利用资料确定产层参数的方法研究.ppt

利用资料确定产层参数的方法研究,石油学院,内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,背景：石油工业发展的需要,背景及意义,总公司研究项目：注水开发油田测井模拟及评价方法研究油田委托项目：用生产测井资料确定油藏开发动态参数方法研究 用生产测井资料确定剩余油饱和度及其区域分布方法研究,2001年统计：我国注水开发油田的储量占总储量的87%，大多数油田已处于多井、多层、多方向见水阶段，60%以上的油井产液含水高达80%以上。油田迫切需要掌握油藏的开发动态，特别是油层的水淹状况、压力和剩余油分布。,意 义,背景及意义,准确了解油藏开发动态，及时调整油田开发方案与措施，最终提高采收率是石油工业永恒的主题，研究水驱油藏剩余油分布规律和特点无疑具有重要的意义。准确了解油藏开发动态，不仅可综合评价油田注水开发效果、指导新井精细挖潜和老井综合治理、调整注采井网和开发层系，而且对于第三次采油实验区的选择也具有重要的意义。反映油藏生产动态的生产测井资料非常丰富，测试公司提交给采油厂的解释结果只是资料的初步应用，在此基础上进行动态评价才是其最终目标。拓宽生产测井资料的应用范围，提出新的测井方法和技术，促进测井学科的发展。,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,现状和研究总体目标,总体目标和研究思路,现状：国外：更注重测井方法研究和仪器研制，完井资料的综合评价及油藏模拟，对注水开发和剩余油关注较少。由于没有针对低产液和高含水井进行资料解释方法研究，因此对生产测井资料的综合应用研究极少。国内：多数测井技术人员以完井资料为主研究油层的水淹情况；或与地质人员一起结合测井和地质资料研究油藏油气性质变化及其分布，进行油藏描述；或与开发人员一起进行油藏数字模拟。只有极少数人探讨过用注采剖面资料确定剩余油饱和度的方法，但不深入不系统。总体目标：以生产测井动态监测资料为主综合利用各种资料，较系统地研究评价产层开发动态参数（地层压力、渗透率和剩余油饱和度）的方法，提出相应的单井及井间评价模型，在此基础上，结合生产测井动态监测资料提出较为简单实用的油水两相油藏数字模拟和预测模型。,产油量、产水量流压、温度、流密,生产井,注水井,注水量、注水压力,地层压力Pe渗透率K含油饱和度So,数字模拟预测,研究思路,总体目标和研究思路,剩余油分布,压力分布,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价 3.1 剩余油饱和度的确定井间产层参数分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,剩余油饱和度的确定,原理：以油水相对渗透率为“桥梁”，分别研究油水相对渗透率与产水率和含水饱和度之间的关系，从而建立由产水率确定含水饱和度的数学模型，最终确定剩余油饱和度。,单井生产测井资料产层评价,3.1,生产测井单井资料解释确定产层的产水率,按照陈元千提出的平均相对渗透率曲线的标准化方法，经推导可得等价公式：,上述关系式表明油水相对渗透率不仅与产层的含水饱和度有关，而且与产层的束缚水饱和度、残余油饱和度等有关，因而产层的岩石性质不同其相渗曲线不同。它可由岩样测试资料回归分析求得。,单井生产测井资料产层评价,含水饱和度与油水相对渗透率的关系,剩余油饱和度的确定,3.1,由岩样测试资料可对采用数学方法回归分析求得油水相对渗透率与含水饱和度之间的关系。,单井生产测井资料产层评价,含水饱和度与油水相对渗透率的关系,剩余油饱和度的确定,3.1,剩余油饱和度的确定,单井生产测井资料产层评价,3.1,产水率与油水相对渗透率间的关系,含水饱和度与油水相对渗透率的关系,由岩样测试资料分析得到油水相渗关系，从而建立产水率与剩余油饱和度关系图版，根据生产测井资料解释得到的产层产水率查该图版即可求得该层该井点的剩余油饱和度。,单井生产测井资料产层评价,剩余油饱和度的确定,3.1,关系图版,单井生产测井资料产层评价,剩余油饱和度的确定,3.1,应用实例,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价 3.2 地层压力与渗透率的确定井间产层参数分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,地层压力和渗透率的确定,单井生产测井资料产层评价,3.2,原理：参照试井原理，以油水渗流理论为基础，采取变工作制度（即当油嘴或冲次改变导致生产井流量变化）测得稳定流动条件下对应不同流量的生产井流压值，从而分析流量与流压之间的关系，最终确定产层渗透率、地层压力等地层动态参数。,试 井 原 理 为 参 照,渗 流 理 论 为 基 础,变工作制度生产测井,地层参数,单井生产测井资料产层评价,压力降落试井,压力,流量,压力,流量,压力恢复试井,地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,变工作制度生产测井,压力,流量,地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,油水两相稳定径向渗流模型：,评价模型（拟稳态径向渗流）：,地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,优化计算：根据井下流体渗流理论原理，建立井筒流动压力的理论响应方程，并在最优化方法基础上，建立理论流动压力和实测流动压力的目标函数。利用求约束条件下n维极值的复形调优法求解此目标函数，就可以得到满足此目标函数的最优解。