基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法技术

本发明专利技术涉及基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法，属于地层监测技术领域，利用“ρt矢量差分”来模拟地层电阻率随聚合物不断注入的变化规律，将实验分析与数值模拟方法相结合，构建聚合物在地层中运移、波及的轨迹。砂岩具有高阻特征，而聚合物具有低阻特征，当注液井不断向砂岩地层中注入聚合物时，地层的电阻率也会随着聚合物波及范围的变化而变化，通过数值模拟地层电阻率的变化规律，来构建测区渗流场。该方法优势在于测试成本低、效率高，只需要按时检测产液井产出液聚合物浓度，就能实现对地层流体渗流情况实时监测，绿色环保，成本低效率高。本低效率高。本低效率高。

【技术实现步骤摘要】
基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法


[0001]本专利技术属于地层监测
，具体涉及基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法。

技术介绍

[0002]三次采油技术是一项能够利用物理、化学和生物等新技术提高原油采收率的重要油田开发技术，是减缓油田产量递减、提高原油采收率的重要手段。目前聚合物驱油在油田三采驱油中得到了广泛应用，通过在注液井注入聚合物,来驱替油藏中的原油向产液井运移，来提高采收率。注采开发到一定程度之后，注液井和产液井之间会形成优势渗流通道，使注入液低效、无效循环,增强了油层非均质性。因此，成功的监测井间优势渗流通道对调整开发策略、提高剩余油采收率具有重要意义。但是储层非均质性导致聚合物在地层中运移路径极其复杂。如何实时监测优势渗流通道成为了一个技术难题。
[0003]目前有多种方法来监测聚合物在地层中的渗流通道，主要包括：示踪剂法、地球化学方法、测井分析法、地震法以及模糊综合评价法等，但对聚合物在地层中井间运移情况、波及范围很难实时有效监测，且大多数方法费用高耗时长。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，对聚合物在地层中井间运移情况、波及范围很难实时有效监测，且大多数方法费用高耗时长。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法，包括以下步骤：
[0007]S1、建立Mitchell改进模型来计算t时刻各井点ρ
t
；
[0008]S2、利用产出液驱替实验法验证Mitchell改进模型的可靠性；
[0009]S3、通过对ρ
t
一阶差分处理，用一阶差分及差分模作为参数对目标区异常的变化进行认识，提取和突出由聚合物注入引起的目标层电阻率的变化，求解区内电阻率的分布情况；
[0010]S4、通过二阶差分计算出瞬时电阻率在各个方向上变化最大的位置，二阶差分零值线确定异常体的边界位置，即聚合物推进的前缘边界；
[0011]S5、通过实时监测孔隙内聚合物在各个方向上的渗流方向，根据其最终停留的前缘地点，最终划分出砂体的边界。
[0012]进一步的，步骤S1中ρt求解思路如下：
[0013]井点瞬时电阻率ρt是指某一时刻某一井点目标地层的电阻率；
[0014]基于产出液聚合物浓度的电阻率计算模型，利用生产井的产出液，通过测定聚合物的浓度，利用数学模型来求解ρt。
[0015]进一步的，步骤S1中Mitchell改进模型具体如下：
[0016]测试聚合物浓度C
l
对地层流体电阻率的影响ρ
l
，取产液井产出液，保持阴阳离子浓度、S
t
不变的条件下，改变C
l
，ρ
l
随C
l
的增加而降低，当C
l
大于一定浓度时，ρ
l
保持不变；通过线性回归，拟合得到：
[0017]其中，α、β＞0，为常数
ꢀꢀ
(1)
[0018]取一砂岩柱体为研究对象，其长度为L，横截面积为S，孔隙度为模拟地层环境开展岩心驱替实验，其导电模型由砂岩颗粒导通路径、孔隙流体导通路径、基质导通路径以及孔隙流体、基质与砂岩颗粒串联构建的导通路径三者并联，孔隙流体柱体的电阻率为ρ
l
，电阻为R
l
，横截面积为基质柱体的电阻率为ρ
b
，电阻为R
b
，横截面积为NS；砂岩颗粒柱体电阻率为ρ
s
，电阻为R
s
，横截面积为砂岩柱状体电阻率为ρ
t
，电阻为R
t
；
[0019]根据欧姆定律有：
[0020][0021]即：
[0022]其中：代入(3)中得到砂岩柱状体电阻率ρ
t
的表达式；
[0023]将(1)式代入岩柱状体电阻率ρ
t
的表达式中即可得到地层瞬时电阻率ρ
