專利名稱：用于油藏開(kāi)發(fā)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明被設(shè)計(jì)用于石油工業(yè)，以控制油藏的開(kāi)發(fā)。
背景技術(shù)：
已知的用于油藏開(kāi)發(fā)的控制方法包括對(duì)多孔介質(zhì)和儲(chǔ)層流體的特性的實(shí)驗(yàn)室研究，對(duì)井的地球物理學(xué)的和地質(zhì)商業(yè)性的勘探，對(duì)油源層狀況圖的構(gòu)建和合并分析，將油藏分解成具有典型的地質(zhì)和滲流特征的多個(gè)代表性的區(qū)域，以及對(duì)應(yīng)用采收方法并增大石油產(chǎn)量的層的選擇。有一種油藏開(kāi)發(fā)的控制方法(1998年9月27日公開(kāi)的專利號(hào)為RUN2119583的俄羅斯專利)包括對(duì)多孔介質(zhì)和儲(chǔ)層流體的特性的實(shí)驗(yàn)室研究，井的地球物理學(xué)的和地質(zhì)商業(yè)性的勘探，對(duì)地質(zhì)斷面的構(gòu)建，通過(guò)典型的滲透性層對(duì)層間的追蹤，對(duì)初始的和剩余的產(chǎn)油層的圖的構(gòu)建，對(duì)枯竭的產(chǎn)油層的說(shuō)明，該說(shuō)明帶有對(duì)累積的石油產(chǎn)量和注入能力的解釋。這個(gè)方法的缺點(diǎn)在于未考慮到床層中的壓力梯度的具體分布和滯留層的形成，并且也未考慮它們對(duì)于床層產(chǎn)量的影響，該影響降低了對(duì)緩慢運(yùn)動(dòng)的油層的定位的可靠性。有一種用來(lái)探測(cè)緩慢運(yùn)動(dòng)的油層的邊界的方法(V. V. Devlikamov, Z. A. Khabibullin, and Μ. Μ. Kabirov. Anomalous Oils. Moscow Nedra, 1975,168p)包括估計(jì)構(gòu)造成油的組分含量，測(cè)量井中的地層壓力，以及計(jì)算動(dòng)態(tài)剪應(yīng)力?；谟?jì)算出的對(duì)每個(gè)井的動(dòng)態(tài)石油剪應(yīng)力值，和床層滲透性分布圖，創(chuàng)建顯示了動(dòng)態(tài)剪應(yīng)力梯度的分布圖。通過(guò)每個(gè)井中的地層壓力的測(cè)量值創(chuàng)建地層壓力梯度的分布圖。將石油剪切力的動(dòng)態(tài)壓力梯度與實(shí)際地層壓力梯度相比較。通過(guò)結(jié)合顯示了石油剪切力的動(dòng)態(tài)壓力梯度的分布圖和顯示了實(shí)際地層壓力梯度的分布圖，繪出緩慢運(yùn)動(dòng)的油層的邊界。這個(gè)方法的缺點(diǎn)在于其只可以應(yīng)用于均勻地層。在帶狀和疊層等不均勻性程度高的情況下，還有如果地層結(jié)構(gòu)的不均勻性增大時(shí)，這個(gè)控制方法沒(méi)有考慮滲流速度對(duì)床層內(nèi)的壓力梯度的分布和滯留層的形成的影響，并且也沒(méi)有考慮它們對(duì)床層產(chǎn)量的影響，從而降低了緩慢運(yùn)動(dòng)的油層的定位可靠性。一種油藏開(kāi)發(fā)的控制方法(2001年8月20日公開(kāi)的專利號(hào)為RU N2172402的俄羅斯專利)，與所公開(kāi)的那個(gè)最相似，包括測(cè)量地層壓力、儲(chǔ)層流體黏性、油和水的相對(duì)相滲透率；構(gòu)建顯示了壓力場(chǎng)、滲流和滲透速度的圖；將壓力場(chǎng)圖疊加到顯示了滲流和滲透速度的圖上；對(duì)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的的地點(diǎn)的定位。通過(guò)依賴于該地點(diǎn)的生產(chǎn)和注入井的數(shù)量、滲透性、疊層和帶狀不均勻性、儲(chǔ)量的消耗、水含量、和井的液體速度的多維方程式，為各個(gè)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)計(jì)算了應(yīng)用先進(jìn)的石油采收方法的滿意度函數(shù)值。這些先進(jìn)的石油采收方法按滿意度函數(shù)下降的次序應(yīng)用于與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)。這個(gè)方法的缺點(diǎn)在于其沒(méi)有考慮采收方法的影響，這會(huì)導(dǎo)致孔隙空間結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)層流體特性的不可逆轉(zhuǎn)的變化。