复形调优法可以在测量参数较少情况下求出相对合理的解。,目标函数：,极小值,流动压力理论响应方程（稳定径向流动）：,地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,应用实例1：(测井资料及解释结果),地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,应用实例1：(评价结果图),地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,应用实例1：(评价结果表),评价结论：第五小层地层压力为12.67MPa，该层与注水井不相通，又从流量含水资料看出该层为主产水层，含水率高达95%以上，因此判断该层不是注入水使其压力升高，而是边水供应充足，地层能量高，若封堵该层只会降低全井的含水率而不会影响其他小层的产油情况。根据以上分析对该层进行了堵水，其结果全井含水率下降，而产油仍为10m3/d，效果明显。第三小层地层压力最低为4.31MPa，产液指数也最低，表明该层生产能力最差，且该层与注水井不相通，断定该层为地层能量亏空。又知该层为油层，则可增加与之连通的注水井来补充能量，挖潜出该层的潜力。,地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,应用实例2：(测井资料及解释结果,Rw=0.07米,Re=500米,S=3),地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,应用实例1：(评价结果图),地层压力和渗透率的确定,3.2,单井生产测井资料产层评价,应用实例1：(评价结果表,Rw=0.07米,Re=100米,S=2.85),评价结论：各层的原始地层压力和采油指数不尽相同，层1和层4，层2和层3层采油指数相近。结合渗透率可知：层4渗透率最大，含水率也最大，由注水舌引起；层2渗透率最小，含水率也较小，地层压力也偏小，这是由于注入水尚未波及生产井。为了提高采收率，应对层4进行堵水处理，降低产水率，而对层1、层2和层3加大注水量，提高采收率。,地层压力和渗透率的确定,3.2,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定4.1 井间剩余油分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,总体思想,根据各井点资料预测井间参数的方法：,一类方法是从流体渗流理论出发，建立水驱油流线流管模型，充分考虑油藏内油水流动的内在机制。（考虑注水井和产液井间流体的渗流对剩余油分布的影响）,一类方法则单纯考虑地层的地质统计规律，考虑产层的非均质性，运用克里金、分形等数学方法。（考虑储层的非均质性分布和分形特征对剩余油分布的影响）,井间产层参数分布的确定,新方法：流体渗流理论与分形克里金数学方法相结合,模型：,井间某点剩余油饱和度预测值。,第i口井小层剩余油饱和度值。,渗流理论确定的第i口井（或注采单元）对预测点剩余油饱和度的贡献。,分形克里金确定的第i口井（或注采单元）对预测点剩余油饱和度贡献的权系数。,井间剩余油分布的确定,4.1,井间产层参数分布的确定,随机分形克里金模型：,分形特征指数H的确定：,方差分形模型的矩形形式：,井间剩余油分布的确定,4.1,井间产层参数分布的确定,累积离差的极差：,标准差：,计算模型：考虑已知井点与预测点间的流线，由水的质量守恒推导出计算模型。,按微分中值定理得到的中值，再两边取极限得：,令,则,考虑产水率是含水饱和度的函数，则：,井间剩余油分布的确定,4.1,井间产层参数分布的确定,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定4.2 井间地层压力分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,压降叠加原理：多井同时工作时，地层中任一点的压降应等于各井单独工作时在该点所造成的压降的代数和。,井间地层压力分布的确定,4.2,井间产层参数分布的确定,势的叠加原理：当渗流服从线性定律，同时存在若干汇源时，合成流动的势就等于每个源汇单独存在所引起的势的代数和。,井间地层压力分布的确定,4.2,井间产层参数分布的确定,供液边界压力或势的确定：变工作制度生产测井 结合生产井的测得的流量和流压（势）,井间地层压力分布的确定,4.2,井间产层参数分布的确定,生 产 测 井 新 技 术 进 展,四、用注采动态资料预测平面上的剩余油分布,实例：,fw,Sw,有关参数的确定,利用岩样油水相对渗透率分析资料进行多元统计分析求得(a m n Swi Sor),用 注 采 动 态 资 料 确 定 剩 余 油 饱 和 度,解释图版的确定,用 注 采 动 态 资 料 确 定 剩 余 油 饱 和 度,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定4.3 区块资料处理实例二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,作者：郭海敏 江汉石油学院物探系,江汉石油学院生产测井实验室,软件处理结果演示,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,软件主要内容及其功能,综合应用,解释模块,通用模块,专用模块,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,通用模块|测井曲线回放,各种图件绘制（测井曲线图；解释成果图；图头；涡轮流量交会图；示踪流量曲线图；点测曲线图；数据表等。）