一种特低渗油藏注采井距的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种特低渗油藏注采井距的确定方法，包括以下步骤：计算注水井周围压力分布及极限注水半径；计算采油井周围压力分布及极限泄油半径；确定注采井距：极限注水半径与极限泄油半径之和即为注采井距。本发明专利技术求得的注采井距充分考虑了特低渗油藏的渗流特征以及注水开发的生产实际，为油田开发提供了可靠依据。

A method for determining injection-production well spacing in ultra-low permeability reservoirs

The invention discloses a method for determining injection-production well spacing in ultra-low permeability reservoirs, which includes the following steps: calculating the pressure distribution around the injection wells and the limit injection radius; calculating the pressure distribution around the production wells and the limit release radius; and determining the injection-production well spacing: the sum of the limit injection radius and the limit release radius is the injection-production well spacing. The injection-production well spacing obtained by the invention fully considers the percolation characteristics of ultra-low permeability reservoirs and the production practice of water injection development, thus providing a reliable basis for oilfield development.

【技术实现步骤摘要】
一种特低渗油藏注采井距的确定方法
本专利技术属于特低渗油藏
，具体地说，涉及一种特低渗油藏注采井距的确定方法。
技术介绍
目前国内特低渗油藏注采井距计算方法研究主要有以下4个方面的特点：第一，目前国内大部分研究是仅考虑单相流情况：现有计算方法多根据一源一汇渗流理论，仅考虑单相流条件下，获得了注采单元主流线中点处的最大压力梯度计算式，得到不同渗透率和注采压差下合理注采井距。而实际上，低渗透油藏开发过程中，油藏中流体渗流为两相流，流体之间的相互影响，不同相流体与储层岩石相互作用以及在孔喉中流动均存在差异，对建立有效的驱替压力梯度有重要影响。仅考虑单相流而不考虑多相流动，计算结果与实际情况有很大的差距，对于指导油田开发具有不利影响。第二，目前的研究表明，特低渗油藏的压敏效应比较严重，当油藏地层上覆压力增加时，储层孔隙会发生变形，但孔隙度变化程度不大，而地层孔隙喉道会因此拉长变细，进而油藏的渗透性急剧减小，并且压敏效应造成的渗透性变化具有不可恢复性。在生产过程中，地层压力会不断降低，在地层上覆压力的作用下，相当于岩石骨架受到了额外的压力，会使储层的渗透率急剧降低，从而降低特低渗油藏的开发效果。目前对启动压力梯度测定及描述的研究很少，多数是采用稳定法即测定流速-压差法得出拟启动压力梯度。实验时根据启动压力梯度的非线性渗流公式，通过改变岩心两端的驱替压差，得到不同驱替压差下的体积流量，处理得到的实验数据，得到“压差一流量”的关系曲线，再利用曲线在坐标轴上的截距来求取岩心的启动压力梯度。大量实验表明，启动压力梯度与油藏渗透率和流体粘度比呈幂函数关系，若地层流体粘度保持不变，地层渗透率越小，启动压力梯度就越大。多数研究认为低渗油藏启动压力梯度是一定值，并未考虑启动压力梯度随位置而变化的情况，并且很少考虑压敏效应与启动压力的共同作用。目前的注采井距研究采用的方法多是直接引入启动压力梯度，启动压力梯度是渗透率的函数，直接带入注采井距推导公式，并且把启动压力梯度看成定值。这种方法忽略油藏开发过程中储层物性条件的动态变化，对于注采井距一旦确定很难调整的情况来说，不利于油田后续的持续效益开发。第三，并未考虑随着开采进行，开发措施的实施等对岩石流体物性参数的影响。实际注水开发过程中，地层中为油水两相流，相对渗透率曲线对两相渗流规律有着重要影响，从而影响注采井距，而油田的实际开发措施，比如，加入表面活性剂改变相对渗透率曲线，进而改变储层渗流特征。第四，目前的研究多认为注水井波及半径与油井泄油半径相同。根据等产量一源一汇稳定径向流渗流理论，若要建立有效驱替压差，注采井连线上的驱替压力梯度均要大于启动压力梯度，而注采井连线中点处的驱替压力梯度最小，因此仅需中点处驱替压力梯度大于启动压力梯度即可。依据这种思路求得注采井距忽略了油井方向动用范围与注水井的差异性。实际生产中发现，注水井波及半径远大于生产井泄油半径。综上所述，由于低渗油藏储量丰度小，渗透率较低，存在启动压力梯度，压敏，以及开发过程中储层岩石流体物性的变化，导致很难建立有效的驱替压差，后期井网调整困难；另外，油藏开发过程中实际为两相流，目前考虑两相流研究注采井距为空白。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种特低渗油藏注采井距的确定方法，本专利技术求得的注采井距充分考虑了特低渗油藏的渗流特征以及注水开发的生产实际，为油田开发提供了可靠依据。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种特低渗油藏注采井距的确定方法，包括以下步骤：步骤1、计算注水井周围压力分布及极限注水半径；步骤2、计算采油井周围压力分布及极限泄油半径；步骤3、确定注采井距：极限注水半径与极限泄油半径之和即为注采井距。可选地，所述的步骤1中的计算注水井周围压力分布及极限注水半径具体为：注水井周围压力分布表达式如下：式中，λ为油层不考虑压敏条件下流体的流度，μm2/(mPa·s)；μo为油相粘度，mPa·s；μw为水相粘度，mPa·s；α为压敏系数，10-5Pa-1；rw为井径，cm；re为供给半径，cm，为未知量；Pwf为注水井井底压力，105Pa；Pi为原始地层压力，105Pa，c为与产量相关的常数；从注水井井底到油水前缘的两相渗流区，取代入式(1)求解两相区压力分布；从油水前缘到无穷远处的单相油区，取代入式(1)求解单相油区压力分布；考虑油水两相流动对注采井距的影响，其中，两相启动压力梯度的计算采用G＝msw+n(4)式中，Sw为含水饱和度，小数；某一渗透率下的两相启动压力梯度计算步骤为：首先，求取束缚水饱和度下两相启动压力梯度，当Sw＝Swc时，G两相＝Go；其次，求取残余油饱和度下两相启动压力梯度，当Sw＝1-Sor时，G两相＝Gw；Gw代入水粘度值进行计算，Go代入油粘度值进行计算；将上面两组数据代入式(4)求出m，n；考虑两相流度的计算λ是两相流度，即渗透率k已在压敏效应影响下发生改变，其值得计算，在压力分布模型中已经作了修正；由于并不考虑油水粘度的变化，这里仅考虑式(2)中右侧括号内这一乘子项的处理方法；λ是krw，kro的函数，而krw，kro是含水饱和度Sw的函数，对相渗曲线采用指数模型进行表征：将式(6)代入式(5)得λ(Sw)；采用统一自变量的方法，即将被积函数转化为距离变量r得函数；显然等饱和度面移动方程描述了距离变量r与含水饱和度Sw的一一对应关系：由于fw′表达式过于复杂，不能直接推导出sw∝r的表达式，本专利技术采用数值方法，即三次样条插值法求出sw∝r关系，进而确定λ与r的一一对应关系；所以，据此得出注水井周围不同径向距离处的流度；为考虑动态启动压力梯度，采用数值迭代法求取注水井周围压力分布；地层中任意位置启动压力梯度计算公式：数值迭代计算地层压力分布步骤如下：选取一个微小距离增量△r，在区间(rw,rw+△r)上，地层渗透率为常量，启动压力梯度不变，由式(1)知此区间上的启动压力梯度值取上游压力p(rw)带入式(8)进行计算，代入式(9)进行计算p(rw+△r)的值，对于p(rw+2△r)的计算，将rw+Δr看作井径，p(rw+△r)看作井底流压，进而依据式(1)即求出p(rw+2△r)，以此类推，即求出p(rw+n△r)，进而求出以生产井为中心的径向上的压力分布；求得注水井周围的地层压力分布规律后，压力等于地层压力的点距注水井的距离为极限注水半径Rw。可选地，步骤2中的计算采油井周围压力分布及极限泄油半径具体为：采油井区仅考虑为油相单相渗流，考虑启动压力梯度与压敏效应后，油井周围压力分布表达式为式中，D为与产量相关的常数；同样采取数值迭代法求得采油井周围压力分布，压力等于地层压力的点距采油井的径向距离为极限泄油半径Ro。与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：1)考虑油水两相渗流条件：在油水两相流情况下，注水井区考虑为油水两相渗流区、单相油流动渗流区，油井区考虑为单相油渗流，定义了两相流度与单相流度的比值，研究了不同相渗曲线的流动能力特征，以两相渗流理论为基础，推导了注水井区与采油井区的压力分布计算方法，并给出了注采井距计算方法。2)同时考虑压敏效应与动态启动压力梯度：本专利技术准确理解并综合考虑启动压力与压敏效应对油气渗流的影响，对特低渗油藏渗流规律的深入研究。目前认识，启本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特低渗油藏注采井距的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、计算注水井周围压力分布及极限注水半径；步骤2、计算采油井周围压力分布及极限泄油半径；步骤3、确定注采井距：极限注水半径与极限泄油半径之和即为注采井距。

