一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法技术

本发明专利技术涉及一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，包括以下步骤：1)根据聚合物溶液的流变特性，确定聚合物溶液粘度模型修正公式，并根据建立聚合物驱三层窜流油藏物理模型；2)根据聚合物溶液粘度模型的修正公式和聚合物驱三层窜流油藏物理模型，确定聚合物驱三层窜流油藏数学模型；3)采用有限差分方法求解聚合物驱三层窜流油藏数学模型，得到井底压力的数值解；4)对井筒储集系数、地层系数、储容比、时间和井底压力进行无量纲化，并绘制聚合物驱三层窜流油藏典型曲线理论图版；5)将聚合物驱三层窜流油藏典型曲线理论图版与油田实测数据曲线进行拟合，得到聚合物驱三层窜流油藏的储层渗透率、表皮因子和井筒储集系数。

Method for obtaining well test interpretation parameter of polymer flooding three layer channeling reservoir

The invention relates to a method for obtaining stream reservoir parameters of the three layer of a polymer flooding channeling, which comprises the following steps: 1) according to the rheological properties of polymer solution, determine the correction formula of solution viscosity model of polymer and polymer flooding, according to the established three layer crossflow reservoir physical model; 2) according to the physical model of three layer reservoir flow channeling displacement correction formula and polymer solution viscosity model, determine the reservoir flow mathematical model of three layer channeling polymer flooding; 3) by using the finite difference method for solving the polymer flooding three layer crossflow reservoir mathematical model, the numerical solution of bottom hole pressure; 4) coefficient, formation coefficient, storage ratio, time and pressure free the dimensionless wellbore storage, and draw the three layer polymer flooding channeling reservoir typical curve theoretical plate; 5) the three layer polymer flooding channeling reservoir typical curve theoretical curve and oil field. The reservoir permeability, skin factor and wellbore reservoir coefficient of polymer flooding three layer channeling reservoir are obtained by fitting the measured data curve.

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法
本专利技术涉及一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，属于试井

