一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气方法及系统，该方法包括：注气类型确定步骤，基于注气筛选原则，确定待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气类型；注气井筛选步骤，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的分布参数，筛选注气井；注气参数优化模型建立步骤，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的地质参数建立所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气参数优化模型，用以获得最优注气参数；靶向驱油步骤，根据所述最优注气参数，向筛选的注气井注入对应所述注气类型的气体，用以实现靶向驱油。本发明专利技术可以提高碳酸盐岩油藏注气采收率的效果。

A Targeted Gas Injection Method and System for Fracture-Cavity Carbonate Reservoir

The invention provides a targeting gas injection method and system for fractured-cavern carbonate reservoir, which includes: determination steps of gas injection type, determination of gas injection type for fractured-cavern carbonate reservoir to be analyzed based on gas injection screening principle, selection steps of gas injection wells, selection of gas injection wells according to the distribution parameters of fractured-cavern carbonate reservoir to be analyzed, and establishment steps of optimization model of gas injection parameters. According to the geological parameters of the fractured-vuggy carbonate reservoir to be analyzed, the optimization model of gas injection parameters of the fractured-vuggy carbonate reservoir to be analyzed is established to obtain the optimum gas injection parameters. According to the optimum gas injection parameters, the gas corresponding to the injection type is injected into the selected gas injection wells to realize the target oil displacement. The invention can improve the effect of gas injection recovery in carbonate reservoir.

【技术实现步骤摘要】
一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气方法及系统
本专利技术涉及油田开发领域，尤其涉及一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气方法及系统。
技术介绍
碳酸盐岩油藏产量约占全球总产量的60％以上，是21世纪石油提高采收率的重要领域之一。碳酸盐岩油藏开发具有单井产量高，地层压力递减快，产量递减快的特点。同时，缝洞型碳酸盐地质构造复杂、油水界面附近的封闭性、储油物性低，这些特点使得碳酸盐岩油藏开发采用传统开发方法效果差。在碳酸盐岩油藏注水开发后期，含水率提高，地下油水分布更为复杂，剩余油可采储量已呈高度分散状态，提高采收率难度大。缝洞型碳酸盐注水开发效率低，随着注水驱油周期的变长，油水界面上移，周期产油量减小，很多可采储量成为剩余油。国内关于碳酸盐岩油藏注气提高采收率技术的研究刚刚起步，国外关于缝洞型碳酸盐岩油藏注气提高采收率方法的研究尚无相关文献报道。国内关于碳酸盐岩油藏开发的方法有：缝洞型油藏的三维渗透率场的获取方法、缝洞型油藏注气物理实验方法、裂缝性油藏提高采收率方法，虽然这些方法通过物理实验和数值模拟计算研究了缝洞储层注气提高采收率机理，但是尚未形成有效的方法，造成缝洞型碳酸盐油藏注气采收率低。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气方法及系统，用以提高缝洞型碳酸盐岩油藏的采收率。根据本专利技术的一个方面，提供了一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气方法，包括：注气类型确定步骤，基于注气筛选原则，确定待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气类型；注气井筛选步骤，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的分布参数，筛选注气井；注气参数优化模型建立步骤，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的地质参数建立所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气参数优化模型，用以获得最优注气参数；靶向驱油步骤，根据所述最优注气参数，向筛选的所述注气井注入对应所述注气类型的气体，用以实现靶向驱油。进一步，所述注气参数优化模型建立步骤进一步包括：根据采油井及筛选的注气井所处储层对应的地质模型，建立性能指标模型；根据历史生产数据对所述性能指标模型进行优化处理；向优化后的性能指标模型引入选取的控制变量和约束条件，以获得性能指标取值最大时对应的控制变量，并将该控制变量作为所述最优注气参数。进一步，所述优化后的性能指标模型为：其中，MaxJ(u,y,v)表示性能指标J(u,y,v)的最大值，u表示控制变量，y表示生产数据，v表示地质模型参数向量；L表示生产周期数；ro表示产油的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的产油量；rw表示耗水量的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的耗水量；rg表示耗气量的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的注气量；rwi表示第i个时间段注水量经济计算系数；表示第n个生产周期第i个时间段的注水量；rgi表示第i个时间段注气量经济计算系数；表示第n个生产周期第i个时间段的注气量；NP表示采油井的数量；NI表示注气井的数量；△t表示迭代步长；b表示利率；t表示生产时间，约束条件为：ei(u,y,v)＝0,i＝1,2…necj(u,y,v)≤0,j＝1,2…neei(u,y,v)＝0,i＝1,2…ne是等式约束条件，表示对油藏整体规划的限制，ne表示油藏整体规划的限制数量；cj(u,y,v)≤0,j＝1,2…ne是不等式约束条件，表示对油藏整体注采量的限制；表示第k个控制变量uk的下边界，表示第k个控制变量uk的上边界，Nu表示控制变量的数量。进一步，所述靶向驱油步骤，进一步包括动态监测采油井含水率情况的步骤，其中，如监测到含水率上升，采用注气方式来实现靶向驱油；如监测到含水率不变，保持原注气方式不变来实现靶向驱油；如监测到含水率下降，采用水气混注方式来实现靶向驱油。优选的，所述待分析缝洞型碳酸盐的油藏分布参数包括油藏的渗透率、油藏的含油饱和度、油藏的含水饱和度和油藏的含气饱和度。优选的，对应所述注气类型的气体包括氮气或二氧化碳。本专利技术还提供一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气系统，包括：注气类型确定模块，基于注气筛选原则，确定适合待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气类型；注气井筛选模块，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的分布参数，筛选注气井；注气参数优化模型建立模块，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的地质参数建立所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气参数优化模型，用以获得最优注气参数；靶向驱油模块，根据所述最优注气参数，向筛选的注气井注入对应所述注气类型的气体，用以实现靶向驱油。优选的，所述注气参数优化模型建立模块进一步包括：性能指标模型建立单元，根据采油井及筛选的注气井所处储层对应的地质模型，建立性能指标模型；性能指标模型优化处理单元，根据历史生产数据对所述性能指标模型模块进行优化处理；最优注气参数获取单元，向优化后的性能指标模型引入选取的控制变量和约束条件，以获得性能指标取值最大时对应的控制变量，并将该控制变量作为所述最优注气参数。优选的，所述优化后的性能指标模型为：其中，MaxJ(u,y,v)表示性能指标J(u,y,v)的最大值，u表示控制变量，y表示生产数据，v表示地质模型参数向量；L表示生产周期数；ro表示产油的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的产油量；rw表示耗水量的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的耗水量；rg表示耗气量的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的注气量；rwi表示第i个时间段注水量经济计算系数；表示第n个生产周期第i个时间段的注水量；rgi表示第i个时间段注气量经济计算系数；表示第n个生产周期第i个时间段的注气量；NP表示采油井的数量；NI表示注气井的数量；△t表示迭代步长；b表示利率；t表示生产时间，约束条件为：ei(u,y,v)＝0,i＝1,2…necj(u,y,v)≤0,j＝1,2…neei(u,y,v)＝0,i＝1,2…ne是等式约束条件，表示对油藏整体规划的限制，ne表示油藏整体规划的限制数量；cj(u,y,v)≤0,j＝1,2…ne是不等式约束条件，表示对油藏整体注采量的限制；表示第k个控制变量uk的下边界，表示第k个控制变量uk的上边界，Nu表示控制变量的数量。优选的，所述靶向驱油模块进一步包括监测含水率单元，用于动态监测采油井含水率情况，其中，如监测到含水率上升，采用注气方式来实现靶向驱油；如监测到含水率不变，保持原注气方式不变来实现靶向驱油；如监测到含水率下降，采用水气混注方式来实现靶向驱油。针对缝洞型油藏储集体类型多样、流体流动复杂特点，本专利技术提出了缝洞型油藏水驱后主要剩余油类型为洞顶剩余油和水驱屏蔽剩余油，确定了靶向注气是提高采收率的有效手段，建立了注入气筛选的基本原则，揭示了注气提高采收率机理，形成了注气参数优化方法，提出了靶向注气开发方法，优化了注气时机、注气量等关键技术参数，实现了注入气直接作用于洞顶剩余油和水驱屏蔽剩余油的靶向区域，提高了油田原油采收率，为油藏稳产增产发挥了重要作用。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气方法，包括：注气类型确定步骤，基于注气筛选原则，确定待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气类型；注气井筛选步骤，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的分布参数，筛选注气井；注气参数优化模型建立步骤，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的地质参数建立所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气参数优化模型，用以获得最优注气参数；靶向驱油步骤，根据所述最优注气参数，向筛选的注气井注入对应所述注气类型的气体，用以实现靶向驱油。

