一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法及系统

本发明涉及一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法及系统，属于油气田开发。

背景技术：

1、化学驱是提高老油田采收率的一种重要方法，当注入水进入多孔介质后，在化学剂作用下，不但可以增加水相粘度，降低流度比，达到减少指进现象，提高采出程度的目的，还可以减小界面张力，增加毛管数，改变岩石润湿性，降低原油在岩石壁面上的吸附，有利于原油开采。在20世纪90年代初，我国先后在大庆、吉林、胜利和长庆油田部署开发试验区，均取得了良好的开发效果和经济效益。上述试验结果表明化学驱可有效降低老油田的含水率，提高采出程度。然而由于油藏中存在高渗透层或大孔道，化学剂溶液可能沿这些优势通道发生“窜流”现象。化学剂的窜流会造成化学剂在采油井过早突破，不仅造成化学剂的极大浪费，增加了产出液的处理量和难度，而且造成剩余油饱和度较高的低渗透带无法得到较好的动用，化学剂波及程度低，影响增产效果。针对化学剂驱化学剂窜的研究也随之发展。此外，大量矿产数据统计发现，化学驱含水缓降期特征是化学剂产出的“先兆”信号。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法；

2、本发明中，首先，将储层中的有效厚度、净毛比、孔隙度、级差、渗透率变异系数、渗透率、原油粘度和残余油饱和度对化学剂驱的影响通过含水率下降速度与注入水量这两个综合指标来表征，建立不同注入水量和含水率下降速度样本；然后，样本进行化学剂调堵，通过综合增油指标优化选择每个样本的最佳封堵半径和防窜剂浓度；最终，建立起封堵半径和防窜剂用量优化表。在使用时仅通过矿场生产过程中的含水率下降速度与注入水量就可以得到防窜剂用量、防窜剂浓度和封堵半径，克服了示踪剂检测等传统方法实施难度大、成本高的缺点。

3、本发明还提供了一种油藏防窜剂用量和浓度优化系统；

4、术语解释：

5、调堵模拟：利用油藏数值模拟软件模拟调堵过程。调堵过程是指，在化学驱模拟过程，向注入水中添加防窜剂，能够抑制化学剂的前进速度，增加化学剂在油藏中的波及范围。

6、本发明的技术方案为：

7、一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法，包括：

8、收集矿场化学驱区块生产井的含水率和产液量数据，计算生产井的含水率下降速度和注入水量；

9、由已知的生产井的含水率下降速度和注入水量，根据防窜剂注入参数优化表插值选取防窜剂的封堵半径和注入浓度；

10、根据生产井的参数计算防窜剂的用量。

11、根据本发明优选的，计算生产井的含水率下降速度和注入水量；包括：

12、绘制含水率和注入水体积的关系曲线，横坐标为注入水体积，pv数，纵坐标为含水率，%；

13、在化学剂窜流之前，将含水率开始下降的点定义为下降点；将含水率下降1%时的点定义为转换点；含水率下降速度指转换点的斜率的绝对值；注入水量指下降点与转换点之间的距离。

14、根据本发明优选的，防窜剂注入参数优化表建立方法包括：

15、建立不同的储层物性和流体性质的化学驱数据文件，其中，储层物性包括有效厚度、净毛比、孔隙度、级差、渗透率变异系数和平均渗透率；流体性质包括：原油粘度、残余油饱和度和油水界面张力；

16、使用油藏数值模拟软件对建立的化学驱数据文件开展计算；计算结束后，统计每个数值模拟模型的含水率下降速度和注入水量，建立含水率下降速度和注入水量的样本即化学驱样本；

17、对每个化学驱样本使用不同用量和不同浓度的防窜剂进行调堵模拟，以综合增油指标，优化出最佳防窜剂注入量和注入浓度；

18、将优化出最佳防窜剂注入量转换为封堵半径；

19、将优化出的最佳防窜剂注入量和注入浓度建立防窜剂注入参数优化表；防窜剂注入参数优化表共有两个自变量，分别是注入水量和含水率下降速度；每个注入水量和含水率下降速度确定两个因变量，分别是防窜剂的封堵半径和注入浓度。