在油藏開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，對(duì)床層的長(zhǎng)期作用會(huì)導(dǎo)致孔隙空間結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)的變化，滲透性的下降，儲(chǔ)層流體特性和儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)的變化。因?yàn)樽⑷胨奈锢砘瘜W(xué)特性與儲(chǔ)層水的物理化學(xué)特性不同，水對(duì)油藏的作用擾亂了系統(tǒng)的平衡狀態(tài)。注入水是油藏的新組分，它與巖石骨架，碳?xì)浠衔锖蛢?chǔ)層水的相互作用導(dǎo)致床層的不均勻性增大， 巖石滲透性的差異變大，以及儲(chǔ)層流體的特性上的實(shí)質(zhì)變化。因而，這個(gè)過(guò)程之后可能形成 /K-石油乳狀液“V. A. Amiyan. Possibility of Emulsion Formation in the Well Zone. Moscow,1959, no.ll,39p. /TsNIIT Neftegaz. Ser. Oil Field Engineering. News of Oil and Gas Equipment)正如在油田工程中眾所周知的，當(dāng)應(yīng)用熱釆法時(shí)，產(chǎn)層會(huì)遭受最顯著的改變。熱釆過(guò)程伴隨著黏稠而穩(wěn)定的石油乳狀液的形成。(G. N. Pozdnyshev, R. Sh. Fattakhov, md D. M. Bril^. Formation of Resistant Oil Emulsions When Applying Thermal Methods of Action on Formation and Ways to Destroy Them//Thematic Scientific Engineering Review :Ser.Oil Field Engineering. Moscow :VNII0ENG. 1983，issue 16 (65)，44p.)，在肯基亞克油藏(北哈薩克斯坦)，生產(chǎn)井中循環(huán)蒸汽的注入伴隨著蒸汽在石油中冷凝而形成細(xì)微的分散的乳狀液。(D. A. Alimanov. Some Questions Concerning Production of High-Viscous Oil at the Kenkiyak Deposit//0il Field Engineering :Scientific Engineering Information Book. Moscow. VNIIOENG. 1981, no. 6, pp. 19-20).當(dāng)應(yīng)用不同的采收方法時(shí)，在床層中形成不同阻力度的石油乳狀液。泵送的水-石油乳狀液對(duì)破裂的阻力表示了，由于先進(jìn)石油采收方法的應(yīng)用，油藏狀態(tài)的變化的特征。那就是為什么石油乳狀液阻力的平均值在油藏內(nèi)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的層中不同的原因。 水-石油乳狀液的阻力的增長(zhǎng)使得乳狀液的提升和運(yùn)輸顯著地復(fù)雜化，導(dǎo)致設(shè)備的快速損耗，反乳化劑的應(yīng)用，并導(dǎo)致用于石油生產(chǎn)的花費(fèi)的大量增長(zhǎng)。就這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，為先進(jìn)采收方法的應(yīng)用選擇正確的地點(diǎn)是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的工程任務(wù)是通過(guò)對(duì)已開(kāi)發(fā)的油藏的特征參數(shù)的更周全的考慮，例如，分析泵送的水-石油乳狀液對(duì)破裂的阻力值，當(dāng)水-石油乳狀液被提升和泵送時(shí)，增加對(duì)油藏開(kāi)發(fā)的控制效率。通過(guò)對(duì)油藏開(kāi)發(fā)的控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)工程任務(wù)，該控制方法包括測(cè)量地層壓力、儲(chǔ)層流體的黏性、石油和水的相對(duì)相滲透率；構(gòu)建壓力場(chǎng)圖、顯示了滲流場(chǎng)和滲透速度的圖； 將壓力場(chǎng)圖疊加到顯示了滲流和滲透速度的圖上；對(duì)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)的定位。