一種基于分形理論的應(yīng)力敏感儲(chǔ)層相對滲透率計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油藏工程的數(shù)據(jù)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于分形理論的應(yīng)力敏感 儲(chǔ)層相對滲透率計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 儲(chǔ)層具有應(yīng)力敏感性的油氣藏在開采過程中，隨著地層壓力的降低，儲(chǔ)層巖石受 到的圍壓逐步增大，尤其對于巖性較為松散的儲(chǔ)層，其介質(zhì)微觀孔喉結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變形，導(dǎo)致 儲(chǔ)層滲透率及孔隙度發(fā)生變化，而這種變化必然會(huì)影響油氣水等流體在儲(chǔ)層中的流動(dòng)性， 即油氣水相對滲透率發(fā)生變化，常規(guī)的分形理論及數(shù)學(xué)模型在計(jì)算過程中無法體現(xiàn)應(yīng)力敏 感，因此如何有效的獲取具有應(yīng)力敏感的油氣藏儲(chǔ)層相對滲透率曲線，并掌握其動(dòng)態(tài)變化 規(guī)律存在一定的難度。
[0003] 本文中涉及如下概念：應(yīng)力敏感：指在油氣生產(chǎn)過程中，隨著地層有效應(yīng)力的變 化，油氣藏儲(chǔ)層介質(zhì)微觀孔喉結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透率及孔隙度等物性隨之改 變；分形理論：分形理論是在20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一門新興幾何學(xué)，專門描述自然界 大量不規(guī)則的幾何現(xiàn)象，后用于描述儲(chǔ)層的孔喉結(jié)構(gòu)，建立相對滲透率的分形模型，計(jì)算出 相對滲透率曲線；迂曲度：多孔介質(zhì)中的"有效平均路徑長度"與沿宏觀滲流方向測量的最 短距離之比，主要目的是為了對計(jì)算的滲透率等物性參數(shù)進(jìn)行必要的修正；相對滲透率曲 線：相對滲透率指某一相流體在儲(chǔ)層中的有效滲透率與儲(chǔ)層絕對滲透率的比值；相對滲透 率曲線是指相對滲透率與飽和度之間的關(guān)系曲線，反映在不同流體飽和度下，流體對應(yīng)的 相對滲透率大小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供應(yīng)用于一種基于分形理論的應(yīng)力敏感儲(chǔ)層相對滲透率計(jì) 算方法，解決目前的計(jì)算方法中無法體現(xiàn)應(yīng)力敏感的問題，達(dá)到有效獲取應(yīng)力敏感的油氣 藏儲(chǔ)層相對滲透率曲線的目的。
[0005] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種基于分形理論的應(yīng)力敏感儲(chǔ)層相對滲透率計(jì)算方法，包括以下步驟： (a) 首先利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立起具有應(yīng)力敏感的儲(chǔ)層滲透率動(dòng)態(tài)變化模型； (b) 再將其代入到分形理論模型當(dāng)中，推導(dǎo)出考慮儲(chǔ)層應(yīng)力敏感的相對滲透率曲線。
[0006] 本發(fā)明首先利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立起具有應(yīng)力敏感的儲(chǔ)層滲透率動(dòng)態(tài)變化模型，再將 其代入到分形理論模型當(dāng)中，推導(dǎo)出考慮儲(chǔ)層應(yīng)力敏感的相對滲透率計(jì)算方法，從而計(jì)算 應(yīng)力敏感儲(chǔ)層隨地層壓力的降低，在不同開發(fā)階段的相對滲透率曲線。目前獲取相對滲透 率的方法主要是在設(shè)定好外部條件的情況下如壓力、溫度等開展巖心滲流實(shí)驗(yàn)，同時(shí)要獲 取不同應(yīng)力狀態(tài)的相對滲透率，則要設(shè)計(jì)不同壓力條件的幾組實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)方法具備有效 性，但存在取心難、費(fèi)用高等問題，尤其是疏松砂巖儲(chǔ)層。利用本發(fā)明則在獲取或已知某油 氣藏應(yīng)力敏感指數(shù)的條件下，采用模型計(jì)算，在少量取心或不取心的情況實(shí)現(xiàn)對相對滲透 率的獲取，并得到相對滲透率隨壓力的變化規(guī)律。
