一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法及系统，该方法根据不同注水阶段注入水与原状地层水离子交换量的不同，引入离子交换率参数，同时从初始条件开始计算出不同时刻的含水饱和度、产水率、以及油相相对渗透率和水相相对渗透率，推导了新的水淹层解释模型，可适应不同水淹级别水淹层剩余油饱和度计算。本发明专利技术能够解决不同水淹级别剩余油饱和度评价的问题，能够准确计算剩余油饱和度，为油田开发方案调整、控水稳油及老井挖潜提供了科学依据，具有较高的推广价值和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法及系统
本专利技术属于油田开发领域，具体涉及一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法及系统。
技术介绍
随着油气的不断开发，许多油田都进入了开发的中后期，储层水淹状况比较严重。虽然己经采出了大量的石油资源，但是仍有相当数量的剩余油资源未被采出，采收率较低。水淹层解释评价的核心是确定水淹后剩余油饱和度，剩余油饱和度的准确计算能为油田开发方案调整、控水稳油及老井挖潜提供技术支撑。目前，用于进行水淹层剩余油饱和度计算的模型主要分为三类：(1)基于经验公式的饱和度模型，如阿尔奇公式、西门杜公式、印度尼西亚公式，该类模型没有考虑油层水淹过程中的复杂性和注入水、原状地层水的动态变化情况，在水淹层精细解释过程中误差较大。(2)基于注入水和原状地层水并联导电理论的饱和度模型，该类模型将水淹层岩石体积划分为不同组分，假设各个组分是并联导电从而计算岩石电阻率，该类模型认为注入水与原始地层水是完全独立的；式中，Rwz为混合液电阻率，Sw为地层含水饱和度，Swi为束缚水饱和度，Rwi为束缚水电阻率，Rwj为注入水电阻率。然而，该类模型没有考虑注入水和原状地层水之间的离子交换作用，仅适应于水淹初期地层的剩余油评价。(3)基于离子交换与物质平衡方程的电阻率模型，具有代表性的为变倍数多倍注入物质平衡方程，该模型假设离子之间进行相互交换，两种溶液混合前后的离子数不变，进而计算不同含水饱和度下混合液矿化度，得到混合液电阻率：式中，Rwz为混合液电阻率，Sw为地层含水饱和度，Swi为束缚水饱和度，Rwi为束缚水电阻率，Rwj为注入水电阻率，为注入倍数，Fw为产水率。然而，该类模型是以注入水与原状地层水完全混合为前提，与真实水淹机理相差较大，仅适应于水淹后期高水淹情况。可见，上述三类模型均没有考虑不同水淹阶段注入水与原状地层水动态混合特征，上述三类模型只适应特定水淹阶段的水淹层解释。因此还应深入研究剩余油饱和度计算模型，以提高水淹层的定量解释精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法及系统；为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法，包括以下步骤：步骤1，通过初始的地层水底层电阻率Rt0获取初始的含水饱和度Sw0；步骤2，根据研究地层的相渗试验结果，结合初始的含水饱和度Sw0和t1时刻的离子交换律x1获得t1时刻的含水饱和度Sw1；步骤3，重复步骤2，通过t1时刻的含水饱和度Sw1、相渗试验结果和t2时刻的离子交换律x2获得t2时刻的含水饱和度Sw2；步骤4，重复步骤3，迭代计算，至两次计算过程中的产水率Fw之间的差值小于等于设定值，为最终的含水饱和度Swt；所述含油饱和度为1减去最终的含水饱和度Swt。本专利技术的进一步改进在于：优选的，其特征在于，步骤1中，将初始的地层水底层电阻率Rt0代入至阿尔奇公式的变形式中，结合岩性系数、地层孔隙度、胶结指数和地层孔隙中总的混合液电阻率，计算得到初始的含水饱和度Sw0。优选的，其特征在于，步骤2的具体过程为：步骤2.1，针对研究地层，进行相渗试验，结合初始的含水饱和度Sw0得到t1时刻的油相相对渗透率Kro1和水相相对渗透率Krw1；步骤2.2，通过油相相对渗透率Kro1和水相相对渗透率Krw2计算t1时刻的产水率Fw1；步骤2.3，将含水饱和度Sw0、产水率Fw1以及t1时刻的离子交换律x1带入至混合液电阻率公式中，计算得到t1时刻总混合液电阻率Rwz1；步骤2.4，将总混合电阻率Rwz1带入至阿尔奇公式中，计算得到t1时刻的含水饱和度Sw1。优选的，其特征在于，步骤2.2中，所述产水率通过油相相对渗透率Kro1、水相相对渗透率Krw2，以及油的粘度和水的粘度获得。优选的，其特征在于，步骤2.3中，所述混合液电阻率公式为：式中，Rwz为地层孔隙中总混合液电阻率，Rwj为注入水电阻率，Rw为原状地层水电阻率，Sw为地层含水饱和度，Swi为地层束缚水饱和度，Fw为产水率。优选的，其特征在于，步骤2.4中，通过下式计算含水饱和度，式中，a、b为岩性系数，Rwz为地层孔隙中总混合液电阻率，Rt为地层电阻率，φ为地层孔隙度，m为胶结指数，n为饱和度指数。优选的，其特征在于，步骤2中，当x＝0时，地层中全部为未参与离子交换的地层水；当x＝1时，地层中全部为完全离子交换的地层水。优选的，其特征在于，步骤2中，所述离子交换率x通过岩心实验确定。优选的，其特征在于，步骤4中，设定值为0.001。10.一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的系统，包括：第一计算单元：用于通过初始的地层水底层电阻率Rt0获取初始的含水饱和度Sw0；第二计算单元：用于根据相渗试验结果、含水饱和度Sw0和t1时刻的离子交换律x1获得t1时刻的含水饱和度Sw1；迭代单元：用于重复第二计算单元的计算步骤，当两次计算过程的产水率Fw之间的差值小于等于设定值，停止迭代，获得最终的含水饱和度Swt；第三计算单元：用于通过最终的含水饱和度Swt获得剩余油饱和度。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术公开了一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法及系统，该方法根据不同注水阶段注入水与原状地层水离子交换量的不同，引入离子交换率参数，同时从初始条件开始计算出不同时刻的含水饱和度、产水率、以及油相相对渗透率和水相相对渗透率，推导了新的水淹层解释模型，可适应不同水淹级别水淹层剩余油饱和度计算。本专利技术能够解决不同水淹级别剩余油饱和度评价的问题，能够准确计算剩余油饱和度，为油田开发方案调整、控水稳油及老井挖潜提供了科学依据，具有较高的推广价值和经济效益。【附图说明】图1是水淹层等效物理模型；图2是离子交换率确定方法示意图；图3是剩余油饱和度计算流程图；图4是油水相对渗透率建模图版；图5是实际井资料处理成果图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，通过初始的地层水底层电阻率R

