哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法及装置

技术领域

本发明涉及缝洞型碳酸盐岩油藏开发技术领域，尤其涉及一种哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法及装置。

背景技术

塔里木盆地的海相缝洞型碳酸盐岩油藏，地质储量丰富，探明储量仍逐年增加，具有广阔的发展前景。该类油藏经历多期次构造运动和沉积演化，受多期断控或局部热液溶蚀作用形成大型洞穴、溶蚀孔洞和裂缝组成的储集体，在上覆泥灰岩、泥岩等盖层封堵以及侧向致密灰岩遮挡下，形成由不规则状的断控岩溶缝洞体组成的断溶体圈闭，其中较为典型的储集体为两个大型溶蚀洞穴通过裂缝连接而形成的“哑铃状”结构，即哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的结构，油井通过酸压裂缝沟通储层。流体在这类储层中的流动不仅有渗流也存在大空间自由流动，是一种复杂的耦合流动。以传统渗流力学为基础的理论模型和方法已不完全适用于此类油藏的研究。国内外学者目前研究较多的主要为离散裂缝模型，对离散溶洞模型的研究相对较少，且研究多在试井和数值模拟方面，当油井在两个溶洞同侧与油井在两个溶洞中间时，现有研究无法获得准确的油井产量分析模型，进而无法区分具体的流体流动规律。

发明内容

本发明实施例提出一种哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法，用以构建准确的哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，该方法包括：

确定目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的初始物性参数；

根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型；

将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解；

对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间；

基于无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间，构建目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，所述油井产量分析模型采用油井产量不稳定分析曲线图版表示，用于指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析。

本发明实施例提出一种哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建装置，用以构建准确的哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，该装置包括：

初始物性参数确定模块，用于确定目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的初始物性参数；

数学模型确定模块，用于根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型；

解析模块，用于将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解；

反演模块，用于对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间；

油井产量分析模型构建模块，用于基于无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间，构建目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，所述油井产量分析模型采用油井产量不稳定分析曲线图版表示，用于指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析。

本发明实施例还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法。

本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法的计算机程序。

在本发明实施例中，确定目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的初始物性参数；根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型；将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解；对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间；基于无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间，构建目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，所述油井产量分析模型采用油井产量不稳定分析曲线图版表示，用于指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析。在上述过程中，本发明实施例根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型，该模型准确度高，使得解析获得的油井井底的无因次产量拉氏解的准确度高，通过反演后获得的结果可绘制油井产量不稳定分析曲线图版的准确度高，即最后构建的目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型的准确度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法的流程图；

图2为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型对应的物理模型的示意图；

图3为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型对应的物理模型的渗流示意图；

图4为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型对应的油井产量不稳定分析曲线图版的示意图；

图5为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型对应的物理模型的示意图；

图6为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型对应的物理模型的渗流示意图；

图7为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型对应的油井产量不稳定分析曲线图版的示意图；

图8为本发明实施例中哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建装置的示意图；

图9为本发明实施例中计算机设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

图1为本发明实施例中哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101，确定目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的初始物性参数；

步骤102，根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型；

步骤103，将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解；

步骤104，对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间；

步骤105，基于无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间，构建目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，所述油井产量分析模型采用油井产量不稳定分析曲线图版表示，用于指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析。

在本发明实施例提出的方法中，本发明实施例根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型，该模型准确度高，使得解析获得的油井井底的无因次产量拉氏解的准确度高，通过反演后获得的结果可绘制油井产量不稳定分析曲线图版的准确度高，即最后构建的目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型的准确度高。

具体实施时，由于哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中包括两个大型溶洞，因此，油井和两个溶洞位置关系不同时，存在不同的哑铃状缝洞型储层的数学模型。

在一实施例中，哑铃状缝洞型储层的数学模型包括哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型和哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型；

根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型，包括：

若油井在两个溶洞同侧，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型为哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型；

若油井在两个溶洞中间，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型为哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型。

在上述实施例中，由于包括两个数学模型，下面分别进行介绍。

图2为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型对应的物理模型的示意图，基于地震、测井、生产动态等资料，可获得图2对应的物理模型，其中包括两个溶洞V1、V2，半径分别为R

在一实施例中，哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型采用如下公式表示：

其中，x

在步骤103中，将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解，在哑铃状缝洞型储层的数学模型为哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型时，具体过程如下：

联立哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型中的公式，且通过拉普拉斯变换，可得无因次Laplace空间解表达式：

其中：

利用Duhamel原理，油井井底的无因次产量拉氏解为：

在步骤104中，对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量q

之后，即可基于无因次产量q

在一实施例中，所述油井产量不稳定分析曲线图版包括无因次产量随无因次时间变化曲线、无因次产量积分随无因次时间变化曲线、无因次产量积分导数随无因次时间变化曲线。

图4为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型对应的油井产量不稳定分析曲线图版的示意图，该图版以无因次产量q

从图4可以看出，哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型对应的油井产量不稳定分析曲线可指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析，其流体流动规律可以分为以下五个阶段：

