一种评价低渗透多层系油藏采出程度的矩阵统计分析方法与流程

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种评价低渗透多层系油藏采出程度的矩阵统计分析方法。

背景技术：

我国低渗透油藏资源十分丰富，主要分布在长庆、延长、大庆、新疆、胜利、中原等9个油区，第四次油气资源评价结果显示全国石油远景资源量中低渗透油藏占24％。而且，在我国主要含油气盆地中，低渗透石油资源占剩余石油资源总量的60％，其中松辽、鄂尔多斯、柴达木、准噶尔4大盆地的低渗透储量所占比例甚至超过85％，因此，低渗透油藏将是我国未来油气工业的勘探开发主流，对保障国家能源安全具有重要的战略意义。但是低渗透油藏一般具有含油井段长、小层较多、纵向上油层物性变化较大、非均质性严重的特点，且大多数油藏初期均采用直井笼统注采或传统分层系开发的开采方式，导致层间矛盾突出，储层动用程度差，注入水单层突进，油井含水上升较快，严重制约了低渗透油田采出程度的持续提高。

而且，由于低渗透油藏内的开发层系较多、横向上油层物性变化较大，因此，每口井钻遇的开发层系变化很大，进而很难直观掌握低渗透多层系油藏内多个油水井对各层系的储量开采现状，以及区块内每口油水井的主要含油层系和累计采出资源量。此外，由于区块内的油水井数较多，每口井开采的层系又有很大不同，逐口井地核对相关地质成果和开发方案的准确性就会变成很复杂的工作，耗费大量的人力和时间。

综上所述，现如今缺少一种快速、高效、直观掌握低渗透多层系油藏内多个油水井对各层系的储量开采现状的方法，为油田动态调整、潜力接替油层探寻和后期开发决策提供直观的借鉴依据，从而实现低渗透多层系油藏的高效开发。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种评价低渗透多层系油藏采出程度的矩阵统计分析方法，该方法能够快速、高效、直观地掌握低渗透多层系油藏内多个油水井对各层系的储量开采现状，为调整油田动态开发方案、寻找潜力接替油层和制定油田后期开发决策提供重要的理论依据，从而实现低渗透多层系油藏的高效开发，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种评价低渗透多层系油藏采出程度的矩阵统计分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、收集低渗透多层系油藏目标区块的基础数据；

步骤二、根据步骤一中收集的基础数据计算低渗透多层系油藏目标区块的采出程度；

步骤三、根据步骤一中收集的基础数据绘制低渗透多层系油藏目标区块的井位图；

步骤四、基于井位图建立低渗透多层系油藏目标区块的矩阵直方图分析模型；

步骤五、利用步骤四得到的矩阵直方图分析模型，完成对低渗透多层系油藏目标区块采出程度的综合分析。

优选地，步骤一中所述的基础数据包括目标区块内每口井的井底坐标、井名称、井类型、井内各油层的名称、油层的油层厚度、油层的开采情况和每口井的初周月产量、油水产量和累计采油量，所述井类型包括注水井、采油井和关停井，所述油层的开采情况包括单采、合采、未动用和动用后关停。

优选地，所述井为油水井。

优选地，步骤二中计算所述的低渗透多层系油藏目标区块的采出程度的方法包括以下步骤：

步骤201、利用容积法计算目标区块多层系的储量：

首先由于在同一套开发井网下，单个油水井所控制的含油面积相同，油层孔隙度、原油密度、原油体积系数、原油含油饱和度一致，单个油水井所控制的储量主要与油层厚度密切相关，油层的孔隙度亦与油层厚度密切相关，油厚发育的区块，油层的孔隙度相对高，从而得到目标区块单层系所控制的资源储量计算简化公式为：

其中n为目标区块的石油地质储量单位为10⁴t，δni为第i口井的控制储量单位为10⁴t，hi为第i口井单个油层的平均有效厚度单位为m，x为目标区块内的总井数，δk为目标区块的单个油层的控制储量丰度系数。

当目标区块内有多个含油层时，在同一套开发井网下，单个油水井所控制的含有面积相同，每个油层孔隙度、原油密度、原油体积系数、原油含油饱和度一致，各个油层间储量丰度系数不同，单个油水井所控制的储量主要与油层厚度和储量丰度系数密切相关，然后由单层系所控制的资源储量计算简化公式得到目标区块多层系资源储量计算简化公式为：