技术介绍
聚合物驱，特别是部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)聚合物驱，其由于具有低成本、高效率等优点，因此是最常用的一种提高油田采收率的方法。聚合物驱提高油田采收率的主要机理是通过改善多孔介质的粘性指进来提高波及体积。但是，在聚合物通过储层岩石时，由于其吸附滞留会引起储层伤害或者渗透率下降，因此，聚驱后需要采用相应的评价储层伤害的技术。试井方法是获取储层渗透率和表皮因子的主要方法，进而可以评价储层伤害程度。1960年，最早提出了水驱多层油藏的试井分析方法。随着计算机技术的发展，不同模型和算法都相继进行了研究，如单层复合模型、双层窜流油藏模型和数值反演技术等。虽然关于复合油藏和双层窜流油藏的相应试井技术有了一定进展，但是到目前为止，绝大部分试井解释模型仅仅把聚合物溶液流变特性简单地描述为幂律型流体，而忽略了聚合物和地层岩石之间的扩散和对流等作用，并且也没有试井解释模型能够解释聚驱三层窜流油藏，造成大庆、辽河和渤海等许多油田测试数据难以解释，导致油田管理人员不能及时了解储层情况并采取相应措施，进而影响聚合物驱油效果。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，该方法能够准确地对油田实测数据进行解释，并为具有类似储层条件的聚合物油藏试井解释、聚合物驱后储层评价提供依据。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，包括以下步骤：1)根据聚合物溶液的流变特性，确定聚合物溶液粘度模型的修正公式，并根据聚合物驱三层窜流油藏特征，建立聚合物驱三层窜流油藏物理模型；2)根据步骤1)中获得的聚合物溶液粘度模型的修正公式和聚合物驱三层窜流油藏物理模型，确定聚合物驱三层窜流油藏数学模型；3)采用有限差分方法求解步骤2)中获得的聚合物驱三层窜流油藏数学模型，得到井底压力的数值解；4)对井筒储集系数、地层系数、储容比、时间和步骤3)中获得的井底压力分别进行无量纲化，并绘制聚合物驱三层窜流油藏典型曲线理论图版；5)将步骤4)中获得的聚合物驱三层窜流油藏典型曲线理论图版与油田实测数据曲线进行拟合，得到聚合物驱三层窜流油藏的储层渗透率、表皮因子和井筒储集系数。在所述步骤1)中，确定聚合物溶液粘度模型的修正公式，具体过程如下：①建立考虑扩散和对流作用下的聚合物溶液浓度模型的修正公式：式中，Cp0为聚合物溶液初始浓度，D为扩散系数，t为时间，v为渗流速度，r为径向距离，erf为高斯误差函数；②建立考虑剪切作用下的聚合物溶液粘度模型的修正公式：式中，μp为聚合物溶液的粘度，μw为水相的粘度，为零剪切速率下的聚合物溶液粘度，γ1/2为相应粘度对应的剪切速率，γ为粘度对应的剪切速率，Pa为聚合物溶液的非牛顿幂律指数，1.0＜Pa＜1.8，Cp为聚合物溶液浓度，Csep为水相中有效阳离子浓度，Sp为实验资料确定的聚合物溶液特性参数，A1、A2、A3为多项式的拟合系数，C'为与迂曲度有关的系数，K为渗透率，φ为孔隙度，Q为流量，k为剪切速率指数，h为地层厚度，r为径向距离；③根据聚合物溶液流变性实验，得到A1＝0.718，A2＝0.289，A3＝0.975，从而确定聚合物溶液粘度模型的修正公式：在所述步骤2)中，确定聚合物驱三层窜流油藏数学模型，具体过程如下：①确定各层单相微可压缩液体的不稳定渗流微分方程，其中，第一油层单相微可压缩液体的不稳定渗流微分方程为：式中，p1、p2分别为第一、第二油层的压力，h1、h2、h3分别为第一、第二、第三油层的厚度，φ1为第一油层的孔隙度，Ct1为第一油层的综合压缩系数，λ12为第一、第二油层之间的窜流系数，rw为井半径；第二油层单相微可压缩液体的不稳定渗流微分方程为：式中，p3为第三油层的压力，φ2为第二油层的孔隙度，Ct2为第二油层的综合压缩系数，λ23为第二、第三油层之间的窜流系数；第三油层单相微可压缩液体的不稳定渗流微分方程为：式中，Ct3为第三油层的综合压缩系数，φ3为第三油层的孔隙度；②确定聚合物驱三层窜流油藏数学模型的初始条件方程、内边界条件方程和外边界条件方程，其中，聚合物驱三层窜流油藏数学模型的初始条件方程：p1(r,0)＝p2(r,0)＝p3(r,0)＝p0j(j＝1,2,3)(7)p1(rw,t)＝p2(rw,t)＝p3(rw,t)＝pw(t)(8)式中，pw(t)为井底压力；p0j为第j层的原始地层压力；聚合物驱三层窜流油藏数学模型的内边界条件方程：式中，pwf为井底流压，B为体积系数，C为井筒储集系数，S1、S2、S3分别为第一、第二、第三油层的表皮系数，K1、K2、K3分别为第一、第二、第三油层的渗透率；聚合物驱三层窜流油藏数学模型的外边界条件方程：p1(∞,t)＝p2(∞,t)＝p3(∞,t)＝p0(11)式中：p0为原始地层压力。在所述步骤3)中，获得井底压力的数值解，具体过程如下：①对空间和时间进行网格划分；②对渗流方程、初始条件和边界条件进行差分离散化，其中，离散后的第一油层渗流扩散方程：式中，i为对空间的离散，Δx为空间网格大小，n为对时间的离散，Δt为时间步长，R12为中间变量，T1中间变量，分别为n+1时刻时一层中第i+1、i和i-1个网格的压力；为n+1时刻时二层中第i个网格的压力；为n时刻时一层中第i个网格的压力；ri为i个网格的径向距离；分别为n+1时刻时第i和i-1个网格的聚合物溶液粘度；离散后的第二油层渗流扩散方程：式中，R22、R23分别为中间变量，T2中间变量；分别为n+1时刻时二层中第i+1和i-1个网格的压力；为n+1时刻时三层中第i个网格的压力；为n时刻时二层中第i个网格的压力；离散后的第三油层渗流扩散方程：式中，R33为中间变量，T3为中间变量，分别为n+1时刻时三层中第i+1和i-1个网格的压力；为n时刻时三层中第i个网格的压力；离散后的第一油层内边界：离散后的第二油层内边界：离散后的第三油层内边界：离散后的各油层外边界条件方程：式中，为n+1时刻时一层第1个网格压力、为n+1时刻时一层初始压力、为n+1时刻时二层初始压力、为n+1时刻时二层第1个网格压力、为n+1时刻时三层初始压力、为n+1时刻时三层第1个网格压力、为n时刻时一层初始压力、为n时刻时一层第1个网格压力、为n时刻时二层初始压力、为n时刻时二层第1个网格压力、为n时刻时三层初始压力、为n时刻时三层第1个网格压力、pi为原始地层压力、为n时刻外边界压力、为n+1时刻时聚合物溶液初始粘度；求得聚合物驱三层窜流油藏的压力分布公式：式中，P(ri,tn)为井压力随井半径以及时间的变化，N为空间网格数，k为时间步，为不同时间步及不同空间网格下的压力；对时间进行离散的计算公式：式中，为n时刻的井底压力，单位为MPa；为n时刻初始压力、分别为n时刻一层压力；S为表皮系数；依据公式(26)可以求出聚合物驱三层窜流油藏井底的压力变化，即：式中，Pwf(tn)井底压力随时间的变化；③对上述差分方程组进行数值迭代求解，求得聚合物驱三层窜流油藏井底压力的数值解。