通過(guò)依賴于在該地點(diǎn)的生產(chǎn)和注入井的數(shù)量、滲透率、疊層和帶狀不均勻性、儲(chǔ)量的消耗、水的含量、井的液體速度的多維方程式，為各個(gè)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)計(jì)算了應(yīng)用先進(jìn)的石油采收方法的滿意度函數(shù)值；對(duì)于具有相同的滿意度函數(shù)值的與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)，以下是必要的估算各個(gè)井中的水-石油乳狀液阻力，計(jì)算各個(gè)地點(diǎn)內(nèi)的水-石油乳狀液阻力的平均值，在區(qū)域中推薦應(yīng)用先進(jìn)采收方法以增大水-石油乳狀液阻力的值。建議將先進(jìn)采收方法應(yīng)用到指定的井，直到達(dá)到水-石油乳狀液阻力的最大值并使其穩(wěn)定。當(dāng)為先進(jìn)采收方法的應(yīng)用選擇了與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)時(shí)，偶爾會(huì)發(fā)生不同地點(diǎn)具有幾乎相等的(取決于計(jì)算的精確性)滿意度函數(shù)的值。在這種情況下，可以依據(jù)水-石油乳狀液阻力值選擇用于先進(jìn)采收方法的應(yīng)用的地點(diǎn)，水-石油乳狀液阻力值表示了在進(jìn)行比較的地點(diǎn)上應(yīng)用先進(jìn)采收方法后油藏的狀態(tài)的特征。已知，先進(jìn)采收方法應(yīng)用的頻率的增大伴隨有額外的石油生產(chǎn)量的減少。根據(jù)多項(xiàng)調(diào)查，生產(chǎn)井的鹽酸處理的頻率的增大伴隨有額外的石油生產(chǎn)量的減少(V. A. Amiyan. Physicochemical Methods of Well Production Improvement. Moscow, Nedra，1970， 279p)。也已知如果循環(huán)的次數(shù)上升，對(duì)井的循環(huán)蒸汽處理的效率也減小。(A. I. Artemenko, V. A. Kashchavtsev,and A. A. Fatkullin. Cyclic Steam Treatment as One of Priorities in Highly Viscous Oil Production//0il Business. 2005, no. 6, pp. 113-115)伴有先進(jìn)采收方法應(yīng)用的頻率的增長(zhǎng)，額外石油生產(chǎn)量的降低與石油乳狀液的阻力的增長(zhǎng)有關(guān)。水-石油乳狀液的阻力隨著先進(jìn)采收方法應(yīng)用的頻率的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)并達(dá)到其最大值。當(dāng)穩(wěn)定了水-石油乳狀液阻力的最大值，額外的石油產(chǎn)量的數(shù)值變得微不足道。 因此，先進(jìn)采收方法的應(yīng)用對(duì)于選定的區(qū)域內(nèi)的任何特定的井是有效的，直到使水-石油乳狀液阻力達(dá)到最大值并穩(wěn)定。通過(guò)圖來(lái)解釋發(fā)明

圖1.在井427的重復(fù)的循環(huán)蒸汽處理中，額外的石油產(chǎn)量(1)的變化和石油乳狀液阻力值( 的變動(dòng)Qn/U是執(zhí)行了 η次循環(huán)后的產(chǎn)量水平I與執(zhí)行了第一次循環(huán)后的產(chǎn)量水平A的關(guān)系式；nn/ ni是執(zhí)行了 η次循環(huán)后的石油乳狀液阻力水平ηη與執(zhí)行了第一次循環(huán)后的石油乳狀液阻力水平H1的關(guān)系式。圖2.在井279的重復(fù)的鹽酸處理中，額外的石油產(chǎn)量(1)的變化和石油乳狀液阻力值⑵的變動(dòng)MQ/Q是額外的石油產(chǎn)量水平與循環(huán)執(zhí)行后的水平的關(guān)系式；△ n/n是石油乳狀液阻力值上的變動(dòng)的水平與循環(huán)執(zhí)行后的石油乳狀液阻力水平的關(guān)系式。所提供的用于油藏開(kāi)發(fā)的控制方法被應(yīng)用于烏德穆?tīng)柼毓埠蛧?guó)的格列米哈油藏。 格列米哈油藏開(kāi)發(fā)的主要形成目標(biāo)在于巴什基利亞期床層a4。