[发明专利]底水油藏底水锥进及堵水调剖剂参数计算方法

权利要求书

1.底水油藏底水锥进及堵水调剖剂参数计算方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，确定水锥体的几何性质：

油井为直井时，水锥呈钟形，钟形线中心线与油井轴线重合，以中心线为纵坐标，横坐标在油层底面建立坐标系，则钟形线的曲线方程为

其中a＞0,b＞0

常数a表示钟形的高度，b决定钟形的宽窄，即决定钟形线与横轴围成的面积，两参数值通过油井含水率和采出程度计算；

得到钟形的体积V

计算积分，得到

从曲线的二阶导数为

知拐点的横坐标纵坐标

即拐点位置为

曲线下方的面积

参数a和b的确定：

假设油层厚度为h₀，直井射孔厚度为即避水高度为通常取或当油井含水率为f_w，且采出程度为B时，水锥高度a满足

K_W，K_O分别表示储层水淹和未水淹层段横向上水和油的渗透率，都近似介质的单相横向渗透率，于是

得到

水锥的体积V与该井控制体积V_o之比则是采出程度B，故

V＝BV_o

即

因此，

参数b也可以用另一种方法确定：

式中

Z——原油体积系数，小数；

W——已采油量m³；

φ——储层孔隙度；

S_wc——束缚水饱和度；

S_or——残余油饱和度；所以

步骤二，水锥内外孔喉半径的概率分布计算：

水锥外孔喉的尺寸分布就是原状地层孔喉半径的概率分布，原状地层的平均孔喉半径数学期望有经验公式

其中原状地层的渗透率K_o和孔隙度φ_o由岩芯或测井资料给出，方差用公式

进行估计r_omin可取为零；

将水锥表面的上升过程视为准静态过程，则每一瞬时水锥内、外的流体流动是Darcy稳定渗流；向上通过拐点高度处水锥横截面的底水流量为

式中K_w——水锥内纵向渗透率；

(ρ_w-ρ_o)——底水和原油的密度差，克/cm³；

g——重力加速度；

水锥上方原油径向渗流的压力梯度为

此处x表示径向距离，过拐点的圆柱面处的径向压力梯度则可以用下式计算：

原油向圆柱内的流量

油井产水量和产油量的比值

所以

水锥内的孔隙度φ_w满足经验公式

φ_w＝βlog(K_w)+α

其中参数α、β利用岩芯或测井资料通过对数拟合得到

仍用公式

算出水锥内的平均孔道半径记则水锥内孔道半径所服从的正态分布数学期望和方差与原状地层的相应数字特征有比例关系：

用正态分布近似计算，水锥内半径在区间[c,d]的孔道占总孔道的百分比为

将孔道半径分为超大、大、中、小等级次，分别对应一定的尺寸范围，则可计算水锥内的孔道属于每一级次的概率，这也是该级孔道占总孔道体积的百分比；

步骤三，堵水调剖剂参数计算：

钟形线

各个高度y值所对应的井轴线到水锥表面的水平距离，即各个高度y处所对应的钟形半径x，选择堵水位置应兼顾节约注剂用量并使注剂横向波及面积最大这两个方面，横向波及距离应超过该处钟形的半径，将三级段塞分三个层位注入，最上一层选择在钟形线拐点附近，最下一层注入的凝胶强度要求只能进入超大孔道，注入压力高于油层压力，直到必须大幅度增加注入压力才能继续注入为止；中间层的凝胶强度应只能进入大孔道和超大孔道，但最下一层已把超大孔道堵塞，可防止第二层的注剂纵向窜流，以使尽量扩大横向波及面积，最上一层的注剂应能进入中型孔道，但不能进入小孔道，通过采用孔道体积计算注入量，尽可能扩大横向波及面积，至少应超过拐点附近的水锥钟形横截面积。