一种新的化学驱单层单向配产配注方法及其应用

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，具体涉及一种新的新的化学驱单层单向配产配注方法及其应用。

背景技术

单井配产配注是以保持地下注采平衡及合理地层压力水平为原则，把全区产油量、注入量通过科学地测算，合理地分配到每个井组和单井。配产配注在化学驱开发调整过程中，是一项很重要的技术，目前已有配产配注计算方法如下：

目标油藏孔隙体积：V＝S×h×φ

式中：V-区块孔隙体积，m

S-区块开发面积，km

h-油层有效厚度，m；

φ-油层有效孔隙度，％。

全区日注入量：Q

式中：Q

c–区块年注入速度，PV/a。

单井配注量计算方法，利用有效厚度注入强度法或碾平有效厚度强度法，将全区的日配注量劈分到单井。单井配产量采用连通方向占比劈分法，即将注入井的日配注量按照连通方向数平均劈分到每个采出井。或者采用油水井碾平地层系数劈分法，即将注入井的日配注量按照某一方向碾平地层系数占比，劈分到各个采出井。

这种配产配注方法主要应用于油层发育条件较好的一类油层，一类油层河道砂体发育，井间连通关系相对简单，砂体相变相对较小，满足了一类油层注采平衡，压力平衡的开发需求。随着化学驱开发对象转向薄差油层，以及对化学驱开发调整的新认识，这种配产配注方法产生了不适应性，主要表现在以下两方面：

一是对剩余油挖潜的不适应。在原来一类油层化学驱开发中后期，表现出剩余油分布不均衡的特征，按照原方法进行配产配注，没有考虑不同方向上的注采强度，局部低剩余油饱和度井区形成低效无效循环，造成了注入化学剂的浪费；目前化学驱开发对象转为薄差油层为主，这种剩余油分布不均衡的特征更加突出，利用原配产配注方法，不能形成有效驱替，造成了局部井层剖面动用差异大、聚合物用量差异大以及低效无效循环严重浪费化学剂的问题。

二是对不同连通关系强度设计的不适应。随着开发对象变差，1米以下薄差油层厚度占比不断增加，平面相变频繁、井间连通关系复杂，原有一类油层条件下配产配注方法不能满足薄差油层不同连通质量油层的单层、单方向的配产配注需求。例如注采井均为河道砂体发育，但两口井间存在砂体变差部位遮挡，如采用原配产配注方法，会造成强度过大，导致注入压力上升过快，形成憋压，存在套损隐患等问题。

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的现有配产配注方法不适应薄差油层的问题，而提供一种新的化学驱单层单向配产配注方法，该新的化学驱单层单向配产配注方法，能够满足薄差油层化学驱不同连通质量油层的单层、单方向的配产配注需求，提高薄差油层化学驱单井配产配注合理率，保证油田的稳产超产。本发明还提供了一种新的化学驱单层单向配产配注方法的应用。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种新的化学驱单层单向配产配注方法，包括：

确定注入井某一单层配注量；

通过不同类型油层连通质量关系，确定注入井某一单方向上连通质量情况及碾平地层系数；

量化注采井距不均匀程度，确定某一层段井距突进系数；

基于连通质量、井距影响以及碾平地层系数，将单层配注量按照上述考虑因素参数占比劈分到某一方向，进行某一层段各个连通方向采出井配注；

基于确定的某一层段各个连通方向采出井配注的量，按照注采平衡法，对采出井进行由单向到单层，再到单井的配产。

进一步的，确定注入井某一单层配注量的方法，包括：

通过精细地质解释，明确不同油层单层孔隙体积、地质储量、连通关系、有效厚度及渗透率等参数；通过类比法及现场实际开发经验，制定区块合理注入速度；从而确定全区日注入量；

基于确定的全区日注入量及确定的单层孔隙体积，结合该层优势相动用比例，以及层段剩余油饱和度水平；确定注入井单层配注量关系式；

进一步的，单层配注量关系式：

其中：Q

式中：Q

c-区块年注入速度，PV/a；

V-区块总孔隙体积，m

Q

V

V

D

(来源于薄差油层实际吸液剖面统计分析结果)；

S

(来源于跟踪数值模拟计算结果)。

进一步的，单方向碾平地层系数的确定方法，包括：

在精细地质再认识的基础上，考虑注采井区域内所有井，依据六种微相类型建立了井间砂体连通关系，利用数值模拟，定量评价不同砂体接触类型连通质量，给出连通质量定量化评价系数；

