一种反演多层油藏井间动态连通性的方法技术

本发明专利技术公开了一种反演多层油藏井间动态连通性的方法，根据现场已有监测资料的完善程度和关井情况，建立多层油藏井间动态连通性模型，特别针对不同的关井原因提出不同的解决方法；利用模拟退火粒子群算法对模型进行求解，通过优化动态连通性系数和时间常数使模型预测结果与实际生产动态相吻合，实现各层油藏注采井间动态连通性系数和油水井纵向劈分系数的反演。本发明专利技术的有益效果是充分利用现场已有的监测资料，而且充分考虑了油藏现场实际的液量和压力变化以及关停井问题，准确度高、适用性强，对高含水油田增产措施的实施具有重要的参考价值。

【技术实现步骤摘要】
一种反演多层油藏井间动态连通性的方法
本专利技术属于油气田开发
，涉及一种考虑监测资料不完善及关停井情形的多层油藏井间动态连通性反演方法。
技术介绍
目前我国大多数油田已进入高含水、特高含水开发阶段，由于储层非均质性、流体流度差异以及注采差异等原因，储层内逐渐形成水流优势通道，导致注入水低效无效循环严重，地层存水率下降，严重影响水驱开发效果。目前用于分析注采井间动态连通状况的方法主要有：井间示踪剂方法、井-地电位方法、微地震方法和试井方法。这些方法测试成本高、解释周期长、会影响油田的正常生产，而且解释结果主要反映平面上的连通状况，对多层油藏的适应性较差，不能有效指导分层的调剖堵水设计，无法满足多层油藏精细开发的技术需求。申请号200910256524.6(申请公布号为CN101725346A)的专利技术专利公开了一种油藏井间动态连通性反演方法，该方法通过建立一阶线性系统褶积器对注入量信号进行预处理，结合多元回归模型反演井间动态连通性系数，但是该方法仅适用于单层油藏，而且不能考虑油水井关停井的情形，无法满足实际现场需要。申请号201410156033.5(授权公告号为CN105089649B)的专利技术专利公开了一种井间动态连通性模型建立方法，该方法通过引入狄利克雷函数来考虑关停井的状态，并利用贝叶斯理论对所建立的初始连通性模型进行优化，一定程度上提高了计算精度，但仍只适用于单层油藏，而且模型求解时需要渗透率和渗流截面积等难以得到的参数作为初始值，具有一定的局限性。申请号201510456305.8(授权公告号为CN105019894B)的专利技术专利公开了一种多层油藏井间连通性模型建立方法与系统，该方法将油藏系统简化为一系列井间连通单元，然后基于水驱前缘推进理论计算定液或定压模式下的生产动态指标，进而反演得到井间的连通性系数。该方法仅适用于定液或定压生产的情形，而实际油藏生产过程中这两种情况几乎不可能长期保持，因此该假设条件太过于理想化。而且该方法没有充分利用现场已有的各种监测资料(如吸水剖面、产液剖面等)，无法有效处理关停井的情形，因此反演时模型多解性太强，实际应用效果较差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对当前多层油藏井间动态连通性模型仅适用于定液或定压生产、无法考虑液量和压力随时间变化，不能使用已有监测资料、无法处理关停井情形等局限性，提供一种准确度高、适用性强的多层油藏井间动态连通性反演方法。本专利技术的有益效果是可以充分利用现场已有的监测资料，尽可能准确地反演多层油藏的井间动态连通性，而且充分考虑了油田现场实际所面临的液量和压力变化以及关停井难题，因此更便于现场实际应用，对高含水油田增产措施的实施和开发方案调整具有重要的参考价值。本专利技术一种反演多层油藏井间动态连通性的方法所采用的技术方案是按照以下步骤进行：步骤a：根据现场已有监测资料的完善程度和关井情况，建立多层油藏井间动态连通性模型，特别针对不同的关井原因提出不同的解决方法；步骤b：利用模拟退火粒子群算法对多层油藏井间动态连通性模型进行求解，通过优化动态连通性系数及时间常数使模型预测结果与实际生产动态相吻合，实现各层油藏注采井间动态连通性系数和油水井纵向劈分系数的反演。进一步，步骤a中多层油藏井间动态连通性模型如式(1)所示：式中，qkj表示生产井j在第k层的产液量，m3/d；τkij表示第k层注水井i与生产井j之间连通单元的时间常数，month；fi,k表示第i口注水井在第k层的假定注水劈分系数，小数；fi,k’表示第i口注水井在第k层的真实注水劈分系数，小数；Ii表示第i口注水井注水量，m3/d；γi表示第i口注水井吸水剖面判定系数，0或1；λkij表示第k层注水井i与生产井j之间的连通性系数；Pwfj表示生产井j的井底流压，MPa；NI表示注水井井数，整数；NL表示油层的层数，整数。进一步，当生产井产液剖面已知时，拟合该生产井各层产液量qkj(t)；当生产井产液剖面未知时，拟合该生产井的整体产液量qj(t)；当注水井吸水剖面已知时，吸水剖面判定系数γ＝1；当注水井吸水剖面未知时，吸水剖面判定系数γ＝0。进一步，因地层能量不足而关井时，在多层油藏井间动态连通性模型中引入补偿系数βkij；因含水率过高而关井时，利用人工神经网络对关停井期间应有的产液量进行预测。进一步，神经网络输入层节点个数为关停井周围的注水井个数，每个节点的训练数据为非关停井期间各注水井的注水量；输出节点个数为1即被关停的生产井，训练数据为非关停井期间该井的产液量。进一步，所述步骤b具体包括以下步骤：步骤b1：针对产液剖面已知的生产井，目标函数如式(2)，约束条件如式(3)式中，qkj(t)表示步骤a中多层井间动态连通性模型计算得到的生产井j在第k层的产液量，m3/month；表示生产井j在第k层的实际产液量，m3/month；P表示生产井的数目；Nt表示时间步总数；步骤b2：针对产液剖面未知的生产井，目标函数如式(4)，约束条件如式(3)式中，qj(t)表示步骤a中多层井间动态连通性模型计算得到的生产井j的产液量，m3/month；表示生产井j的实际产液量，m3/month。附图说明图1为本专利技术所述的一种反演多层油藏井间动态连通性方法的流程图；图2为本专利技术所述的补偿系数求解流程图；图3为本专利技术所述的单个神经元计算过程示意图；图4为本专利技术所述的模拟退火粒子群算法求解流程图；图5为本专利技术具体实施例中油藏地质模型的示意图；图6为本专利技术具体实施例中各层渗透率的分布图；图7为本专利技术具体实施例中Pro1井第一层模拟产量与拟合产量对比图；图8为本专利技术具体实施例中Pro1井第二层模拟产量与拟合产量对比图；图9为本专利技术具体实施例中Pro1井第三层模拟产量与拟合产量对比图；图10为本专利技术具体实施例中Pro2井模拟产量与拟合产量对比图；图11为本专利技术具体实施例中Pro3井模拟产量与拟合产量对比图；图12为本专利技术具体实施例中Pro4井模拟产量与拟合产量对比图；图13为本专利技术具体实施例中各层注采井间动态连通性系数分布图；图14为本专利技术具体实施例中Pro4井模拟产液量、拟合产液量和预测产液量对比图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的实施方式进行详细说明。本专利技术方法步骤如图1所示。在多层油藏中，每口注水井在每层的注水量可以视为这个系统的输入信号，每口生产井在每层的产液量可以视为这个系统的输出信号。当生产井有产液剖面时，则该生产井在各层的产液量是已知的，即各层的输出信号是已知的；当生产井没有产液剖面时，则该井的产液量是所有层产液量的叠加，即各层输出信号的叠加。由于产液量受生产井j在第k层初始产液量的影响，因此产液量预测公式的第一项为：注水量影响是各注水井在第k层向生产井j方向注水量影响的叠加，所以产液量预测公式的第二项为：式中，NL表示油层的层数，整数；fi,k表示注水井i在第k层的劈分系数，小数；Ii表示注水井i的注水量，m3/month；λkij表示第k层注水井i与生产井j之间的连通性系数。产液量预测公式的第三项为井底流压在第k层的影响：为充分利用油田现场已有的监测资料(尤其是吸水剖面)，考虑在产液量预测模型中引入吸水剖面的数据。吸水剖面资料在这里的主要作用是得到各注水井在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反演多层油藏井间动态连通性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：根据现场已有监测资料的完善程度和关井情况，建立多层油藏井间动态连通性模型，特别针对不同的关井原因提出不同的解决方法；步骤b：利用模拟退火粒子群算法对多层油藏井间动态连通性模型进行求解，通过优化动态连通性系数及时间常数使模型预测结果与实际生产动态相吻合，实现各层油藏注采井间动态连通性系数和油水井纵向劈分系数的反演。

