一种注气开发油藏气油比上升率表征方法技术

本发明专利技术涉及一种注气开发油藏气油比上升率表征方法，其包括以下步骤：1)根据物质平衡方程和出口端含气饱和度与累积产油量的关系,确定出口端含气饱和度和地层平均含气饱和度的关系式；2)基于上述关系式，结合气驱油藏的油气相对渗透率的指数关系式和达西定律，建立气驱油藏气驱特征曲线关系式；3)根据油藏实际累产气及累产油数据，利用步骤2)的气驱油藏气驱特征曲线关系式进行拟合，得到气驱油藏气驱特征曲线关系式中的各系数项；4)基于步骤2)的关系式推导建立注气开发油藏气油比上升率表达式，并利用步骤3)中得到的各系数项，得到注气开发油藏气油比上升率图版。本发明专利技术可以广泛应用于油田开发研究领域中注气开发油藏气油比上升规律的确定。

A characterization method of gas oil ratio rise rate in gas injection development reservoir

The invention relates to a characterization method of gas-oil ratio rise rate in gas injection development reservoirs, which comprises the following steps: 1) determining the relationship between gas saturation at the outlet end and average gas saturation at the formation based on the material balance equation and the relationship between gas saturation at the outlet end and cumulative oil production; 2) combining the above relationship with the gas drive reservoir; The exponential relation of relative permeability of oil and gas and Darcy's law are used to establish the relationship of gas drive characteristic curve of gas drive reservoir. The expression of gas-oil ratio rise rate in gas injection development reservoir is deduced in step 2, and the chart of gas-oil ratio rise rate in gas injection development reservoir is obtained by using the coefficient terms obtained in step 3. The invention can be widely applied to determine the law of gas-oil ratio rising in gas injection development reservoir in the field of oilfield development research.