确定砂体连通类型后，根据井间实际存在所有井点油层发育，结合薄差油层取心及现场吸液剖面资料，将仍存在一定潜力且可动用的一类过渡砂岩，改变以往只用有效厚度计算配产配注的方法，利用不同砂体孔隙度差异，建立一类过渡砂岩折算方法，将一类过渡砂岩纳入到厚度计算，确定单方向碾平地层系数。

进一步的，确定单方向碾平地层系数的关系式为：

单方向碾平地层系数：

式中：

k-渗透率，mD；

h-折算厚度，m；

h

h

φ

φ

r-注采井间实际存在所有井点数，个；

进一步的，某一层段井距突进系数的确定方法，包括：

平面上层系间开采井距不均匀，造成不同方向上采出井的驱替不均衡，为此，创新建立了注采井距不均匀程度量化计算方法，创新注采井距突进系数，用不同连通方向井距与井组平均井距做比值得到井距突进系数关系式。

进一步的，单方向注采井距离突进系数：

其中：

式中：T-井距突进系数；

-井组平均井距，m；

l-注采井间距离，m；

m-注入井连通采出井方向数，个。

进一步的，采出井单方向配注量关系式为：

单方向配注量：

式中：

Z-连通质量评价系数；

进一步的，采出井单向配产量：

采出井单层配产量：

采出井单井配产量：

式中：Q

Y

Y

Y

m-注入井连通采出井方向数，个；

f

V

本发明还提供了一种将化学驱单层单向配产配注方法应用于薄差油层化学驱的单层单向的配产配注。

本发明至少具备如下有益效果：

原配产配注方法，考虑区块整体注入速度后，以单井为最基本单位，未考虑到单层，本发明的配产配注方法，则以单层为最基本单位，且考虑了不同方向不同连通质量，以满足不同类型油层配产配注需求。配产配注过程中，主要考虑不同连通质量影响程度、不同方向剩余油潜力、注采井距不均匀程度影响等因素，来实现单井-单层-单方向的挖潜。

应用新的化学驱单层单向配产配注方法后，取得的效果主要体现在以下几方面：

一是油层动用状况得到改善。与原算法相比，有效动用比例提高了11.15个百分点，薄差油层得到有效动用；单层突进的井数比例下降了50％。

二是不同含水饱和度方向配注强度更加合理。应用本发明方法后，限制了高含水饱和度井组注入强度，控制低效无效循环注入；加强了低含水饱和度井组注入强度，保证了剩余油富集区的高效挖潜。

三是不同连通质量方向配注强度更加合理。应用新算法后，井间相变复杂井组注入强度进行了优化，注入压力升幅速度减缓0.14MPa。

附图说明

附图1是本发明实施例中薄差油层岩心柱状图；

附图2是本发明实施例中SⅡ7沉积单元(井1)的注采连通关系图；

附图3是本发明实施例中大庆萨南油田薄差油层化学驱区块A数模预测与实际开发对比曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

区块的配产配注过程，包括以下过程：

(1)通过精细地质解释，明确不同油层单层孔隙体积、地质储量、连通关系、有效厚度及渗透率等参数；

(2)通过类比法及现场实际开发经验，制定区块合理注入速度；

(3)利用本发明配产配注计算方法，完成单层-单向-单井的配产配注计算。

一种新的化学驱单层单向配产配注方法，包括以下步骤：

步骤一：利用孔隙体积劈分法计算注入井单层配注。单层孔隙体积利用精细地质解释成果，在原有化学剂可进入有效层孔隙的基础上，将可动用的一类渐变砂岩孔隙体积纳入到计算中，同时考虑了该层优势相动用比例，以及层段剩余油饱和度水平。

全区日注入量：Q

式中：Q

c-区块年注入速度，PV/a；

V-区块总孔隙体积，m

单层配注量：

单井配注量：

式中：Q

Q

V

V

n-单井射开单元数；

D

(该参数来源于薄差油层实际吸液剖面统计分析结果)；

S

(该参数来源于跟踪数值模拟计算结果)。

步骤二：引入不同类型油层连通质量关系，确定单方向碾平地层系数。

摒弃以往只考虑注采井之间一对一的砂体相变连通关系，在精细地质再认识的基础上，创新为考虑注采井区域内所有井，依据六种微相类型建立了井间砂体连通关系，利用数值模拟，定量评价不同砂体接触类型连通质量，给出连通质量定量化评价系数。确定砂体连通类型后，根据井间实际存在所有井点油层发育，确定单方向碾平地层系数。结合薄差油层取心及现场吸液剖面资料，一类过渡砂岩仍存在一定潜力且可动用，如图1所示。为此，改变以往只用有效厚度计算配产配注的方法，利用不同砂体孔隙度差异，建立一类过渡砂岩折算方法，将一类过渡砂岩纳入到厚度计算。细化井间砂体连通质量类型如表1所示；不同连通类型示踪剂见剂数模结果如表2所示。