【技术特征摘要】
1.一种缝洞型碳酸盐油藏靶向注气方法，包括：注气类型确定步骤，基于注气筛选原则，确定待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气类型；注气井筛选步骤，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的分布参数，筛选注气井；注气参数优化模型建立步骤，根据所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的地质参数建立所述待分析缝洞型碳酸盐油藏的注气参数优化模型，用以获得最优注气参数；靶向驱油步骤，根据所述最优注气参数，向筛选的注气井注入对应所述注气类型的气体，用以实现靶向驱油。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注气参数优化模型建立步骤进一步包括：根据采油井及筛选的注气井所处储层对应的地质模型，建立性能指标模型；根据历史生产数据对所述性能指标模型进行优化处理；向优化后的性能指标模型引入选取的控制变量和约束条件，以获得性能指标取值最大时对应的控制变量，并将该控制变量作为所述最优注气参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述优化后的性能指标模型为：其中，MaxJ(u,y,v)表示性能指标J(u,y,v)的最大值，u表示控制变量，y表示生产数据，v表示地质模型参数向量；L表示生产周期数；ro表示产油的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的产油量；rw表示耗水量的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的耗水量；rg表示耗气量的经济计算系数；表示第n个生产周期第j个时间段的注气量；rwi表示第i个时间段注水量经济计算系数；表示第n个生产周期第i个时间段的注水量；rgi表示第i个时间段注气量经济计算系数；表示第n个生产周期第i个时间段的注气量；NP表示采油井的数量；NI表示注气井的数量；△t表示迭代步长；b表示利率；t表示生产时间，约束条件为：ei(u,y,v)＝0,i＝1,2…necj(u,y,v)≤0,j＝1,2…neei(u,y,v)＝0,i＝1,2…ne是等式约束条件，表示对油藏整体规划的限制，ne表示油藏整体规划的限制数量；cj(u,y,v)≤0,j＝1,2…ne是不等式约束条件，表示对油藏整体注采量的限制；表示第k个控制变量uk的下边界，表示第k个控制变量uk的上边界，Nu表示控制变量的数量。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述靶向驱油步骤，进一步包括动态监测采油井含水率情况的步骤，其中，如监测到含水率上升，采用注气方式来实现靶向驱油；如监测到含水率不变，保持原注气方式不变来实现靶向驱油；如监测到含水率下降，采用水气混注方式来实现靶向驱油。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待分析缝洞型碳酸盐的油藏分布参数包括油藏的渗透率、油藏的含油饱和度、油藏的含水饱和度和油藏的含气饱和度。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：康志江，张允，张慧，刘中春，张冬丽，崔书岳，郑松青，朱桂良，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11