【技术实现步骤摘要】
一种注气开发油藏气油比上升率表征方法
本专利技术涉及一种注气开发油藏气油比上升率表征方法，属于油气田开发油藏工程的

技术介绍
注气驱开发是提高油藏开发效果的有效开发方式，但当注入气前缘突破后，生产井气油比往往呈现出快速上升的趋势，导致单井产量快速递减，给油藏高效开发带来挑战。为了最大限度提高注气开发油藏的开发效果，需明确注入气突破后的气油比上升规律，指导注入气突破后的注气优化。然而目前并未见到有关注气开发油藏气油比上升率的油藏工程理论研究方法，往往采用油藏数值模拟方法描述注气突破后的气油比上升规律。但该方法研究周期较长，且计算精度受限于实际油藏动、静态资料品质和油藏历史拟合效果，油藏静态资料品质不高或数据量不足会导致难以准确表征地质认识，给油藏历史拟合带来较大的不确定性，同时测试数据的品质以及历史拟合的人为经验也会影响历史拟合的可靠性。因此，建立注气开发油藏气油比上升率的油藏工程理论研究方法，既能提高注气突破后的气油比上升规律的认识精度，同时又能提高工作效率、缩短研究周期，对油藏的高效开发具有重要的意义。
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注气开发油藏气油比上升率表征方法，该方法综合考虑出口端含气饱和度和平均含气饱和度关系、物质平衡方程及油气两相渗流理论，推导建立了新型的注气开发油藏气驱特征曲线表达式，并以此为基础推导得到注入气突破后的气油比上升率表达式，为准确把握注气开发油藏注入气突破后的气油比上升规律提供理论依据。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种注气开发油藏气油比上升率表征方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)根据物质平衡方程和出口端含气饱和度与累积产油量的关系,确定出口端含气饱和度和地层平均含气饱和度的关系式；2)基于步骤1)的出口端含气饱和度和地层平均含气饱和度的关系式，结合气驱油藏的油气相对渗透率的指数关系式和达西定律，建立气驱油藏气驱特征曲线关系式；3)根据油藏实际累产气及累产油数据，利用步骤2)的气驱油藏气驱特征曲线关系式进行拟合，得到气驱油藏气驱特征曲线关系式中的各系数项；4)基于步骤2)的气驱油藏气驱特征曲线关系式推导建立注气开发油藏气油比上升率表达式，并利用步骤3)中得到的各系数项，得到注气开发油藏气油比上升率图版。在进行所述步骤1)时，具体包括以下步骤：①根据物质平衡方程，得到地层平均含气度与累积产油量的关系式：式中，为地层平均含气饱和度；Np为累积产油量；Ao为地层含油面积；h为地层有效厚度；φ为地层有效孔隙度；Boi为初始条件下的油相体积系数；②根据物质平衡方程，得到出口端含气饱和度与累积产油量的关系式：式中，Sg为出口端含气饱和度；J1、J2为常数；No为原油地质储量；Swi为初始含水饱和度；Soi为初始含油饱和度；Sgi为初始含气饱和度；Sor为残余油饱和度；③根据步骤①和②可得地层平均含气饱和度和出口端含气饱和度的关系式：式中，b＝J1(Swi+Sgi)-J1(1-Sor)。在进行所述步骤2)时，具体包括以下步骤：①针对注气开发油藏混相驱和非混相驱的油、气相相对渗透率比值与出口端含气饱和度的关系，统一用指数形式表示：式中，krg为气相相对渗透率；kro为油相相对渗透率；m、n为相对渗透率曲线回归方程系数；②在不考虑水相流动时，地层条件下的油气两相流量可利用达西定律来确定，并且在气驱稳定渗流条件下，油气两相的相对渗透率比值与油气两相流量之间存在如下关系：式中，qga为地层产气量；qoa为地层产油量；μg为地层气相粘度；μo为地层油相粘度；③地层条件下的产气量和产油量与地面条件下产气量和产油量之间存在如下关系：qga＝(qg-qo×Rsi)×Bg(6)qoa＝qo×Bo(7)式中，qg为地面产气量；qo为地面产油量；Rsi为溶解气油比；Bg为地层气体体积系数；Bo为地层原油体积系数；④根据步骤1)中的式(1)可得地面日产油量与地层平均含气饱和度的关系式：式中，Boi为原油体积系数；⑤将步骤1)中的式(3)和步骤2)中的式(4)、(6)、(7)、(8)代入公式(6)并积分移项，可得表征注气开发油藏累积产气量与累积产油量相互关系的气驱特征曲线关系式：ln(Gp-ZNp+C)＝X+YNp(9)式中，Z＝Rsi。式中，Gp为累积产气量；在进行所述步骤3)时，根据油藏实际累产气及累产油数据，绘制ln(Gp-ZNp+C)与累积产油量Np的关系曲线，利用公式(9)对ln(Gp-ZNp+C)和Np的线性关系进行拟合，得到X、Y、Z和C四个系数项。在进行所述步骤4)时，具体包括以下步骤：①对式(9)进行求导，并移项，得到注气开发油藏气油比与采出程度的关系式：式中，GOR为气油比；NR为动用地质储量；Rf为采出程度；②定义气油比上升率为每采出1％的动用地质储量气油比的上升值，利用式(10)对采出程度求导、移项，得到气油比上升率与采出程度的关系式，即气油比上升率关系式：式中，GOR′为气油比上升率；③将步骤3)得到的式(9)系数项数值(X、Y)代入到式(11)中，得到注气开发油藏气油比上升率图版，明确气油比上升规律；④根据步骤4)中得到的注气开发油藏气油比上升率图版，明确生产井的采出程度及气油比上升所处阶段，采取降低对应注气井的注入气量的对策，实现减缓气油比快速上升的目的。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术综合考虑出口端含气饱和度和平均含气饱和度关系、物质平衡方程及油气相对渗透率指数关系，推导建立了表征注气开发油藏累积产气量与累积产油量相互关系的新型气驱特征曲线关系式，明确提出各项参数的物理意义，可准确表征注气开发油藏累产气与累产油的相互关系。2、本专利技术基于气驱特征曲线关系式推导建立了气油比上升率与采出程度的关系式，明确了气油比上升规律，为准确把握注气开发油藏注入气突破后的气油比上升规律提供理论依据，并为生产制度优化调整提供了技术保障。3、本专利技术提供的气油比上升率表征方法，公式简单明了、物理意义明确，便于操作和实施，既可以保障气油比上升规律表征精度，又可以提高工作效率。附图说明图1是A1井的ln(Gp-ZNp+C)与累积产油量Np关系拟合曲线图；图2是A1井气油比上升率和可动油储量采出程度关系图版；图3是A1井的生产曲线图；图4是A2井注气量曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本专利技术，它们不应该理解成对本专利技术的限制。本专利技术提供了一种注气开发油藏气油比上升率表征方法，该方法包括以下步骤：1)根据物质平衡方程和出口端含气饱和度与累积产油量的关系,确定出口端含气饱和度和地层平均含气饱和度的关系式，具体包括以下内容：①根据物质平衡方程，可以得到地层平均含气度与累积产油量的关系式：式中，为地层平均含气饱和度；Np为累积产油量；Ao为地层含油面积；h为地层有效厚度；φ为地层有效孔隙度；Boi为初始条件下的油相体积系数。②根据物质平衡方程，可以得到出口端含气饱和度与累积产油量的关系式：式中，Sg为出口端含气饱和度；J1、J2为常数；No为原油地质储量；Swi为初始含水饱和度；Soi为初始含油饱和度；Sgi为初始含气饱和度；Sor为残余油饱和度。③根据步骤①和②可得地层平均含气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注气开发油藏气油比上升率表征方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)根据物质平衡方程和出口端含气饱和度与累积产油量的关系,确定出口端含气饱和度和地层平均含气饱和度的关系式；2)基于步骤1)的出口端含气饱和度和地层平均含气饱和度的关系式，结合气驱油藏的油气相对渗透率的指数关系式和达西定律，建立气驱油藏气驱特征曲线关系式；3)根据油藏实际累产气及累产油数据，利用步骤2)的气驱油藏气驱特征曲线关系式进行拟合，得到气驱油藏气驱特征曲线关系式中的各系数项；4)基于步骤2)的气驱油藏气驱特征曲线关系式推导建立注气开发油藏气油比上升率表达式，并利用步骤3)中得到的各系数项，得到注气开发油藏气油比上升率图版。