其中hij为第i口井第j个油层的平均有效厚度单位为m，y为目标区块内的总油层数，δkj为目标区块第j个油层的控制储量丰度系数；从中可以看出，该矩阵的第一纵列δk1保持不变，变量为油层厚度hi1，所以该矩阵纵向以油层厚度为变量；该矩阵的第一横列中，δkj为目标区块内第j个油层的控制储量丰度系数，h1j为目标区块内第一口井内所钻遇的不同油层的油层厚度，所以该矩阵横向以层系为变量。

步骤202、计算目标区块多层系的采出程度，所述采出程度即为累计采出资源量与地质储量的比值，根据矩阵排列方式，得到以下计算公式：

其中，r为采出程度，q为累计采油量单位为10⁴t。

优选地，步骤三所述的绘制井位图的方法为：将收集的目标区块的基础数据导入作图软件，创建合适大小范围以及合适清晰度的平面图，然后向平面图中导入井底坐标、井名、井别等数据，从而形成井位图。

优选地，步骤四中所述的建立低渗透多层系油藏目标区块的矩阵直方图分析模型包括以下步骤：

步骤401、导入每口井钻遇的所有油层名称以及对应油层的厚度到井位图上，在每口井的井名称旁边绘制直方图，所述直方图的纵坐标围油层厚度，横坐标为每口井钻遇的各个油层名称，此时形成初步的矩阵直方图；

步骤402、调整步骤401中得到的矩阵直方图中的字体大小、代表油层厚度的比例尺大小、整个矩阵直方图的比例大小，使目标区块内每口井对应的直方图都显示清晰，避免由于井位密集程度导致直方图显示重叠或不清楚；

步骤403、设置步骤402中的得到的调整后的矩阵直方图中每口井内每个油层的开采情况，为每口井对应的直方图中每个图柱添加图案，不同的图案代表油层单采、合采、未动用和动用后关停这四种不同开采情况；

步骤404、在步骤403设置后的矩阵直方图上添加每口井的初周月产量和油水产量，初周月产量直接用数字标注在井名的右边，油水产量以油水图柱的形式绘制在井名的上方，油水图柱内使用两种图案分别代表该井内产出的油和产出的水，油水图柱内的两种图案的高度分别代表产油量和产水量，油水图柱的总高度代表产液总量，目标区块内的所有井的油水图柱使用同一比例尺绘制，油水图柱的顶部顶部标注两行数字，第一行的数字代表目前产油量，第二行数字代表目前产液量；

步骤405、在步骤404完善后的矩阵直方图的基础上制作矩阵直方图图例，在矩阵直方图右下角创建一个图例文本框，在图例文本框内从左向右分别创建井别图例、开采情况图例、井的目前产量图例和层系图例。

优选地，所述井别图例由三个竖行排列的圆点组成，圆点内不同的图案代表注水井、采油井和关停井这三种不同的井类型。所述开采情况图例由竖行排列的四个矩形小框构成，四个矩形框分别填充不同的图案，不同图案代表油层单采、合采、未动用和动用后关停这四种不同开采情况，并且在每种图案旁边分别标明其所代表的开采情况。所述层系图例由一个直方图代表，在直方图中添加不同高度的图柱，每个图柱代表一个油层，图柱的高度代表油层的厚度，图柱的不同图案代表不同的开采情况。

优选地，步骤五中进行综合分析方法为：

首先，矩阵直方图分析模型主要应用油厚、层系两种变量指标，纵向主要以油层厚度为变量，横向主要以层系和层系的开采情况为变量，当把目标区块内的每口井的上述两种变量放到井位图中时，就形成了矩阵直方图分析模型，进而为低渗透多层系油藏精细注采调控、潜力分析提供了直观、高效、良好的分析工具。

其次，通过观察目标区块的矩阵直方图分析模型，能够直观掌握低渗透多层系油藏目标区块内多个油水井对各层系的储量开采现状，将矩阵直方图分析模型中直观得到的采出程度与步骤二中计算得到的采出程度进行对比能验证该矩阵直方图分析模型的准确性和科学性，能直观地观察目标区块内各个层系油层的厚度、主要含油层位、目前主力开发层系，以及区块内每口油水井主要含油层系、资源动用状况、累计采出资源量和目前油田开发动态。

