变射孔参数来调节各层产量的平衡，并用周围井数据拟合得到含水率随时间的变化规律，

式中，q_mi-第i层的产液量，m³/d；K′-地层流体多相流平均渗透率，mD；B′-体积系数，无量纲；h-平均小层厚度，m；p_e-供给边缘压力，MPa；p_wf-井底压力MPa；μ′-油水混合物平均粘度，mpa·s；r_e-供给半径，m；r_w-井半径，m；α-油层垂向渗透率系数，无量纲，垂向渗透率与水平渗透率比值；S-油井总表皮因子，机械表皮因子和打开不完善表皮因子组成；b-油井打开程度，无量纲；

在步骤2中，获得的产能矩阵Q_m为：

Q_m＝[q_m1 q_m2…q_mi]

式中，Q_m是产能矩阵，由各小层产量组成；q_mi各层单独生产时的产量，计算方法是将公式(1)计算的产能作为基础液量，通过调节供给边缘的压力和层间干扰作用控制实际的液量，含水上升的规律通过统计周围井数据获得含水率f_w与时间t的关系，同时根据各小层水线的远近、周围井的水淹情况进行调整，通过插值方法计算月度含水数据；

在步骤3中，假设有N个层的优化问题，用如下的N×N的层位矩阵L表示，当有3个小层的优化问题时，层位矩阵L：

层位矩阵L中的行代表层位，列代表射孔阶段，1表示层位打开，0表示关闭；假设有三个层，从下向上依次为1、2、3层，L₁表示从下向上分三次射孔，每次单独开采一个小层，L₂表示分两次射孔，3层单采，1和2层合采，L₄表示一次射孔完全打开，1、2、3层合采，3个层的优化问题一共4种组合，即N个层的优化问题共有2^N-1种组合；层位组合的实际顺序要根据物性、含水情况判断各种组合中每个阶段即列向量排列的情况；由此可以根据打开层的情况计算无层间干扰条件下多层合采的产量；

在步骤5中，通过产量系数c_i反映层间干扰作用，计算步骤包括，首先计算合采时的产量q_i与单采时产量q_{i_max}的比值，然后将该比值带入线性模型或阶段模型计算产量系数ci，将产量系数组装成如下的产量系数矩阵C：

产量系数矩阵C代表射孔方案对应的抑制作用量，行代表层位，列代表射孔阶段，数值最大为1代表产能完全发挥不受抑制，合采时只有物性最好的一个层值为1，数值越小代表干扰程度越强，最小值为0代表完全抑制；

产液量Q_l等于产能矩阵Q_m乘以产量系数矩阵C，即Q_l＝Q_mC逐月计算产液量、产油量，当达到经济技术约束条件时，该层的生产周期结束，开始打开新的层位，直到所有层均已打开。

2.根据权利要求1所述的断块油藏多层合采方案优化设计方法，其特征在于，该断块油藏多层合采方案优化设计方法还包括，在步骤1之前，确定目标井、周围井及目标层位，目标层位为纵向上层系细分重组后的某一套开发层系内的多个小层，当小层较少或物性差异较小时也可对全井整体优化；需要准备的参数包括：小层深度、有效厚度、渗透率、孔隙度、饱和度、泥质含量、单井控制储量、边水的距离、采收率、周围井的生产数据。