一种压裂水平井窜流通道识别方法与流程

本发明属于油田机械采油配套，尤其涉及一种压裂水平井窜流通道识别方法。

背景技术：

1、水平井开发是长庆油田规模效益开发的主要手段之一，然而受压裂改造的影响、天然微裂缝发育与人工裂缝等叠加因素影响，随着开发时间的延长，部分水平井出现了含水上升速度快、暴性水淹等突出问题，严重制约了水平井的高效开发。据统计数据显示，长庆油田约1000口水平井含水超过80％，水平井控水治理迫在眉睫，亟需一种压裂水平井窜流通道识别方法，直观、准确、快速判断见水水平井的出水位置，为水平井治理提供依据，为油田稳产上产奠定基础。

2、目前窜流通道识别方法主要包括井间示踪剂分析识别方法、吸水剖面识别方法、试井测试识别方法、数值模拟识别方法及油藏工程方法。由于水平井水平段长，压裂段数多，这些方法无法实现准确、定量识别水平井窜流通道，成为制约该项技术扩大应用主要瓶颈。本文提出了一种压裂水平井窜流通道识别方法，用动态生产数据，计算井间传导率及连通体积，进而计算井组累积渗流能力、累积储存能力及洛伦兹系数，然后绘制相应的洛伦兹曲线，获取井间窜流指数大小，进而定性识别出存在水窜通道的井间通道。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种压裂水平井窜流通道识别方法，针对天然微裂缝发育与人工裂缝等叠加因素影响，部分水平井出现了含水上升速度快、暴性水淹的特点，提出了一种压裂水平井窜流通道识别方法，本发明以油井为中心，利用动态生产数据，计算井间传导率及连通体积，进而计算井组累积渗流能力、累积储存能力及洛伦兹系数，然后绘制相应的洛伦兹曲线，获取井间窜流指数大小，进而定性识别出存在水窜通道的井间通道。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：具体步骤为：

4、步骤一，确定连接单元体的传导率和连通体积；

5、步骤二，根据步骤一得到的传导率和连通体积，以油井j为中心，根据其与各相邻水井井间的传导率和连通体积计算对应的连通系数及时间常数，得到累积渗流能力；

6、步骤三，根据步骤二得到的累积渗流能力，计算得到累积储存能力；

7、步骤四，得到串流系数；

8、步骤五，根据串流系数筛选出可能存在窜流通道的井组后，通过井间窜流指数对窜流通道进行判断。

9、所述的步骤一中，连通体积地计算方法为：

10、先得到连接单元体孔隙体积，其表达式为：

11、vpij∝lijhijφij(1)

12、式里，i、j指的是井标记；lij指的是i井与j井之间的距离，单位为m；hij指的是i井与j井的井间储层的平均厚度值，单位为m；φij指的是i井与j井的井间储层的平均孔隙度值；

13、然后得到连接单元体的连通体积，其计算表达式为：

14、

15、式里，vf指的是储层总的孔隙体积，m3；nw指的是油田的注水井和产油井总井数；lij指的是i井与j井之间的距离，单位为m；hij指的是i井与j井的井间储层的平均厚度值，单位为m；φij指的是i井与j井的井间储层的平均孔隙度值；k是指第k层，l是指第l层，lkl、hkl、φkl依次指的是第k层和l层之间的距离，厚度，和孔隙度。

16、所述的步骤一中，传导率公式为：

17、

18、式里，tij指的是连接单元体的平均传导率，m3·d-1·mpa-1；kij指的是i井与j井之间的储层平均渗透率值，单位是10-3μm2；aij依次指的是i井与j井之间的储层平均横截面积，单位是m2；hij指的是i井与j井的井间储层的平均厚度值，单位为m；lij指的是i井与j井之间的距离，单位为m；α为单位换算系数，为0.0864；μo指地层原油的黏度；

19、由于空隙体积近似计算表达式为：

20、vpij≈lijhijaijφij(4)，

21、结合公式(3)和(4)可以计算传导率值：

22、

23、所述的步骤二中，以油井j为中心，根据其与各相邻水井井间的传导率和连通体积计算对应的连通系数及时间常数，计算公式如下：

24、

25、

26、累积渗流能力计算表达式为：

27、

28、式中，φij为i井和j井间的连通系数；τij为时间常数，表征注采井间时滞性和衰减性；tij为i井和j井间的井间传导率；vij为i井和j井间的连通体积；i为j井相关联的水井总数。