最终能通过分析目标区块的矩阵直方图分析模型，验证相关地质成果和开发方案的准确性、发现潜力接替油层。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明利用目标区块内油水井的开发现状、累计采出资源量及油层厚度三个指标所建立的直观、高效的矩阵直方图分析模型，能够直观掌握低渗透多层系油藏目标区块内多个油水井对各层系的储量开采现状，准确、直观地展现区块内各个层系油层的厚度、主要含油层位、目前主力开发层系，以及区块内每口油水井主要含油层系、资源动用状况、累计采出资源量和目前油田开发动态。

2、本发明建立的矩阵直方图分析模型，能够验证相关地质成果和开发方案的准确性、发现潜力接替油层，为油田动态调整和后期开发决策提供直观、准确的理论依据。

3、本发明建立的矩阵直方图分析模型应用油厚、层系两种主要变量指标，纵向主要以油层厚度为变量，横向主要以层系和层系的开采情况为变量，当把目标区块内的每口井的上述两种变量放到井位图中时，就形成了目标区块的矩阵直方图分析模型，进而为低渗透多层系油藏精细注采调控、潜力分析提供了直观、高效、良好的分析工具。

4、本发明采用的评价方法，步骤简单，快速、高效、直观且实用，为油田动态调整和后期开发决策提供直观的理论依据，是计算机矢量化油藏和油藏动态管理的有机结合点，具有很好的应用效果，便于推广使用。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的操作流程图。

图2是本发明建立的目标区块的矩阵直方图分析模型。

具体实施方式

如图1所示，本发明用于延长油田某目标区块评价低渗透多层系油藏采出程度的矩阵统计分析包括以下步骤：

步骤一、收集低渗透多层系油藏目标区块的基础数据，基础数据包括目标区块内21口油水井中每口井的井底坐标、井名称、井类型、井内各油层的名称、油层的油层厚度、油层的开采情况和每口井的初周月产量、油水产量和累计采油量，所述井类型包括注水井、采油井和关停井，所述油层的开采情况包括单采、合采、未动用和动用后关停。

步骤二、根据步骤一中收集的基础数据计算低渗透多层系油藏目标区块的采出程度；所述的低渗透多层系油藏目标区块的采出程度的计算公式的获得方法包括以下步骤：

步骤201、利用容积法计算目标区块多层系的储量：

首先由于在同一套开发井网下，单个油水井所控制的含油面积相同，油层孔隙度、原油密度、原油体积系数、原油含油饱和度一致，单个油水井所控制的储量主要与油层厚度密切相关，油层的孔隙度亦与油层厚度密切相关，油厚发育的区块，油层的孔隙度相对高，从而得到目标区块单层系所控制的资源储量计算简化公式为：

其中n为目标区块的石油地质储量单位为10⁴t，δni为第i口井的控制储量，单位为10⁴t，hi为第i口井单个油层的平均有效厚度单位为m，x为目标区块内的总井数，δk为目标区块的单个油层的控制储量丰度系数。

当目标区块内有多个含油层时，在同一套开发井网下，单个油水井所控制的含有面积相同，每个油层孔隙度、原油密度、原油体积系数、原油含油饱和度一致，各个油层间储量丰度系数不同，单个油水井所控制的储量主要与油层厚度和储量丰度系数密切相关，然后由单层系所控制的资源储量计算简化公式得到目标区块多层系资源储量计算简化公式为：

其中hij为第i口井第j个油层的平均有效厚度单位为m，y为目标区块内的总油层数，δkj为目标区块第j个油层的控制储量丰度系数；从中可以看出，该矩阵的第一纵列中δk1保持不变，变量为油层厚度hi1，所以该矩阵纵向以油层厚度为变量；该矩阵的第一横列中，δkj为目标区块内第j个油层的控制储量丰度系数，h1j为目标区块内第一口井内所钻遇的不同油层的油层厚度，所以该矩阵横向以层系为变量，从而计算得出目标区块21口井的石油地质储量为744800×10⁴t。

