一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法，该方法建立油水相对渗透率与电阻率关系模型，由电测曲线直接计算油水两相相对渗透率；利用测井曲线及压裂施工数据求取水力压裂裂缝参数。针对低饱和度油藏油水同产的实际，利用油水相对渗透率描述储层流体产出性质及相对数量关系，引入启动压力梯度，描述低渗储层的非达西流渗流规律，建立一种基于椭圆裂缝油水两相压后产能定量预测方法。该方法可应用于低饱和度油藏垂直井油水两相压后产能的有效预测，对垂直井压裂方案合理设计及储量有效动用均具有重要应用价值。

A productivity prediction method and system for low saturation reservoir after oil-water two-phase pressure

【技术实现步骤摘要】
一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法及系统
本专利技术涉及油气田开发工程
，具体涉及一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法及系统。
技术介绍
低饱和度油藏一般是指油层含油饱和度小于50％，油层中既存在束缚水、也存在一定的可动水，试采时油水同出，却能够长期稳产的一类油藏。已投入开发的低饱和度油藏初期不存在无水采油期，具有进入较高含水阶段快，含水稳定期采油时间短的特点。低饱和度油藏具有以下特点：储层特征方面，砂泥岩薄互层广泛发育，低渗储层、泥质、钙质夹层对流体渗流存在重要影响，必须予以特殊考虑；流体性质方面，以两相流体为典型特征，孔隙中油水共存，储层含油饱和度低，束缚水饱和度高，流体性质评价难度大；产出性质方面：没有构造背景下多为油水同产，压裂导致油水产出愈加复杂，多数井压后产水或者压后高产水，油水产出比评价难度大，两相流储层产能预测难度高。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法及系统，能准确预测低饱和度油藏低渗储层产能。第一方面，本专利技术实施例提供的一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法，包括：根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后水产量；以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。该方法针对低饱和度油藏低渗储层较为发育的地质实际，渗流规律存在明显非线性特征，考虑启动压力梯度的影响，给出了广义非达西流渗流公式。针对该类油层油水同产的实际，利用电阻率测井曲线获得电阻率增大系数，进而计算油水两相相对渗透率，表征储层产出性质和产出相对数量关系；将压裂后地层流动划分为以等效井径为裂缝半长的椭圆形泄流和考虑裂缝相对导流能力沿裂缝流入直井的线性流动两部分，符合实际地层渗流规律，所建立的油水两相压后产能预测公式可提高低饱和度油藏低渗储层产能预测精度。进一步地，根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算出储层油相相对渗透率和水相相对渗透率的具体方法包括：根据阿尔奇公式和电测曲线计算储层电阻率增大系数I的公式为：其中，Rt为地层真电阻率值，R0为完全含水地层电阻率；Rw为地层水电阻率；φ为储层孔隙度；a为与岩性经验系数，m为胶结指数，a与m值可以由岩电实验数据分析获取；计算水相相对渗透率的公式为：其中，Krw为水相相对渗透率，C为权系数，n1和n2为指数项，C、n1、n2可以由相渗岩电实验数据分析获取；计算油相相对渗透率的公式为：其中，Kro为油相相对渗透率，C0为权系数，n3、n4、n5和n6为指数项，C0、n3、n4、n5和n6可以由相渗岩电实验数据分析获取。该步骤通过建立油水相对渗透率与电阻率关系模型，充分考虑孔隙大小、分布以及喉道弯曲程度等孔隙结构参数对相渗曲线的影响，实现了由电测曲线直接计算油水相对渗透率。进一步地，根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算出地层温度下原油粘度的具体方法包括：获取研究区的地温梯度和地表温度计算地层温度，计算地层温度的公式为；T＝TD·Dep+T0；其中，T为地层温度；T0为地表温度；TD为地温梯度；Dep为储层所在深度；根据地面50°原油粘度及地层温度，计算油层条件下的原始粘度；其中，μ50为脱气原油在50℃的粘度，A为比例系数；B、B′为指数项。进一步地，根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的具体方法包括：根据研究区启动压力梯度实验数据，在双对数坐标系下建立渗透率和启动压力梯度交会图，线性拟合得到的关系式为：G＝A*Kb；式中，K为储层的渗透率；A为比例系数；b为指数项。进一步地，采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差的具体方法包括：计算储层生产压差的公式为：式中，△P为生产压力；为储层综合物性参数；Dep为地层深度；A、C′为线性拟合系数，A、b值可以通过启动压力梯度实验测量数据进行函数拟合来获取。进一步地，采用储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的具体方法包括：计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的公式为：式中，Re为泄流半径，单位：m；G为启动压力梯度，单位：MPa/m；Pe为地层压力，单位：MPa；Pwf为井底流压，单位：MPa。上述3个步骤通过充分考虑低饱和度油藏细孔喉低渗透储层特征，引入了启动压力梯度，来描述非达西流渗流规律；利用孔隙结构综合指数预测储层生产压差，利用启动压力梯度预测泄油半径，建立了一套适合于低孔渗储层的生产基础参数求取方法。进一步地，所述采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径的具体方法包括：计算水力裂缝半长的公式为：Xf为水力裂缝半长，单位：m；h为裂缝高度，单位：m；G为剪切模量；ν为泊松比；i为压裂泵排量；t为施工时间；μ为压裂液粘度。进一步地，采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径的具体方法包括：计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径的公式为：其中，La为水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；Xf为水力裂缝半长；Re为泄流半径。进一步地，采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率的具体方法包括：计算水力裂缝渗透率的公式为：其中，Kf水力裂缝渗透率；dp为支撑剂直径；φf为水力裂缝多层支撑剂充填层孔隙度。进一步地，采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度的具体方法包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法，其特征在于，包括：/n根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；/n根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；/n根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；/n采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；/n采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；/n采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；/n采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后水产量；/n以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于低饱和度油藏油水两相压后产能预测方法，其特征在于，包括：
根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算储层油相相对渗透率和水相相对渗透率；
根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算地层温度下原油粘度；
根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径；
采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半长、泄油半径计算水力裂缝控制椭圆形泄流区的长轴半径；
采用压裂施工使用的支撑剂直径和水力裂缝充填层最终孔隙度计算水力裂缝渗透率；
采用压裂施工使用的支撑剂质量、支撑剂密度和支撑剂充填层孔隙度计算裂缝宽度；
采用所述储层油相相对渗透率和地层条件下原油粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后油产量；采用所述水相相对渗透率和地层水粘度，计算低饱和度油藏压裂储层压后水产量；
以产能相对误差大小为控制准则，判断压后产能计算符合率。


