一种获取碳酸盐岩油藏中裂缝体积的方法技术

本发明专利技术公开了一种获取碳酸盐岩油藏中裂缝体积的方法，所述方法包括：建立耦合井筒—溶洞—地层流动的试井分析模型，其中，所述试井分析模型考虑基岩的渗流，基岩向溶洞的窜流，溶洞内的管流和波动；基于所述试井分析模型建立裂缝中流动模型；基于所述裂缝中流动模型计算裂缝体积的体积。相较于现有技术，根据本发明专利技术的方法可以为缝洞型碳酸盐岩油藏确定更加准确可靠的裂缝体积，从而为缝洞型碳酸盐岩油藏地质储量提供依据，为该类油藏动态评价提供基础信息，对保障缝洞型碳酸盐岩油藏高效开发、提高经济效益具有重要作用。

A Method for Obtaining Fracture Volume in Carbonate Reservoir

【技术实现步骤摘要】
一种获取碳酸盐岩油藏中裂缝体积的方法
本专利技术涉及地质勘探开发领域，具体涉及一种获取碳酸盐岩油藏中裂缝体积的方法。
技术介绍
碳酸盐岩油藏在世界已发现油藏中占据重要位置，全世界256个大型油田中，碳酸盐岩油田约占45％，已发现的碳酸盐岩油藏储量和产量占世界总量的50％、65％，在油田开发中一直占有重要地位。较常见的碳酸盐岩油藏的主体为洞穴型储层储集空间。洞穴型储层储集空间为大型洞穴(和裂缝)，洞穴(包括大洞、巨洞)储集空间巨大，加之裂缝对沟通洞穴和改善渗流性能的作用，形成了储集空间巨大、储渗能力极好的有利储层类型，因此，溶洞体积的确定对于确定碳酸盐岩缝洞型油藏储量、指导碳酸盐岩油藏具有重要意义。另外，钻井过程中钻遇溶洞时会有放空漏失现象，往往造成钻井液漏失和储层污染，因此溶洞体积的确定对预防钻井漏失、节省钻井成本也具有指导作用。但是，在实际环境中，碳酸盐岩油藏中的溶洞构造十分复杂。例如奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏，其主要储层类型为缝洞型储层，是多期岩溶改造作用的结果，储集空间主要有溶洞、孔洞、裂缝等，由这些特征明显不同的储集空间组合形成溶洞型、裂缝-孔洞型、裂缝型以及洞穴型储集体，其在三维空间分布的边界形态极不规则；储集空间分布不连续，孔隙度变化巨大、规律性差，非均质性非常严重。这就导致在现有技术中，很难获取准确的碳酸盐岩油藏中的储集空间体积。
技术实现思路
本专利技术提供了一种获取碳酸盐岩油藏中裂缝体积的方法，所述方法包括：建立耦合井筒—溶洞—地层流动的试井分析模型，其中，所述试井分析模型考虑基岩的渗流，基岩向溶洞的窜流，溶洞内的管流和波动；基于所述试井分析模型建立裂缝中流动模型；基于所述裂缝中流动模型计算裂缝的体积。在一实施例中，建立耦合井筒—溶洞—地层流动的试井分析模型，包括：针对流体从溶洞流入井筒，再由井筒流出地面的流体流动过程建立井—溶洞中流动模型，其中，所述流体流动过程满足质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程；将地层基岩中的流体流动引入所述井—溶洞中流动模型，建立所述试井分析模型。在一实施例中，建立耦合井筒—溶洞—地层流动的试井分析模型，其中，所述试井分析模型包括以下模型假设：碳酸盐岩储层由基岩、微裂缝及溶洞组成；存在两个溶洞为溶洞1、溶洞2，井钻在所述溶洞1上，一条裂缝分别与所述溶洞1和所述溶洞2相连；基岩作为流体储集空间，不参与渗流，但通过窜流方式向溶洞及裂缝间提供流量；裂缝作为主要的渗流通道，满足达西定律，不仅将基岩及溶洞和裂缝进行沟通，而且向井提供流量；考虑流体的微可压缩性，假设压缩系数相对较小，运动过程中流体的速度也相对较小；溶洞为圆柱形，并且与井筒同心，溶洞内考虑垂直方向的流动。在一实施例中，所述流体流动过程满足的质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程为：其中：ρ为流体密度，kg/m3；v为流体流动速度，m/s；x轴为由井筒圆心向下建立的一维坐标轴；p为压力，Pa；f为流体受到的摩擦系数；D为井筒的直径，m；pwf和pv分别为井筒和溶洞中的压力，Pa；vwf为井筒和溶洞连接处流体的速度，m/s。5.根据4所述的方法，其特征在于，井筒中的压力为：其中：D为油管直径，m；C为油管及流体系统中的波速，m/s；Cv为溶洞的存储常数；v0为初始时刻的速度，m/s；rv为溶洞半径，m。在一实施例中，将地层基岩中的流体流动引入所述井—溶洞中流动模型，其中：对于地层基岩中的流体流动，采用渗流方程式中：k为基岩渗透率，md；p1为井筒位置对应的基岩中的压力，Pa；p2为溶洞位置对应的基岩中的压力，Pa；Ct为基岩综合压缩系数，1/Pa；φ为基岩孔隙度，无量纲。在一实施例中，针对地层边界为圆形封闭边界，所述试井分析模型为式中：μ为流体的粘度，Pa·s；Cw和Cv分别为井筒及溶洞存储常数，m3/Pa；sw和sv分布为井筒和溶洞的表皮系数；Q为日产量，m3/s；B为流体体积系数；re为地层外边界半径，m；r为与井筒中心或溶洞中心的距离，m；rv为溶洞半径，m；rw为井筒半径，m。在一实施例中，基于所述试井分析模型建立裂缝中流动模型，其中，所述裂缝中流动模型为：式中：pf为裂缝中的压力，Pa；pv为溶洞中的压力，Pa；φf为裂缝中的孔隙度；kf为裂缝中的渗透率，m2；q1为溶洞2向裂缝提供的流量，m3/s。在一实施例中，基于所述裂缝中流动模型计算裂缝的体积，其中：利用流动物质平衡方法，得到变产量时裂缝系统中的流动动态物质平衡方程；根据流动物质平衡方程计算所述裂缝的体积。在一实施例中，基于所述裂缝中流动模型计算裂缝的体积，其中，式中：te为物质平衡时间，等于某个时刻的累产量除以当时的日产量，d；pi为原始地层压力，Pa；pf为裂缝里的压力，Pa；VF为裂缝的体积，m3；Ct为综合压缩系数，1/MPa；q为溶洞2的流量，m3/s；CA为形状因子；γ为欧拉常数；rw为井筒半径，m；μ为流体粘度，cp；B为体积系数；k为渗透率，md；h为油藏厚度，m。相较于现有技术，根据本专利技术的方法可以为缝洞型碳酸盐岩油藏确定更加准确可靠的裂缝体积，从而为缝洞型碳酸盐岩油藏地质储量提供依据，为该类油藏动态评价提供基础信息，对保障缝洞型碳酸盐岩油藏高效开发、提高经济效益具有重要作用。本专利技术的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本专利技术的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本专利技术而被了解。本专利技术的目的和部分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步骤来实现或获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术一实施例的方法流程图；图2是根据本专利技术实施例的方法的部分流程图；图3是根据本专利技术一实施例的地层结构假设图；图4是根据本专利技术一实施例的实测数据与模型数据的双对数拟合图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此本专利技术的实施人员可以充分理解本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本专利技术。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。较常见的碳酸盐岩油藏的主体为洞穴型储层储集空间。洞穴型储层储集空间为大型洞穴(和裂缝)，洞穴(包括大洞、巨洞)储集空间巨大，加之裂缝对沟通洞穴和改善渗流性能的作用，形成了储集空间巨大、储渗能力极好的有利储层类型，因此，溶洞体积的确定对于确定碳酸盐岩缝洞型油藏储量、指导碳酸盐岩油藏具有重要意义。另外，钻井过程中钻遇溶洞时会有放空漏失现象，往往造成钻井液漏失和储层污染，因此溶洞体积的确定对预防钻井漏失、节省钻井成本也具有指导作用。但是，在实际环境中，碳酸盐岩油藏中的溶洞构造十分复杂。例如奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏，其主要储层类型为缝洞型储层，是多期岩溶改造作用的结果，储集空间主要有溶洞、孔洞、裂缝等，由这些特征明显不同的储集空间组合形成溶洞型、裂缝-孔洞型、裂缝型以及洞穴型储集体，其在三维空间分布的边界形态极不规则；储集空间分布不连续，孔隙度变化巨大、规律性差，非均质性非常严重。这就导致在现有技术中，很难获取准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取碳酸盐岩油藏中裂缝体积的方法，其特征在于，所述方法包括：建立耦合井筒—溶洞—地层流动的试井分析模型，其中，所述试井分析模型考虑基岩的渗流，基岩向溶洞的窜流，溶洞内的管流和波动；基于所述试井分析模型建立裂缝中流动模型；基于所述裂缝中流动模型计算裂缝的体积。