【技术特征摘要】
1.一种反演多层油藏井间动态连通性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：根据现场已有监测资料的完善程度和关井情况，建立多层油藏井间动态连通性模型，特别针对不同的关井原因提出不同的解决方法；步骤b：利用模拟退火粒子群算法对多层油藏井间动态连通性模型进行求解，通过优化动态连通性系数及时间常数使模型预测结果与实际生产动态相吻合，实现各层油藏注采井间动态连通性系数和油水井纵向劈分系数的反演。2.根据权利要求1所述一种反演多层油藏井间动态连通性的方法，其特征在于，步骤a中所述多层油藏井间动态连通性模型如下式(1)所示：式中，qkj表示生产井j在第k层的产液量，m3/d；τkij表示第k层注水井i与生产井j之间连通单元的时间常数，month；fi,k表示第i口注水井在第k层的假定注水劈分系数，小数；fi,k’表示第i口注水井在第k层的真实注水劈分系数，小数；Ii表示第i口注水井注水量，m3/d；γi表示第i口注水井吸水剖面判定系数，0或1；λkij表示第k层注水井i与生产井j之间的连通性系数；Pwfj表示生产井j的井底流压，MPa；NI表示注水井井数，整数；NL表示油层的层数，整数。3.根据权利要求1所述一种反演多层油藏井间动态连通性的方法，其特征在于：当生产井产液剖面已知时，拟合该生产井各层产液量qkj(t)；当生产井产液剖面未知时，拟合该生产井整体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森，冯其红，王景石，王增林，靳彦欣，史树彬，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37