【技术特征摘要】
1.一种特低渗油藏注采井距的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、计算注水井周围压力分布及极限注水半径；步骤2、计算采油井周围压力分布及极限泄油半径；步骤3、确定注采井距：极限注水半径与极限泄油半径之和即为注采井距。2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述的步骤1中的计算注水井周围压力分布及极限注水半径具体为：注水井周围压力分布表达式如下：式中，λ为油层不考虑压敏条件下流体的流度，μm2/(mPa·s)；μo为油相粘度，mPa·s；μw为水相粘度，mPa·s；α为压敏系数，10-5Pa-1；rw为井径，cm；re为供给半径，cm，为未知量；Pwf为注水井井底压力，105Pa；Pi为原始地层压力，105Pa，c为与产量相关的常数；从注水井井底到油水前缘的两相渗流区，取代入式(1)求解两相区压力分布；从油水前缘到无穷远处的单相油区，取代入式(1)求解单相油区压力分布；考虑油水两相流动对注采井距的影响，其中，两相启动压力梯度的计算采用G＝msw+n(4)式中，Sw为含水饱和度，小数；某一渗透率下的两相启动压力梯度计算步骤为：首先，求取束缚水饱和度下两相启动压力梯度，当Sw＝Swc时，G两相＝Go；其次，求取残余油饱和度下两相启动压力梯度，当Sw＝1-Sor时，G两相＝Gw；Gw代入水粘度值进行计算，Go代入油粘度值进行计算；将上面两组数据代入式(4)求出m，n；考虑两相流度的计算λ是两相流度，即渗透率k已在压敏效应影响下发生改变，其值得计算，在压力分布模型中已经作了修正；由于并不考虑油水粘度的变化，这里仅考虑式(2)中右侧括号内这一乘子项的处理方法；λ是kr...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷建伟，罗明兴，张瑜，王鹏润，张烈，王小蕊，刘若凡，隋顾磊，张圆圆，赵亮，
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