在所述步骤4)中，井底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，包括以下步骤：1)根据聚合物溶液的流变特性，确定聚合物溶液粘度模型的修正公式，并根据聚合物驱三层窜流油藏特征，建立聚合物驱三层窜流油藏物理模型；2)根据步骤1)中获得的聚合物溶液粘度模型的修正公式和聚合物驱三层窜流油藏物理模型，确定聚合物驱三层窜流油藏数学模型；3)采用有限差分方法求解步骤2)中获得的聚合物驱三层窜流油藏数学模型，得到井底压力的数值解；4)对井筒储集系数、地层系数、储容比、时间和步骤3)中获得的井底压力分别进行无量纲化，并绘制聚合物驱三层窜流油藏典型曲线理论图版；5)将步骤4)中获得的聚合物驱三层窜流油藏典型曲线理论图版与油田实测数据曲线进行拟合，得到聚合物驱三层窜流油藏的储层渗透率、表皮因子和井筒储集系数。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，包括以下步骤：1)根据聚合物溶液的流变特性，确定聚合物溶液粘度模型的修正公式，并根据聚合物驱三层窜流油藏特征，建立聚合物驱三层窜流油藏物理模型；2)根据步骤1)中获得的聚合物溶液粘度模型的修正公式和聚合物驱三层窜流油藏物理模型，确定聚合物驱三层窜流油藏数学模型；3)采用有限差分方法求解步骤2)中获得的聚合物驱三层窜流油藏数学模型，得到井底压力的数值解；4)对井筒储集系数、地层系数、储容比、时间和步骤3)中获得的井底压力分别进行无量纲化，并绘制聚合物驱三层窜流油藏典型曲线理论图版；5)将步骤4)中获得的聚合物驱三层窜流油藏典型曲线理论图版与油田实测数据曲线进行拟合，得到聚合物驱三层窜流油藏的储层渗透率、表皮因子和井筒储集系数。2.如权利要求1所述的一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，其特征在于：在所述步骤1)中，确定聚合物溶液粘度模型的修正公式，具体过程如下：①建立考虑扩散和对流作用下的聚合物溶液浓度模型的修正公式：式中，Cp0为聚合物溶液初始浓度，D为扩散系数，t为时间，v为渗流速度，r为径向距离，erf为高斯误差函数；②建立考虑剪切作用下的聚合物溶液粘度模型的修正公式：式中，μp为聚合物溶液的粘度，μw为水相的粘度，为零剪切速率下的聚合物溶液粘度，γ1/2为相应粘度对应的剪切速率，γ为粘度对应的剪切速率，Pa为聚合物溶液的非牛顿幂律指数，1.0＜Pa＜1.8，Cp为聚合物溶液浓度，Csep为水相中有效阳离子浓度，Sp为实验资料确定的聚合物溶液特性参数，A1、A2、A3为多项式的拟合系数，C'为与迂曲度有关的系数，K为渗透率，φ为孔隙度，Q为流量，k为剪切速率指数，h为地层厚度，r为径向距离；③根据聚合物溶液流变性实验，得到A1＝0.718，A2＝0.289，A3＝0.975，从而确定聚合物溶液粘度模型的修正公式：3.如权利要求2所述的一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，其特征在于：在所述步骤2)中，确定聚合物驱三层窜流油藏数学模型，具体过程如下：①确定各层单相微可压缩液体的不稳定渗流微分方程，其中，第一油层单相微可压缩液体的不稳定渗流微分方程为：式中，p1、p2分别为第一、第二油层的压力，h1、h2、h3分别为第一、第二、第三油层的厚度，φ1为第一油层的孔隙度，Ct1为第一油层的综合压缩系数，λ12为第一、第二油层之间的窜流系数，rw为井半径；第二油层单相微可压缩液体的不稳定渗流微分方程为：式中，p3为第三油层的压力，φ2为第二油层的孔隙度，Ct2为第二油层的综合压缩系数，λ23为第二、第三油层之间的窜流系数；第三油层单相微可压缩液体的不稳定渗流微分方程为：式中，Ct3为第三油层的综合压缩系数，φ3为第三油层的孔隙度；②确定聚合物驱三层窜流油藏数学模型的初始条件方程、内边界条件方程和外边界条件方程，其中，聚合物驱三层窜流油藏数学模型的初始条件方程：p1(r,0)＝p2(r,0)＝p3(r,0)＝p0j(j＝1,2,3)(7)p1(rw,t)＝p2(rw,t)＝p3(rw,t)＝pw(t)(8)式中，pw(t)为井底压力；p0j为第j层的原始地层压力；聚合物驱三层窜流油藏数学模型的内边界条件方程：式中，pwf为井底流压，B为体积系数，C为井筒储集系数，S1、S2、S3分别为第一、第二、第三油层的表皮系数，K1、K2、K3分别为第一、第二、第三油层的渗透率；聚合物驱三层窜流油藏数学模型的外边界条件方程：p1(∞,t)＝p2(∞,t)＝p3(∞,t)＝p0(11)式中：p0为原始地层压力。4.如权利要求3所述的一种聚合物驱三层窜流油藏试井解释参数的获取方法，其特征在于：在所述步骤3)中，获得井底压力的数值解，具体过程如下：①对空间和时间进行网格划分；②对渗流方程、初始条件和边界条件进行差分离散化，其中，离散后的第一油层渗流扩散方程：式中，i为对空间的离散，Δx为空间网格大小，n为对时间的离散，Δt为时间步长，R12为中间变量，T1中间变量，分别为n+1时刻时一层...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾杨，康晓东，唐恩高，谢晓庆，杨光，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11