步骤202、计算目标区块多层系的采出程度，所述采出程度即为累计采出资源量与地质储量的比值，根据矩阵排列方式，得到以下计算公式：

其中，r为采出程度，q为累计采油量单位为10⁴t。计算得出该目标区块的采出程度为6.49％。

步骤三、将步骤一中收集的目标区块的基础数据导入作图软件，创建合适大小范围以及合适清晰度的平面图，然后向平面图中导入井底坐标、井名、井别等数据，从而形成井位图。

步骤四、基于步骤三绘制的井位图建立低渗透多层系油藏目标区块的矩阵直方图分析模型；所述的建立低渗透多层系油藏目标区块的矩阵直方图分析模型包括以下步骤：

步骤401、导入每口井钻遇的所有油层名称以及对应油层的厚度到井位图上，在每口井的井名称旁边绘制直方图，所述直方图的纵坐标为油层厚度，横坐标为每口井钻遇的各个油层名称，此时形成初步的矩阵直方图。

步骤402、调整步骤401中得到的矩阵直方图中的字体大小、代表油层厚度的比例尺大小和整个矩阵直方图的比例大小，使目标区块内每口井对应的直方图都显示清晰，避免由于井位密集程度导致直方图显示重叠或不清楚。

步骤403、设置步骤402中的得到的调整后的矩阵直方图中每口井内每个油层的开采情况，为每口井对应的直方图中每个图柱添加图案，不同的图案代表油层单采、合采、未动用和动用后关停这四种不同开采情况。

步骤404、在步骤403设置后的矩阵直方图上添加每口井的初周月产量和油水产量，初周月产量用数字标注在井名的右边，油水产量以油水图柱的形式绘制在井名的上方，油水图柱内使用两种图案分别代表该井内产出的油和产出的水，油水图柱内的两种图案的高度分别代表产油量和产水量，油水图柱的总高度代表产液总量，目标区块内的所有井的油水图柱使用同一比例尺绘制，油水图柱的顶部顶部标注两行数字，第一行的数字代表目前产油量，第二行数字代表目前产液量。

步骤405、在步骤404完善后的矩阵直方图的基础上制作矩阵直方图图例，在矩阵直方图右下角创建一个图例文本框，在图例文本框内从左向右分别创建井别图例、开采情况图例、井的目前产量图例和层系图例。

步骤405中所述的井别图例由三个竖行排列的圆点组成，圆点内不同的图案代表注水井、采油井和关停井这三种不同的井类型。所述开采情况图例由竖行排列的四个矩形小框构成，四个矩形框分别填充不同的图案，不同图案代表油层单采、合采、未动用和动用后关停这四种不同开采情况，并且在每种图案旁边分别标明其所代表的开采情况。所述层系图例由一个直方图代表，在直方图中添加不同高度的图柱，每个图柱代表一个油层，图柱的高度代表油层的厚度，图柱的不同图案代表不同的开采情况。

步骤五、利用步骤四得到的矩阵直方图分析模型与步骤二计算的采出程度进行对比验证，证实该矩阵直方图分析模型的科学性和准确性，通过矩阵直方图分析模型直观清晰地完成对低渗透多层系油藏目标区块采出程度的信息获取和综合分析。

本实施例中，所述步骤五中进行综合分析主要包括以下方法和效果：

首先，如图2所示，延长油田某目标区块的矩阵直方图分析模型中主要应用油厚、层系两种变量指标，纵向主要以油层厚度为变量，横向主要以层系和层系的开采情况为变量，当把目标区块内的每口井的上述两种变量放到井位图中时，就形成了矩阵直方图分析模型，进而为低渗透多层系油藏精细注采调控、潜力分析提供了直观、高效、良好的分析工具。

其次，通过观察该目标区块的矩阵直方图分析模型，能够直观掌握低渗透多层系油藏目标区块内多个油水井对各层系的储量开采现状，准确、直观地观察目标区块内各个层系油层的厚度、主要含油层位、目前主力开发层系油层，以及区块内每口油水井主要含油层系、资源动用状况、累计采出资源量和目前油田开发动态。

进一步通过分析该目标区块的矩阵直方图分析模型，能够得到以下结论：第一、能够验证相关地质成果的准确性：如井20主要开发层位主要生产层位为层3，累计生产原油520.6吨，而图件中该开发层位含油厚度很低，产生逻辑矛盾；第二、能验证开发方案的准确性：如井10主要开发层为层2、层3、层4，而井5注水井注入层位为层3，形成明显的注采不完全对应，需要调整或核实数据；第三、能发现潜力接替油层：如该目标区块经过多年的开发，部分油水井因地质或工程等原因，导致当前的主力开发层无法继续动用，通过图件分析，大部分井的层4油层还没动用、采出程度低，因此层4油层可作为下一步重点接替层。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。