,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,通用模块|测井数据编辑,测井数据编辑（DDL系列数据LIS带；AT+、SCC、SGX等各种小数控数据记录盘。）,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,通用模块|测井曲线编辑,测井曲线编辑（校深；曲线偏移；刻度变换；曲线跳跃处理。）,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,通用模块|图头绘制,各种图件绘制（测井曲线图；解释成果图；图头；涡轮流量交会图；示踪流量曲线图；点测曲线图；数据表等。）,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,通用模块|产出剖面图,各种图件绘制（测井曲线图；解释成果图；图头；涡轮流量交会图；示踪流量曲线图；点测曲线图；数据表等。）,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,通用模块|吸水剖面图,各种图件绘制（测井曲线图；解释成果图；图头；涡轮流量交会图；示踪流量曲线图；点测曲线图；数据表等。）,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,通用模块|数据表绘制图,各种图件绘制（测井曲线图；解释成果图；图头；涡轮流量交会图；示踪流量曲线图；点测曲线图；数据表等。）,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,专用模块|物性参数换算,流体物性参数换算（对泡点压力(Pb)、气油比(Rp,Rs,Rsw,Rfg)、流体密度(w,o,g)、流体粘度(w,o,g)、流体体积系数(Bw,Bo,Bg)及气体偏差因子(Z)等十五个参数分别采用多个计算公式进行换算，并按本地区特点及可靠性程度列出优选顺序。）,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,专用模块|涡轮流量交会图,涡轮流量计井下刻度（分层并汇总作出各解释层的涡轮转速和电缆速度交会图，对数据点进行编辑，最终求出各层的视流体速度。）,资料点可删可移,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,专用模块|示踪流量曲线图,示踪流量曲线井下刻度（分层作出各解释层的示踪曲线对比图，最终求出各层的视流体速度。）,自动检取两个峰值的深度值、时间值，并求取视流体速度,H,T,H,T,Va,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|单相产出剖面解释,单相流产出剖面资料解释,一口单相气井产出剖面资料解释,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|单相产出剖面解释,单相流产出剖面资料解释,一口单相气井产出剖面资料解释,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|两相产出剖面解释,两相流产出剖面资料解释,海上一口高产油水两相井产出剖面资料解释涡轮流量计测量,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|两相产出剖面解释,两相流产出剖面资料解释,一口中高产油水两相井产出剖面资料解释涡轮流量计测量,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|两相产出剖面解释,两相流产出剖面资料解释,一口中高产油水两相井产出剖面资料解释涡轮流量计测量,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|两相产出剖面解释,两相流产出剖面资料解释,一口中低产油水两相井产出剖面资料解释示踪流量计测量,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|两相产出剖面解释,两相流产出剖面资料解释,一口低产油水两相井产出剖面资料解释集流式点测,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|三相产出剖面解释,三相流产出剖面资料解释,一口油气水三相井产出剖面资料解释集流式点测,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|三相产出剖面解释,三相流产出剖面资料解释,一口油气水三相井产出剖面资料解释涡轮流量计连续测量,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|吸水剖面解释,吸水剖面资料解释,一口吸水剖面资料解释同位素测量,生 产 测 井 资 料 解 释 软 件,解释模块|吸水剖面解释,吸水剖面资料解释,一口吸水剖面资料解释涡轮流量计测量,基本情况：,某油田南北分别被两个断裂带所切割，东西长约5.2公里，南北宽约3.4公里。,某油组油层有S1、S2 和S5三个油层。,油藏于1959年试采开发，1966年全面投产、投注开发。