目標(biāo)是通過(guò)井兩兩之間距離 173米的七點(diǎn)法井網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)的。在儲(chǔ)層狀態(tài)下石油黏性達(dá)到148. 14mPa/sec。不同的先進(jìn)采收方法被用于該油藏的開(kāi)發(fā)。根據(jù)專利號(hào)為RU N217M02的俄羅斯專利中規(guī)定的操作順序，包括測(cè)量地層壓力， 儲(chǔ)層流體黏性，石油和水的相對(duì)相滲透率；構(gòu)建顯示了壓力場(chǎng)、滲流和滲透速度的圖；將壓力場(chǎng)圖疊加到顯示了滲流和滲透速度的圖上，為油藏中的巴什基利亞期床層A4確定與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)。通過(guò)依賴于在該地點(diǎn)的生產(chǎn)和注入井的數(shù)量、滲透率、疊層和帶狀不均勻性、儲(chǔ)量的消耗、水含量、井的液體速度的多維方程式，為各個(gè)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)計(jì)算了應(yīng)用先進(jìn)的石油采收方法的滿意度函數(shù)值。有多個(gè)以應(yīng)用先進(jìn)石油采收方法的幾乎相等 (0. 4331和0. 4330)的滿意度函數(shù)值為特征的地點(diǎn)。在分析先進(jìn)石油采收方法的過(guò)程中，已知在第一地點(diǎn)(滿意度函數(shù)值是0.4331)中，是在受到?jīng)_力計(jì)量的蒸汽注入的井之后產(chǎn)生生產(chǎn)井。目前，注入油田廢水。在第二地點(diǎn)(滿意度函數(shù)值是0.4331)，是在熱水作用的層產(chǎn)生生產(chǎn)井。在自然開(kāi)發(fā)之后，開(kāi)始熱水注入。兩個(gè)地點(diǎn)處的井中的儲(chǔ)層流體都用電力驅(qū)動(dòng)的離心泵來(lái)提升。在所考慮的地點(diǎn)的井中收集石油乳狀液樣品。以下面的方式來(lái)測(cè)量乳狀液阻力。 體積為100ml的水-石油乳狀液被倒入聚丙烯的玻璃杯，該聚丙烯的玻璃杯被放在充滿蒸餾水的水浴中。電流強(qiáng)度為1.2A的兩個(gè)電極被浸在水浴中。電極之間的電壓達(dá)到12V。乳狀液處理的過(guò)程由多個(gè)聚丙烯袋中的氧化還原電勢(shì)的變動(dòng)所控制，聚丙烯袋帶有蒸餾水，這些聚丙烯袋被放在帶有電極的水浴中。蒸餾水的氧化還原電勢(shì)達(dá)到+120mV。當(dāng)水的氧化還原電勢(shì)在水浴中達(dá)到最大值205mV，處理中斷。暫停繼續(xù)直到水的氧化還原電勢(shì)降低到最小值50mV。重復(fù)所描述的循環(huán)直到形成石油和水之間的邊界。乳狀液處理循環(huán)的數(shù)量的增長(zhǎng)伴隨有石油乳狀液阻力的增大。然后，為兩個(gè)地點(diǎn)計(jì)算石油乳狀液阻力的平均值。在第一地點(diǎn)的石油乳狀液阻力的平均值超出第二地點(diǎn)的石油乳狀液阻力的平均值1. 3倍。推薦對(duì)第二地點(diǎn)應(yīng)用先進(jìn)采收方法。在第一地點(diǎn)內(nèi)的井427內(nèi)進(jìn)行7次重復(fù)的循環(huán)蒸汽處理。井的循環(huán)蒸汽處理后對(duì)石油乳狀液取樣。根據(jù)上面所描述的方法，測(cè)量石油乳狀液阻力。如圖1中所顯示的圖表， 在第4次循環(huán)后，石油乳狀液阻力達(dá)到最大值，并且之后的循環(huán)的執(zhí)行并不是有效的，因?yàn)轭~外的石油產(chǎn)量并不明顯。在第二地點(diǎn)內(nèi)的井279內(nèi)進(jìn)行4次的重復(fù)鹽酸處理。如圖2中所顯示的圖表，在第3次鹽酸處理后，石油乳狀液阻力達(dá)到最大值，在執(zhí)行之后的循環(huán)中，額外的石油產(chǎn)量并不明顯，并且先進(jìn)采收方法的進(jìn)一步應(yīng)用并不是有效的。所提供的對(duì)油藏開(kāi)發(fā)的控制方法使得在與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的的區(qū)域內(nèi)選擇地點(diǎn)成為可能，以在滿意度函數(shù)的平均值相等時(shí)，應(yīng)用先進(jìn)采收方法，應(yīng)對(duì)由應(yīng)用這些方法所導(dǎo)致的孔隙空間的結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)層流體的特性上的不可逆轉(zhuǎn)的變化。
權(quán)利要求