[0007] 所述步驟（b)包括以下步驟： (bl)利用油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算含水率/",，油藏平均飽和度叉以及地層水在多孔介質(zhì)中 的迂曲度
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于分形理論的應(yīng)力敏感儲(chǔ)層相對滲透率計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步 驟： (a) 首先利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立起具有應(yīng)力敏感的儲(chǔ)層滲透率動(dòng)態(tài)變化模型； (b) 再將其代入到分形理論模型當(dāng)中，推導(dǎo)出考慮儲(chǔ)層應(yīng)力敏感的相對滲透率計(jì)算公 式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于分形理論的應(yīng)力敏感儲(chǔ)層相對滲透率計(jì)算方法，其 特征在于，所述步驟（b)包括以下步驟： (bl)利用油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算含水率，油藏平均飽和度以及地層水在多孔介質(zhì)中的迂曲 度
(b2)利用油水粘度、，結(jié)合含水率以及迂曲度計(jì)算得到分形維數(shù)
(b3)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合儲(chǔ)層滲透率與地層壓力變化的關(guān)系，得到儲(chǔ)層滲透率應(yīng)力敏感 指數(shù)； (b4)得到分形維數(shù)以及應(yīng)力敏感指數(shù)后，利用下式計(jì)算不同地層壓力下的相對滲透率 曲線：
其中：Km為油相對滲透率；K "為水相對滲透率；K。為油的有效滲透率，單位為mD 1為 水的有效滲透率，單位為mD ;K為儲(chǔ)層滲透率，單位為mD 為儲(chǔ)層初始滲透率，單位為mD ; α是滲透率應(yīng)力敏感指數(shù)；P。是孔徑r相應(yīng)的毛管壓力，單位為MPa ;P min是最大孔徑r相 應(yīng)的毛管壓力，單位為MPa ;S是毛管壓力P。時(shí)儲(chǔ)集層中的潤濕相飽和度；S。是油藏含油飽 和度；Sw是油藏含水飽和度；S是殘余油飽和度，S"是束縛水飽和度；M。是油地層粘度，單 位是cP，yw是水地層粘度，單位是cP ;fw是含水率，D為分形維數(shù)，τ rwt為水相迂曲度， τ rot為油相迂曲度Ti是原始地層壓力，單位為MPa，P是目前地層壓力，單位為MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種基于分形理論的應(yīng)力敏感儲(chǔ)層相對滲透率計(jì)算方法，首先利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立起具有應(yīng)力敏感的儲(chǔ)層滲透率動(dòng)態(tài)變化模型；再將其代入到分形理論模型當(dāng)中，推導(dǎo)出考慮儲(chǔ)層應(yīng)力敏感的相對滲透率曲線。本發(fā)明可以用于埋深較淺、取心難的疏松砂巖油氣藏，同時(shí)也廣泛的應(yīng)用于存在應(yīng)力敏感性的油氣藏儲(chǔ)層，替代相對滲透率實(shí)驗(yàn)，減少取心及實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。
【IPC分類】E21B49-00, G06F19-00
【公開號】CN104834807
【申請?zhí)枴緾N201510117706
【發(fā)明人】盧立澤, 鄧勇, 瞿祥云, 司繼偉, 何巍, 康博, 王賀華, 徐兵, 張藝久, 米中榮, 周長江, 張博, 楊鴻 , 楊滔, 羅春樹, 馬成, 袁浩, 何冰, 范海亮, 桂碧雯, 符奇, 杜新龍, 蔣利平, 臧克一, 黃海平, 黃凱, 孫照磊, 曹劍, 張小平
【申請人】成都北方石油勘探開發(fā)技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月18日