表1

表2

备注：模拟注剂时间2021/1/1，摸拟示踪剂1000m

表2中Z-连通质量评价系数来源于数值模拟；

单方向碾平地层系数：

式中：k-渗透率，mD；

h-折算厚度，m；

h

h

φ

φ

r-注采井间实际存在所有井点数，个；

步骤三：量化注采井距不均匀程度计算方法。

平面上层系间开采井距不均匀，造成不同方向上采出井的驱替不均衡，为此，建立了注采井距不均匀程度量化计算方法，创立了注采井距突进系数。用不同连通方向井距与井组平均井距做比值得到井距突进系数关系式。

单方向注采井距离突进系数：

其中：

式中：T-井距突进系数；

-井组平均井距，m；

l-注采井间距离，m；

m-注入井连通采出井方向数，个。

步骤四：进行采出井配产。

考虑连通质量、井距影响以及碾平地层系数，将配注量按照上述考虑因素参数占比劈分到某一方向，进行采出井由单向到单层，再到单井的配产。

单方向配注量：

采出井单向配产量：

采出井单层配产量：

采出井单井配产量：

式中：Z-连通质量评价系数；

Q

Y

Y

Y

m-注入井连通采出井方向数，个；

f

V

通过上述方法进行薄差油层化学驱配产配注，实现方案设计更合理、更到位、更精准。

实施例1

在大庆萨南油田薄差油层化学驱区块A井1应用本发明新的配产配注计算方法，区块注入速度采用2020年年初计划水平，计算当年平均单井配注量与配产量，两种计算方法差距主要在于新的配产配注计算方法考虑到层、到方向，区块开发注采能力及开发效果保持较高水平。

一种新的化学驱单层单向配产配注方法，采用单层-单向-单井配产配注计算过程，包括如下步骤：

步骤一：确定井1SⅡ7沉积单元的配注量计算。

按照孔隙体积占比法将全区的注入量劈分到小层，保证每个层的剩余油得到均匀驱替。

全区日注入量：Q

＝1193×10

步骤二：井1SⅡ7沉积单元连通质量确定。考虑井间砂体相变连通关系，得到每一个方向上连通质量情况及碾平地层系数。井1萨Ⅱ7沉积单元的注采连通关系如图2所示。

单方向1的碾平地层系数：

连通质量评价系数:Z＝1.00(见表2)

步骤三：井1SⅡ7沉积单元注采井距突进系数确定。

单方向注采井距离突进系数为某一方向井距与该层段连通方向平均井距之比。

单方向注采井距离突进系数：

其中：

步骤四：井1某一层段各个连通方向采出井配产。

按照砂体连通质量劈分出单方向注入量，按照注采平衡法，即为该方向采出量。

单向产液量：

单层产液量：

单井产液量：

按照上述方法算得大庆萨南油田薄差油层化学驱区块A部分井配产配注结果与原方法对比见表3及表4。

表3

表4

按照本发明算法对区块A调整654井次，大庆萨南油田薄差油层化学驱区块A数模预测与实际开发对比曲线如图3所示。区块注聚前初含水94.28％，目前实际综合含水86.37％，阶段采出程度16.24％，相同注入孔隙体积条件下，数值模拟预测综合含水为87.70％，阶段采出程度10.71％，区块总体开发形势好于数模预测，综合含水低于数模1.33个百分点，多提高采收率5.53个百分点。调整后，注采比合理井比例提高了30.6个百分点，日产液达到单井配产合理范围井比例提高35.1个百分点，与原算法对比，注采比合理井比例多提高16.7个百分点，日产液合理井比例多提高14.8个百分点；井间压差控制在0.8MPa，不同油层碱聚合物用量差异减小到75mg/L.PV。

采用本发明新的化学驱单层单向配产配注方法：

一是改善了油层动用状况。原算法下，区块A有26个井组有效动用比例68.42％，低于平均水平13.3个百分点，其中存在单层吸液比例大于30％井16口，应用本发明方法后，有效动用比例79.57％，提高了11.15个百分点，单层吸液比例大于30％井3口，较调整前减少了13口；

二是不同含水饱和度方向配注强度更加合理。区块A在原算法下，单井注入强度采用区块平均注入强度，其中32个高含水和度井组及13个低含水饱和度井组平均注入强度3.76m

三是不同连通质量方向配注强度更加合理。区块A应用本发明方法后，针对27个井间存在砂体相变井组注入强度进行了优化，调整前注入强度3.82m

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范畴。