阶段Ⅰ：为裂缝F2的线性流阶段，主要受裂缝F2的特征的影响，无因次产量积分和产量积分导数曲线平行，且斜率为-1/2；

阶段Ⅱ：为溶洞V2的响应阶段，主要受溶洞性质的影响，无因次产量曲线趋于水平，无因次产量积分导数曲线出现第一个“凹子”，说明大型溶洞流体补充能力较好；

阶段Ⅲ：为过渡阶段，主要受裂缝F1和前后两个溶洞特征的影响；

阶段Ⅳ：为溶洞V1开始响应阶段，主要受溶洞V1及裂缝F1特征的影响，无因次产量积分导数曲线出现第二个“凹子”，溶洞V1进行流体补充；

阶段Ⅴ：为边界控制流阶段，其无因次产量积分及其产量积分导数曲线为斜率为-1的直线并重合。

在获得流体流动规律后，可指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的后续开发。

图5为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型对应的物理模型的示意图，基于地震、测井、生产动态等资料，可获得图5对应的物理模型，其中包括两个溶洞V

在一实施例中，哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型采用如下公式表示：

其中，x

在步骤103中，将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解，在哑铃状缝洞型储层的数学模型为哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型时，具体过程如下：

联立哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型中的公式，且通过拉普拉斯变换，可得无因次Laplace空间解表达式：

其中：

利用Duhamel原理，井底无因次产量拉氏解为：

在步骤104中，对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量q

之后，即可基于无因次产量q

在一实施例中，所述油井产量不稳定分析曲线图版包括无因次产量随无因次时间变化曲线、无因次产量积分随无因次时间变化曲线、无因次产量积分导数随无因次时间变化曲线。

图7为本发明实施例中哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型对应的油井产量不稳定分析曲线图版的示意图，该图版以无因次产量q

从图7可以看出，哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型对应的油井产量不稳定分析曲线可指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析，其流体流动规律可以分为以下五个阶段：

阶段Ⅰ：为裂缝线性流阶段，是压力波传到溶洞之前的阶段，主要受裂缝F特征的影响；

阶段Ⅱ：为距离近的右边溶洞V

阶段Ⅲ：为过渡阶段，距离远的溶洞反应之前的阶段，主要受裂缝性质的影响；

阶段Ⅳ：为距离远的左边溶洞V

阶段Ⅴ：为边界控制流阶段，其无因次产量积分及其产量积分导数曲线重合为斜率为“-1”的直线，反映了后期的拟稳态流动。

同样，在获得上述流体流动规律后，可指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的后续开发。

综上所述，在本发明实施例提出的方法中，确定目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的初始物性参数；根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型；将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解；对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间；基于无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间，构建目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，所述油井产量分析模型采用油井产量不稳定分析曲线图版表示，用于指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析。在上述过程中，本发明实施例根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型，该模型准确度高，使得解析获得的油井井底的无因次产量拉氏解的准确度高，通过反演后获得的结果可绘制油井产量不稳定分析曲线图版的准确度高，即最后构建的目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型的准确度高。

本发明实施例还提出一种哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建装置，其原理与哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法类似，这里不再赘述。

图8为本发明实施例中哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建装置的示意图，该装置包括：

初始物性参数确定模块801，用于确定目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的初始物性参数；

数学模型确定模块802，用于根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型；

解析模块803，用于将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解；

反演模块804，用于对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间；

油井产量分析模型构建模块805，用于基于无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间，构建目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，所述油井产量分析模型采用油井产量不稳定分析曲线图版表示，用于指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析。

在一实施例中，哑铃状缝洞型储层的数学模型包括哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型和哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型；

数学模型确定模块具体用于：

若油井在两个溶洞同侧，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型为哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型；

若油井在两个溶洞中间，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型为哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型。

在一实施例中，哑铃状缝洞型储层两洞两缝串联数学模型采用如下公式表示：

其中，x

在一实施例中，哑铃状缝洞型储层两洞一缝并联数学模型采用如下公式表示：

其中，x

在一实施例中，所述油井产量不稳定分析曲线图版包括无因次产量随无因次时间变化曲线、无因次产量积分随无因次时间变化曲线、无因次产量积分导数随无因次时间变化曲线。

综上所述，在本发明实施例提出的装置中，确定目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的初始物性参数；根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型；将所述初始物性参数输入至哑铃状缝洞型储层的数学模型中，解析获得目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井井底的无因次产量拉氏解；对所述无因次产量拉氏解进行数值反演，获得无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间；基于无因次产量、无因次产量积分、无因次产量积分导数、无因次时间，构建目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型，所述油井产量分析模型采用油井产量不稳定分析曲线图版表示，用于指导目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的流体流动规律分析。在上述过程中，本发明实施例根据目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层中油井和两个溶洞位置关系，确定哑铃状缝洞型储层的数学模型，该模型准确度高，使得解析获得的油井井底的无因次产量拉氏解的准确度高，通过反演后获得的结果可绘制油井产量不稳定分析曲线图版的准确度高，即最后构建的目标哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层的油井产量分析模型的准确度高。

本申请的实施例还提供一种计算机设备，图9为本发明实施例中计算机设备的示意图，该计算机设备能够实现上述实施例中的哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法中全部步骤，所述电子设备具体包括如下内容：

处理器(processor)901、存储器(memory)902、通信接口(CommunicationsInterface)903和总线904；

其中，所述处理器901、存储器902、通信接口903通过所述总线904完成相互间的通信；所述通信接口903用于实现服务器端设备、检测设备以及用户端设备等相关设备之间的信息传输；

所述处理器901用于调用所述存储器902中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法中的全部步骤。

本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，能够实现上述实施例中的哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法中全部步骤，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的哑铃状缝洞型碳酸盐岩储层产量分析模型构建方法的全部步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。