20、进一步优选的，以综合增油指标，优化出最佳防窜剂注入量和注入浓度；包括：

21、对每个化学驱样本都进行每一种浓度和每一种用量的调堵模拟，计算每次调堵模拟的综合增油指标，选择综合增油指标最大时对应的用量和浓度为最佳防窜剂注入量和注入浓度。

22、进一步优选的，综合增油指标的定义如下：

23、 ;

24、;

25、其中，为吨剂增油量，小数；为增油量，吨；为加入防窜剂后相对于化学驱增采原油质量，吨；为注入防窜剂的质量，吨；为综合增油指标；、分别为一个每个化学驱样本调堵模拟后的最小、最大吨剂增油量，小数；、分别为一个每个化学驱样本调堵模拟后的最小、最大增油量，吨。

26、进一步优选的，封堵半径的定义如下所示：

27、;

28、其中，为封堵半径，；为防窜剂用量，；为生产井长度，；为孔隙度，小数；为残余油饱和度，小数；为生产井中高渗段的占比，小数。

29、根据本发明优选的，防窜剂的用量计算公式为：

30、 ;

31、其中，为防窜剂的用量，；为封堵半径，；为生产井长度，；为孔隙度，小数；为残余油饱和度，小数；为生产井中高渗段的占比，小数。

32、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法的步骤。

33、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法的步骤。

34、一种油藏防窜剂用量和浓度优化系统，包括：

35、含水率下降速度和注入水量技术模块，被配置为：收集矿场化学驱区块生产井的含水率和产液量数据，计算生产井的含水率下降速度和注入水量；

36、防窜剂的封堵半径和注入浓度选取模块，被配置为：由已知的生产井的含水率下降速度和注入水量，根据防窜剂注入参数优化表插值选取防窜剂的封堵半径和注入浓度；

37、防窜剂用量计算模块，被配置为：根据生产井的参数计算防窜剂的用量。

38、本发明的有益效果为：

39、将储层中的有效厚度、净毛比、孔隙度、级差、渗透率变异系数、渗透率、原油粘度、残余油饱和度和油水界面张力对化学剂驱的影响通过含水率下降速度与注入水量这两个综合指标来表征，建立不同注入水量和含水率下降速度样本。然后样本进行化学剂调堵，通过综合增油指标优化选择每个样本的最佳封堵半径和防窜剂浓度，最终建立起封堵半径和防窜剂用量优化表。在使用时仅通过矿场生产过程中的含水率下降速度与注入水量就可以得到防窜剂用量、防窜剂浓度和封堵半径。克服了示踪剂检测等传统方法实施难度大、成本高的缺点。

技术特征：

1.一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法，其特征在于，以综合增油指标，优化出最佳防窜剂注入量和注入浓度；包括：

3.根据权利要求1所述的一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法，其特征在于，综合增油指标的定义如下：

4.根据权利要求1所述的一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法，其特征在于，封堵半径的定义如下所示：

5.根据权利要求1所述的一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法，其特征在于，防窜剂的用量计算公式为：

6.一种油藏防窜剂用量和浓度优化系统，用于实现权利要求1-5任一所述的一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及一种油藏防窜剂用量和浓度优化方法及系统，属于油气田开发技术领域。包括：收集矿场化学驱区块生产井的含水率和产液量数据，计算生产井的含水率下降速度和注入水量；由已知的生产井的含水率下降速度和注入水量，根据防窜剂注入参数优化表插值选取防窜剂的封堵半径和注入浓度；根据生产井的参数计算防窜剂的用量。本发明在使用时仅通过矿场生产过程中的含水率下降速度与注入水量就可以得到防窜剂用量、防窜剂浓度和封堵半径。克服了示踪剂检测等传统方法实施难度大、成本高的缺点。技术研发人员：杜庆军,沈杰,侯健,孙鹏霄,宋考平,杨二龙,周康,石丽娜,韦贝,刘永革,熊赞夫受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）技术研发日：技术公布日：2024/7/29