1.一種用于油藏開(kāi)發(fā)的控制方法，包含與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)的定位，計(jì)算應(yīng)用先進(jìn)的石油采收方法的滿意度函數(shù)值，測(cè)量與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)內(nèi)的每個(gè)井中的石油乳狀液阻力，以及在與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的區(qū)域中應(yīng)用先進(jìn)的采收方法，以增大水-石油乳狀液阻力。
2.方法(點(diǎn)1)包含測(cè)量地層壓力、地層流體的黏性、相對(duì)相石油和水的滲透率以用于對(duì)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)的定位；構(gòu)建顯示了壓力場(chǎng)的圖和顯示了滲流場(chǎng)和滲透速度的圖； 將顯示了壓力場(chǎng)的圖疊加于顯示了滲流場(chǎng)和滲透速度的圖之上。
3.方法(點(diǎn)1)，通過(guò)依賴于在所述地點(diǎn)內(nèi)的生產(chǎn)和注入井的數(shù)量、滲透率、疊層和帶狀不均勻性、儲(chǔ)量的消耗、水含量、井的液體速度的多維方程式，為各個(gè)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)計(jì)算應(yīng)用先進(jìn)的石油采收方法的滿意度函數(shù)值。
4.方法(點(diǎn)1)，包含在所述的與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)，應(yīng)用具有與應(yīng)用先進(jìn)石油采收方法相似的的滿意度函數(shù)值的先進(jìn)采收方法，以增大所述地點(diǎn)中的水乳狀液阻力的平均值。
5.方法(點(diǎn)1)，包含在井中應(yīng)用先進(jìn)采收方法直到水-石油乳狀液阻力達(dá)到并穩(wěn)定在最大值。
全文摘要
本發(fā)明被設(shè)計(jì)用于石油工業(yè)，以控制油藏的開(kāi)發(fā)。通過(guò)對(duì)已開(kāi)發(fā)的油藏為特征的參數(shù)的更周全的考慮，以提高對(duì)油藏開(kāi)發(fā)的控制效率，對(duì)具有相等的滿意度函數(shù)值的與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)執(zhí)行以下操作額外地測(cè)量每個(gè)井中的水-石油乳狀液阻力，計(jì)算每個(gè)地點(diǎn)中的水-石油乳狀液阻力的平均值，在地點(diǎn)中應(yīng)用先進(jìn)采收方法以增大水-石油乳狀液阻力值。為了探測(cè)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)，執(zhí)行以下操作測(cè)量地層壓力，儲(chǔ)層流體的黏性，相對(duì)相石油和水滲透率，構(gòu)建顯示了壓力場(chǎng)的圖和顯示了滲流場(chǎng)和滲透率的圖，將顯示了壓力場(chǎng)的圖疊加在顯示了滲流場(chǎng)和滲透率的圖之上。通過(guò)依賴于在該地點(diǎn)的生產(chǎn)和注入井的數(shù)量、滲透率、疊層和帶狀不均勻性、儲(chǔ)量的消耗、水的含量、井的液體速度的多維方程式，為各個(gè)與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的地點(diǎn)計(jì)算了應(yīng)用先進(jìn)的石油采收方法的滿意度函數(shù)值。推薦在特定的井中應(yīng)用先進(jìn)采收方法直到達(dá)到并穩(wěn)定在水-石油乳狀液阻力的最大值。所提供的方法使得在與水動(dòng)力無(wú)關(guān)的區(qū)域中選擇地點(diǎn)成為可能，以在滿意度函數(shù)的平均值相等時(shí)，應(yīng)用先進(jìn)采收方法，應(yīng)對(duì)在床層應(yīng)用這些方法的影響。
文檔編號(hào)E21B47/00GK102341563SQ201080010651
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月6日
發(fā)明者于里·維克托羅維奇·費(fèi)多羅夫, 奧列格·馬斯莫維奇·米爾塞多夫, 布拉特·古瑪洛維奇·阿瑪杜爾林, 德米特里·瓦西里耶維奇·葉梅利亞諾夫 申請(qǐng)人:于里·維克托羅維奇·費(fèi)多羅夫, 奧列格·馬斯莫維奇·米爾塞多夫