29、所述的步骤三中，累积储存能力计算表达式为：

30、

31、式中，fij为i井和j井间的累积渗流能力；cij为i井和j井间的累积储存能力；τij为时间常数，表征注采井间时滞性和衰减性；φij为i井和j井间的连通系数。

32、所述的步骤四中，以累积渗流能力为纵坐标，累积储存能力为横坐标，根据每口井斜率递减的顺序依次绘图，绘制窜流曲线并计算得到串流系数。

33、串流系数指的是曲线与对角线围成的封闭图形面积和坐标轴与对角线围成的面积之比，其系数越大，说明该井组平面非均质性越强，可能存在窜流通道，反之如果串流曲线近似与对角线重叠，说明该井组为均质油藏。

34、所述的步骤五中，根据串流系数筛选出可能存在窜流通道的井组后，需要对存在窜流通道的可能方向进行预判，定义连通系数和串流系数的乘积为井间窜流指数，根据窜流指数的大小即可判断注采井对间窜流通道类型。

35、所述的井间窜流指数的范围分为三类，包括0-0.4、0.4-0.7、0.7-1。

36、所述的井间窜流指数在0-0.4时，判断其为地质类型均质，窜流可能性小；井间窜流指数在0.4-0.7时，判断其为均质高渗条带，窜流可能性中等；井间窜流指数在0.7-1时，判断其为高渗条带裂缝，窜流可能性高。

37、本发明的有益效果为：

38、本发明以油井为中心，利用动态生产数据，计算井间传导率及连通体积，进而计算井组累积渗流能力、累积储存能力及洛伦兹系数，然后绘制相应的洛伦兹曲线，获取井间窜流指数大小，进而定性识别出存在水窜通道的井间通道。

39、以下将结合附图进行进一步的说明。

技术特征：

1.一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：所述的步骤一中，连通体积地计算方法为：

3.根据权利要求1所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：所述的步骤一中，传导率公式为：

4.根据权利要求1所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：所述的步骤二中，以油井j为中心，根据其与各相邻水井井间的传导率和连通体积计算对应的连通系数及时间常数，计算公式如下：

5.根据权利要求1所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：所述的步骤三中，累积储存能力计算表达式为：

6.根据权利要求1所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：所述的步骤四中，以累积渗流能力为纵坐标，累积储存能力为横坐标，根据每口井斜率递减的顺序依次绘图，绘制窜流曲线并计算得到串流系数。

7.根据权利要求6所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：串流系数指的是曲线与对角线围成的封闭图形面积和坐标轴与对角线围成的面积之比，其系数越大，说明该井组平面非均质性越强，可能存在窜流通道，反之如果串流曲线近似与对角线重叠，说明该井组为均质油藏。

8.根据权利要求1所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：所述的步骤五中，根据串流系数筛选出可能存在窜流通道的井组后，需要对存在窜流通道的可能方向进行预判，定义连通系数和串流系数的乘积为井间窜流指数，根据窜流指数的大小即可判断注采井对间窜流通道类型。

9.根据权利要求1所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：所述的井间窜流指数的范围分为三类，包括0-0.4、0.4-0.7、0.7-1。

10.根据权利要求1所述的一种压裂水平井窜流通道识别方法，其特征在于：所述的井间窜流指数在0-0.4时，判断其为地质类型均质，窜流可能性小；井间窜流指数在0.4-0.7时，判断其为均质高渗条带，窜流可能性中等；井间窜流指数在0.7-1时，判断其为高渗条带裂缝，窜流可能性高。

技术总结本发明提供一种压裂水平井窜流通道识别方法，具体步骤为：步骤一，确定连接单元体的传导率和连通体积；步骤二，根据步骤一得到的传导率和连通体积，以油井j为中心，根据其与各相邻水井井间的传导率和连通体积计算对应的连通系数及时间常数，得到累积渗流能力；步骤三：根据步骤二得到的累积渗流能力，计算得到累积储存能力；步骤四：得到串流系数；步骤五：根据串流系数筛选出可能存在窜流通道的井组后，通过井间窜流指数对窜流通道进行判断。本发明在在筛选出可能存在窜流通道的井组后，需要对存在窜流通道的可能方向进行预判。定义连通系数和串流系数的乘积为井间窜流指数，根据窜流指数的大小即可判断注采井对间窜流通道类型。技术研发人员：苏祖波,刘广胜,甘庆明,郑刚,李大建,吕亿明,朱洪征,王百,崔文昊,杨海涛受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18