[发明专利]一种合采原油产能贡献率的测定方法

摘要

一种合采原油产能贡献率定量方法，利用原油的毛细管气相色谱烃指纹检测技术，从分子级水平上对原油的烃类指纹组成进行分析，反映了原油中烃类化合物组成及含量。各分层原油在色谱烃指纹的组成(如异构烷烃和环烷烃等)浓度上存在可检测的差异性。该方法采用多井进口原油毛细管气相色谱烃指纹检测联合反推各层原油产能贡献率，不需要建立单层原油指纹库(用单层测试油样)，方法经济实惠，操作简便。

主权项

一种合采原油产能贡献率的测定方法，包括下述步骤：步骤一选井在同一油田范围内选取油层连通的s口油井，并对所取油井进行编号，所述油井的编号依次为1、2直至s，所述s口油井同时合采m个油层，且s≥m，所述m≥2；步骤二每口油井井口所得原油的色谱分析在相同色谱分析条件下，分别对每口所选油井井口所得单位质量的原油进行色谱分析，分别得到每口油井的全烃色谱图，从每口油井的全烃色谱图中选取n个色谱峰，n≥m，且每口油井的全烃色谱图中选取的色谱峰的个数相等；对每口油井的全烃色谱图中选取的色谱峰进行编号，计为kj号峰，其中K表示油井的编号，所述kj号峰表示第k口井的第j个所选取的色谱峰；所述kj号峰的面积计为b_kj，所述b_kj表示第k口井，第j个所取色谱峰所对应的面积；从不同油井的全烃色谱图中选取的色谱峰并编号时，按照下述原则进行：当j取值相同时，kj号峰与(k+1)j号峰和/或(k‑1)j号峰所对应的保留时间相等；步骤三模型建立a、变量定义定义x_ki表示第k口采油井中第i个油层所产油占第k口井所产原油的质量百分比，即第k口井中第i个油层的产能贡献率；所述i选自1至m中的任意一个整数，所述m为s口油井同时合采的油层数；所述k选自1至s中任意一个整数；所述s为所选取油井的数目；b_kj表示第k口井所得原油全烃色谱图中所选的第j个色谱峰的面积；其中j选自1至n任意一个整数；所述n为每口油井的全烃色谱图中选取色谱峰的个数；假设可以得到单个油层的原油，取单个油层，单位质量的原油，在与步骤一相同的色谱分析条件下进行色谱分析，则假设可以得到的单个油层的原油也会得到该单个油层的全烃色谱图，在该单个油层的全烃色谱图中选取n个虚拟色谱峰，并将所取虚拟色谱峰进行编号，则第i个油层的j虚拟色谱峰表示虚ij号峰，其中i表示所取油层,其中j选自1至n任意一个整数；所述n为每口油井的全烃色谱图中选取色谱峰的个数；从单个油层所得全烃色谱图中选取的虚拟色谱峰的个数与从单口油井所得原油的全烃色谱图中选取的色谱峰个数相等；且当j取值相等时，虚ij号峰与kj号峰所对应的保留时间相等；根据上述假设，定义a_ij表示第i个油层全烃色谱图中第j个虚拟峰的峰的面积；b、数学模型根据步骤一以及步骤二中的定义，由于对于油井编号为k的井，其单位质量的井口原油色谱分析中,其第i个油层所产油占第k口井所产原油的质量百分比为x_ki，对应的第i个油层单位质量全烃色谱图中第j个虚拟峰的面积为a_ij，所以对于第k口油井的全烃色谱图中所选取的第j个色谱峰的面积b_kj可表示为：b_k,j＝x_k,1a_1,j+x_k,2a_2,j+...+x_k,ma_m,j(k＝1,2,…s；j＝1,2,…,n)    (1)将1式推广，则可以得出如下方程组：$\left\{\begin{array}{c}{b}_{k,1}=x_{k,1}{a}_{\mathrm{1,1}}+x_{k,2}{a}_{\mathrm{2,1}}+...+x_{k,m}{a}_{m,1}\\ b_{k,2}=x_{k,1}{a}_{\mathrm{1,2}}+x_{k,2}{a}_{\mathrm{2,2}}+...+x_{k,m}{a}_{m,2}\\ ...\\ b_{k,n}=x_{k,1}{a}_{1,n}+x_{k,2}{a}_{2,n}+...+x_{k,m}{a}_{m,n}\end{array}\right.\⇒b_{k,j}=\underset{i=1}{\overset{i=m}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{k,i}{a}_{i,j},(k=\mathrm{1,2},..s;j=\mathrm{1,2}...n)---\left(2\right)$其中，第i个油层所产油占第k口井所产原油的质量百分比为x_ki，且$\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{k,i}=1---\left(5\right);$由于第i个油层所产油占第k口井所产原油的质量百分比x_ki的取值范围为0～100％，即x_ki为取值范围为0～1；另外，对应的第i个油层单位质量全烃色谱图中第j个虚拟峰的峰的面积为a_ij压该满足，a_ij≥0；即方程组(2)的约束条件为$\left\{\begin{array}{c}1\≥x_{k,i}\≥0\\ a_{i,j}\≥0\\ \underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{k,i}=1\end{array}\right.(i=\mathrm{1,2}...m;j=\mathrm{1,2}...n;k=\mathrm{1,2}...s)---\left(3\right)$步骤四求解模型由于b_k,j为已知量，且方程组(2)在边界条件方程组(3)下进行求解，$b_{k,j}=\underset{i=1}{\overset{i=m}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{k,i}{a}_{i,j}$$S.t.\left\{\begin{array}{c}1\≥x_{k,i}\≥0\\ a_{i,j}\≥0\\ \underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{k,i}=1\end{array}\right.(i=\mathrm{1,2}...m;j=\mathrm{1,2}...n;k=\mathrm{1,2}...s)$得到x_k,i，a_i,j。