【技术特征摘要】
1.一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过初始的地层水底层电阻率Rt0获取初始的含水饱和度Sw0；
步骤2，根据研究地层的相渗试验结果，结合初始的含水饱和度Sw0和t1时刻的离子交换律x1获得t1时刻的含水饱和度Sw1；
步骤3，重复步骤2，通过t1时刻的含水饱和度Sw1、相渗试验结果和t2时刻的离子交换律x2获得t2时刻的含水饱和度Sw2；
步骤4，重复步骤3，迭代计算，至两次计算过程中的产水率Fw之间的差值小于等于设定值，为最终的含水饱和度Swt；所述含油饱和度为1减去最终的含水饱和度Swt。


2.根据权利要求1所述的一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法，其特征在于，步骤1中，将初始的地层水底层电阻率Rt0代入至阿尔奇公式的变形式中，结合岩性系数、地层孔隙度、胶结指数和地层孔隙中总的混合液电阻率，计算得到初始的含水饱和度Sw0。


3.根据权利要求1所述的一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法，其特征在于，步骤2的具体过程为：
步骤2.1，针对研究地层，进行相渗试验，结合初始的含水饱和度Sw0得到t1时刻的油相相对渗透率Kro1和水相相对渗透率Krw1；
步骤2.2，通过油相相对渗透率Kro1和水相相对渗透率Krw2计算t1时刻的产水率Fw1；
步骤2.3，将含水饱和度Sw0、产水率Fw1以及t1时刻的离子交换律x1带入至混合液电阻率公式中，计算得到t1时刻总混合液电阻率Rwz1；
步骤2.4，将总混合电阻率Rwz1带入至阿尔奇公式中，计算得到t1时刻的含水饱和度Sw1。


4.根据权利要求3所述的一种计算水淹级别水淹层对应剩余油饱和度的方法，其特征在于，步骤2.2中，所述产水率通过油相相对渗透率Kro1、水相相对渗透率Krw2，以及油的粘度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘行军，张海涛，文晓峰，李高仁，赵保华，屈亚龙，王自亮，席辉，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11