,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,注采井网：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,油组底部构造图：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s1层产水率与含水饱和度的关系：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s2层产水率与含水饱和度的关系：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s5层产水率与含水饱和度的关系：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,小层产水率确定：生产井注产剖面测井资料解释结果利用地面记录的综合产水结合油层渗透率资料进行估算 估算方法：参照关于油层平面非均质分布对开采动态的影响研究成果：当平面非均质油层上有高渗透率的主体部位达到某一含水率时，其它渗透率较低部位的含水率取决于它们的渗透率与最高渗透率的比值，其关系为线性反比。,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,系数a和b的确定：它们是含水率或产水率的函数，可用前面确定的三个层关系图版反算回归求得。,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,单井小层剩余油饱和度计算结果：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s1层剩余油区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s1层剩余油区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s2层剩余油区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s2层剩余油区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s5层剩余油区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s5层剩余油区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,单井小层流压和流量资料：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s1层压力区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s2层压力区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,s5层压力区域分布：,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,对于从各层岩样测试资料和分析的相渗曲线看，s1 层较s2、s5层渗透率高，饱和度略高一些。说明油组下部较上部水淹严重。各层剩余油分布基本一致，形成了比较明显的水线，在注水井附近和构造低洼区剩余油饱和度低，剩余油多分布于构造高部且较分散和注入水波及程度较小的区域。剩余油分布明显受注水井网和地质构造的控制。,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,各小层压力分布相近，地层压力主要受注采井网的控制，局部受地质构造的影响。压力等值线与油组底部构造等高线接近垂直。,区块资料处理实例,4.3,井间产层参数分布的确定,产水率误差分析（间接反映剩余油饱和度计算误差）：,压力误差分析：,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,储层初始状态K、So、P,油藏模拟,油层现在或以后状态,油藏模拟,油层现在或以后状态,生产测井资料q、P、So,1962年 1976年 1984年 2000年 2010年,1999年 2000年,复杂-简化-简单,二维油水两相油藏模拟预测,总体思想,储层初始状态、K,地质等资料,生产井,注水井,注水井,注水井,注水井,二维油水两相油藏模拟预测,数学模型,二维油水两相油藏模拟预测,差分方程,二维油水两相油藏模拟预测,简单应用,S1层一年前后的含油饱和度（32*32网格）对照：,二维油水两相油藏模拟预测,结果分析,汇报内容背景及意义总体目标和研究思路单井生产测井资料产层评价井间产层参数分布的确定二维油水两相油藏模拟预测结论及建议,综合利用生产测井等动态监测资料可以确定确定油藏区域内生产井点各层的地层压力、渗透率和剩余油饱和度，结合流体渗流理论及数学方法能预测产层动态参数的区域平面分布及其未来变化。综合利用生产测井等动态监测资料评价油藏的开发动态是对生产测井资料及其解释结果的深层次应用，它拓宽了生产测井的应用范围。与试井等其它方法比较，综合利用生产测井资料确定地层压力及生产井开发动态具有分层评价的特点。与油藏（精细）描述相比，所得结果更反映油藏的当前动态。,结论及建议,结论,在方法研究方面，在资料的利用方面，有待与地质和开发的研究手段和资料结合。在变工作制度产出剖面测井评价地层参数方面可考虑分总流量、油水分流量等多个方面分开评价并对比，也可以考虑变工作制度注水剖面测井确定生产井的边界压力和储层的渗透率。在剩余油评价方面，岩样测试资料的准确性和代表性是决定评价效果好坏的关键因素，因而应做到岩样资料丰富、代表性好，测试数据准确。在整个评价方法中，没有考虑天然气的影响、忽略了流体重力作用对纵向的影响，在很多情况下，为了简化模型和求解方便，将储层当作均质介质处理，把混合流体看作单相处理，这必然会带来较大误差，需以后不断改进和完善。在用生产测井资料及研究成果进行油藏动态数字模拟预测方面有待深入。,结论及建议,建议,汇报结束,谢谢大家！,