[发明专利]断块油藏多层合采方案优化设计方法

说明书

本发明提供一种断块油藏多层合采方案优化设计方法，包括：计算目标井的可采储量；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；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；根据层位矩阵Li计算射孔成本及作业成本；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；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。该断块油藏多层合采方案优化设计方法相比数值模拟计算速度更快，具备同时考虑多层生产的能力，研究的目标从井底变为油井，突破液量、油量、含水率、采收率等技术指标的限制，具备了考虑油井生命期内的各种事件对经济效益影响的能力。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种断块油藏多层合采方案优化设计方法。

背景技术

断块油藏通常纵向上具有多套含油层系，普遍采用多层合采方式开发，剩余油受构造及井网控制作用明显。在合采方案的设计中，“同时打开哪几个层？什么时候打开？”该类问题一直困扰着油藏管理人员。经验显示，单次射孔打开的层位越多，越有助于提高产量，但同时增加了层间相互干扰抑制作用的可能；而单次打开的层位越少，虽然有助于降低地质资料不全、不准的风险，但是增加了后续作业的频次和费用，长期来看经济效益越低。

目前所谓的多层合采优化方法都是针对层间物性差异矛盾的调节与缓解，如变密度射孔方法是通过改变孔数、孔径、孔深等射孔参数调节初期各层之间的产能平衡，然而这种非平衡矛盾是随时间改变的，后续缺乏有效的调节手段。多层合采的真正风险归根结底在于油藏物参数的不确定性及射孔施工的不可逆性，某层位一旦打开后续缺乏长效的补救措施，除了从工艺上发展多级多段可调控管柱来弥补缺陷外，还可以发挥老油田井数多、资料全的优势，通过周围井的数据类比描述目标新井或目标层位的生产规律，将各种拉低经济效益的因素考虑在内，从而获得最佳的多层合采方案。以上技术路线尚没有较系统的实现方法。为了解决这一难题，实现合采效益的最大化，发明了一种利用地质资料、周围井生产数据优化合采方案设计的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种油藏工程与数理统计相结合的预测方法，提出了一种适合油井从投产到报废整个生命周期的模拟预测方案。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：断块油藏多层合采方案优化设计方法，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。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

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。

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(m^3/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(kg/m^3)；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(小数)。