[发明专利]一种基于阵列持率仪计算水平井持水率的新方法

说明书

本发明涉及一种基于阵列持率仪计算水平井持水率的新方法，是一种评价非常规油气藏开发水平井井筒持水率的准确有效手段。通过获取阵列探头在全油、全水和全气环境下的响应值，结合实际阵列持水测井资料，采用刻度法计算得到各阵列探头位置的持水率值，进而结合本发明方法计算得到水平井筒的持水率。本发明考虑了仪器结构、测井过程中仪器旋转、不同探头的贡献差异和流体性质影响，能够方便快捷准地确计算得到水平井筒持水率，为掌握非常规油气藏各产层生产动态和下阶段开发方案优化调整奠定基础。

技术领域

本发明涉及一种水平井持水率的计算方法，特别是针对水平井阵列持率测井仪监测资料，对非常规油气藏水平井开发时井筒内油、气、水多相流动过程中持水率进行定量计算，是一种准确可行的水平井持水率评价方法。

背景技术

随着全球油气资源需求量的日益增加和常规油气藏日益枯竭，以致密油气、页岩油气等为代表的非常规油气资源逐渐成为勘探开发的热点。不同于常规油气藏，致密油气藏、页岩油气藏等储层覆压基质渗透率普遍小于或等于0.1mD，储层物性极差，水平井技术是目前开采此类油气藏最优选方法。水平井开发过程中，准确获取各生产层油、气、水产量是了解油气藏生产生产动态和指导下阶段开发方案优化调整的关键基础，而持水率是评价水平井产层各相流体生产动态的重要参数。

由于水平井特殊的井身结构，井筒内油、气、水多相流体自身性质的差异和重力分异效应，水平井筒内多相流体介质分布出现分层现象，常规垂直井中采用的单探头中心持水率仪不能用于监测水平井多相流体介质分布信息。目前，水平井持水率监测以Sondex公司的阵列电容持水率仪CAT、阵列电阻持水率仪RAT和Hunter公司阵列电阻持水率计AFR最具有代表性，对应持水率仪为12个阵列分布探头在井下张开呈伞状，探头沿着井的横截面环绕一周切克根据弹簧臂的伸缩调整张开半径，此种仪器结构能够较为准确监测得到水平井筒内流体分布信息，而基于对应监测信号的水平井持水率定量计算成为后续油气井生产动态评价的关键基础。据文献(Richard M.Bateman.Cased-Hole Log Analysis andReservoir Performance Monitoring(Second Edition).Springer,1942,133-140.)，水平井持水率定义为水平井筒横截面上水相流体面积与井筒横截面面积之比，在一定的深度微元上可表示体积比，表示如下：

式中，Y_w—水平井持水率，小数；

A_w—井筒横截面上水相流体的面积，平方米(m²)；

A—井筒横截面总面积，平方米(m²)；

d_h—水平井深度微元，米(m)。

对于阵列式持率监测仪，阵列探头监测信号为探头局部位置的电容或点阻率响应值，结合探头在纯水、纯油和纯气中的响应值，采用刻度法可计算得到任一探头位置局部区域内的持水率值，表示为，

式中，Y_w,i—水平井筒内阵列探头i(i＝1、2、…、12)处的持水率，小数；

CPS_i—水平井筒内探头i实测响应值，每秒计数率(CPS)；

CPS_w,i—探头i在全水条件时的响应值，每秒计数率(CPS)；

CPS_h,i—探头i在油或全气条件时的响应值，每秒计数率(CPS)。

水平井持水率表示为个探头局部持水率的函数，通常基于各阵列探头计算水平井持水率率方法表示为，

式中，α_i—水平井筒内阵列探头i(i＝1、2、…、12)的权重系数，小数。