【技术特征摘要】
1.一种注气开发油藏气油比上升率表征方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)根据物质平衡方程和出口端含气饱和度与累积产油量的关系,确定出口端含气饱和度和地层平均含气饱和度的关系式；2)基于步骤1)的出口端含气饱和度和地层平均含气饱和度的关系式，结合气驱油藏的油气相对渗透率的指数关系式和达西定律，建立气驱油藏气驱特征曲线关系式；3)根据油藏实际累产气及累产油数据，利用步骤2)的气驱油藏气驱特征曲线关系式进行拟合，得到气驱油藏气驱特征曲线关系式中的各系数项；4)基于步骤2)的气驱油藏气驱特征曲线关系式推导建立注气开发油藏气油比上升率表达式，并利用步骤3)中得到的各系数项，得到注气开发油藏气油比上升率图版。2.如权利要求1所述的一种注气开发油藏气油比上升率表征方法，其特征在于，在进行所述步骤1)时，具体包括以下步骤：①根据物质平衡方程，得到地层平均含气度与累积产油量的关系式：式中，为地层平均含气饱和度；Np为累积产油量；Ao为地层含油面积；h为地层有效厚度；φ为地层有效孔隙度；Boi为初始条件下的油相体积系数；②根据物质平衡方程，得到出口端含气饱和度与累积产油量的关系式：式中，Sg为出口端含气饱和度；J1、J2为常数；No为原油地质储量；Swi为初始含水饱和度；Soi为初始含油饱和度；Sgi为初始含气饱和度；Sor为残余油饱和度；③根据步骤①和②可得地层平均含气饱和度和出口端含气饱和度的关系式：式中，b＝J1(Swi+Sgi)-J1(1-Sor)。3.如权利要求2所述的一种注气开发油藏气油比上升率表征方法，其特征在于，在进行所述步骤2)时，具体包括以下步骤：①针对注气开发油藏混相驱和非混相驱的油、气相相对渗透率比值与出口端含气饱和度的关系，统一用指数形式表示：式中，krg为气相相对渗透率；kro为油相相对渗透率；m、n为相对渗透率曲线回归方程系数；②在不考虑水相流动时，地层条件下的油气两相流量可利用达西定律来确定，并且在气驱稳定渗流条件下，油气两相的相对渗透率比值与油气...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾文欢，杨宝泉，张迎春，康博韬，张昕，苑志旺，杨莉，段瑞凯，陈筱，张旭，杨希濮，陈国宁，葛尊增，李晨曦，郜益华，
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