t
＝f(C
l
)的表达式；
[0024]又ρ
s
为岩石的电阻率，为岩石的孔隙度，利用产液井产出液测定的聚合物浓度C
l
，即可通过上式计算ρ
t
。
[0025]进一步的，步骤S3具体如下：
[0026]用一阶差分及差分模m作为参数对目标区异常的变化进行认识，提取和突出由聚合物注入引起的目标层电阻率的变化，见公式(4、5、6)；
[0027][0028][0029][0030]其中，分别表示x、y三个方向上的一阶差分；j表示求值位置。
[0031]进一步的，步骤S4具体如下：
[0032]利用二阶差分来推断研究区内聚合物前缘界面，二阶差分零值线反映的是异常体的边界位置，通过求取二阶差分可以提取区内异常的二维分布界面信息，二阶差分计算出瞬时电阻率在各个方向上变化最大的位置，这个位置推断为聚合物推进的前缘边界；电阻率二阶差分n各点计算公式见式(7)；
[0033][0034]其中，n无量纲，i表示方向，j表示求值位置。
[0035]与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：
[0036]本方案其中一个有益效果在于，利用“ρt矢量差分”来模拟地层电阻率随聚合物不断注入的变化规律，将实验分析与数值模拟方法相结合，构建聚合物在地层中运移、波及的轨迹。砂岩具有高阻特征，而聚合物具有低阻特征，当注液井不断向砂岩地层中注入聚合物时，地层的电阻率也会随着聚合物波及范围的变化而变化，通过数值模拟地层电阻率的变化规律，来构建测区渗流场。该方法优势在于测试成本低、效率高，只需要按时检测产液井产出液聚合物浓度，就能实现对地层流体渗流情况实时监测，绿色环保，成本低效率高。
附图说明
[0037]图1为本专利技术中一个具体实施方式的瞬时电阻率ρt的影响因素示意图。
[0038]图2为本专利技术中一个具体实施方式的岩石柱状体中三种流通路径示意图。
[0039]图3为本专利技术中一个具体实施方式的不同井点产出液浓度(C)及瞬时电阻率(ρt)随时间(t)的变化规律示意图。
[0040]图4为本专利技术中一个具体实施方式的一阶差分求解的t时刻目标地层ρt的平面分布特征示意图。
[0041]图5为本专利技术中一个具体实施方式的二阶差分求解的t时刻目标地聚合物的平面分布特征示意图。
[0042]图6为本专利技术中一个具体实施方式的t时刻XL10注液井附近目标地层产液井ρt以及3H浓度示意图。
[0043]图7为本专利技术中一个具体实施方式的总体流程步骤示意图。
具体实施方式
[0044]下面结合本专利技术的附图1
‑
附图7，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立Mitchell改进模型来计算t时刻各井点ρ
t
；S2、利用产出液驱替实验法验证Mitchell改进模型的可靠性；S3、通过对ρ
t
一阶差分处理，用一阶差分及差分模作为参数对目标区异常的变化进行认识，提取和突出由聚合物注入引起的目标层电阻率的变化，求解区内电阻率的分布情况；S4、通过二阶差分计算出瞬时电阻率在各个方向上变化最大的位置，二阶差分零值线确定异常体的边界位置，即聚合物推进的前缘边界；S5、通过实时监测孔隙内聚合物在各个方向上的渗流方向，根据其最终停留的前缘地点，最终划分出砂体的边界。2.如权利要求1所述的基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法，其特征在于，步骤S1中ρt求解思路如下：井点瞬时电阻率ρt是指某一时刻某一井点目标地层的电阻率；基于产出液聚合物浓度的电阻率计算模型，利用生产井的产出液，通过测定聚合物的浓度，利用数学模型来求解ρt。3.如权利要求2所述的基于瞬时电阻率矢量差分砂体边界的识别方法，其特征在于，步骤S1中Mitchell改进模型具体如下：测试聚合物浓度C
l
对地层流体电阻率的影响ρ
l
，取产液井产出液，保持阴阳离子浓度、S
t
不变的条件下，改变C
l
，ρ
l
随C
l
的增加而降低，当C
l
大于一定浓度时，ρ
l
保持不变；通过线性回归，拟合得到：其中，α、β＞0，为常数
ꢀꢀꢀꢀ
(1)取一砂岩柱体为研究对象，其长度为L，横截面积为S，孔隙度为模拟地层环境开展岩心驱替实验，其导电模型由砂岩颗粒导通路径、孔隙流体导通路径、基质导通路径以及孔隙流体、基质与砂岩颗粒串联构建的导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张喜，祝海华，赵晓明，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：