【技术特征摘要】
1.一种获取碳酸盐岩油藏中裂缝体积的方法，其特征在于，所述方法包括：建立耦合井筒—溶洞—地层流动的试井分析模型，其中，所述试井分析模型考虑基岩的渗流，基岩向溶洞的窜流，溶洞内的管流和波动；基于所述试井分析模型建立裂缝中流动模型；基于所述裂缝中流动模型计算裂缝的体积。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立耦合井筒—溶洞—地层流动的试井分析模型，包括：针对流体从溶洞流入井筒，再由井筒流出地面的流体流动过程建立井—溶洞中流动模型，其中，所述流体流动过程满足质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程；将地层基岩中的流体流动引入所述井—溶洞中流动模型，建立所述试井分析模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，建立耦合井筒—溶洞—地层流动的试井分析模型，其中，所述试井分析模型包括以下模型假设：碳酸盐岩储层由基岩、微裂缝及溶洞组成；存在两个溶洞为溶洞1、溶洞2，井钻在所述溶洞1上，一条裂缝分别与所述溶洞1和所述溶洞2相连；基岩作为流体储集空间，不参与渗流，但通过窜流方式向溶洞及裂缝间提供流量；裂缝作为主要的渗流通道，满足达西定律，不仅将基岩及溶洞和裂缝进行沟通，而且向井提供流量；考虑流体的微可压缩性，假设压缩系数相对较小，运动过程中流体的速度也相对较小；溶洞为圆柱形，并且与井筒同心，溶洞内考虑垂直方向的流动。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流体流动过程满足的质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程为：其中：ρ为流体密度，kg/m3；v为流体流动速度，m/s；x轴为由井筒圆心向下建立的一维坐标轴；p为压力，Pa；f为流体受到的摩擦系数；D为井筒的直径，m；pwf和pv分别为井筒和溶洞中的压力，Pa；vwf为井筒和溶洞连接处流体的速度，m/s。5.根据4所述的方法，其特征在于，井筒中的压力为：其中：D为油管直径，m；C为油管及流体系统中的波速，m/s...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞伟，徐艳东，杜娟，李冬梅，艾爽，陶杉，
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工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11