2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述根据油水相对渗透率与电阻率关系模型，计算出储层油相相对渗透率和水相相对渗透率的具体方法包括：
根据阿尔奇公式和电测曲线计算储层电阻率增大系数I的公式为：



其中，Rt为地层真电阻率值，R0为完全含水地层电阻率，Rw为地层水电阻率；φ为储层孔隙度；a为与岩性经验系数，m为胶结指数；
计算水相相对渗透率的公式为：



其中，Krw为水相相对渗透率，C为权系数，n1和n2为指数项；
计算油相相对渗透率的公式为：



其中，Kro为油相相对渗透率，C0为权系数，n3、n4、n5和n6为指数项。


3.如权利要求2所述的预测方法，其特征在于，所述根据石油粘度与温度关系，利用地面50°原油粘度计算出地层温度下原油粘度的具体方法包括：获取研究区的地温梯度和地表温度计算地层温度，计算地层温度的公式为；
T＝TD·Dep+T0；
其中，T为地层温度；T0为地表温度；TD为地温梯度；Dep为储层所在深度；
根据地面50°原油粘度及地层温度，计算油层条件下的原始粘度；



其中，μ50为脱气原油在50℃的粘度，A为比例系数；B、B′为指数项。


4.如权利要求3所述的预测方法，其特征在于，所述根据实验数据建立储层启动压力梯度与渗透率之间的函数关系，根据岩心分析渗透率计算储层的启动压力梯度；采用孔隙结构综合指数与储层深度预测储层生产压差；采用所述储层生产压差和启动压力梯度计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的具体方法包括：
根据研究区启动压力梯度实验数据，在双对数坐标系下建立渗透率和启动压力梯度交会图，线性拟合得到的关系式为：
G＝A*Kb；
式中，K为储层的渗透率；A为比例系数；b为指数项；
计算储层生产压差的公式为：



式中，△P为生产压力；为储层综合物性参数；Dep为地层深度；A、C′为线性拟合系数；
计算压裂缝控制椭圆形泄流区的泄油半径的公式为：



式中，Re为泄流半径；G为启动压力梯度；Pe为地层压力；Pwf为井底流压。


5.如权利要求4所述的预测方法，其特征在于，所述采用多极子阵列声波测井得到的泊松比、剪切模量及压裂施工时间和排量计算水力裂缝半长；采用所述水力裂缝半...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪英，文慧俭，宋延杰，郭志华，姜艳娇，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23