高含水油田全流程绿色开发效果评价方法与流程

1.本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种高含水油田全流程绿色开发效果评价方法。


背景技术：

2.油气行业既是能源的生产者，也是能源消耗与温室气体排放大户。在能源革命及低油价的背景下，油气行业既要面对新能源挤压和节能减排的要求，又面临着必须降低成本以实现效益开发的问题。老油田经过几十年的开发，大部分已经进入高含水阶段，一方面需要克服产量递减大、稳产难的问题，另一方面需要解决高能耗、高成本、低效率的问题，实现老油田的绿色可持续开发。
3.老油田开发是一项极为复杂的系统工程，其生产流程包含注入系统、油藏系统、产出系统包括(采油、集输)等多个模块，各模块之间存在能量、物质、成本的转换和传递，各模块内又包含着层次分明的多元结构。如何快速的定量评价这一复杂系统是否满足绿色高效开发是实现绿色可持续发展的前提条件。
4.在申请号：cn201410708215.9的中国专利申请中，涉及到一种油田开发评价方法，包括：获取研究油藏区块的开发动态数据及相渗实验数据；根据含水率将研究油藏区块划分为若干个开发阶段；确定研究油藏区块的每个开发阶段的评价指标；计算研究油藏区块在每个开发阶段各评价指标的实际值和理论值；计算在每个开发阶段各评价指标的阈值；确定各评价指标对研究油藏区块开发效果影响的权重，获取评价指标权重矩阵；获取待评价油藏区块的开发动态数据；确定待评价油藏区块所处的开发阶段，计算其在该开发阶段评价指标的实际值；建立待评价油藏区块的评价指标隶属度函数，获取评价指标隶属度矩阵；计算待评价油藏区块的综合评价值.但是该专利仅从开发指标评价油田开发效果，尚未考虑油田开发系统的其他子系统，如注入系统、集输系统，以及开发各个子系统的能耗、成本指标，无法从综合角度评价油田绿色开发效果。
5.因此，需要建立一种高含水油田全流程的绿色开发评价方法，快速的定量判别当前油田开发效果与能耗水平是否匹配，为此我们发明了一种高含水油田绿色开发效果评价方法，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种具有较好的操作性，具有创新性、实用性，利于推广的高含水油田全流程绿色开发效果评价方法。
7.本发明的目的可通过如下技术措施来实现：高含水油田全流程绿色开发效果评价方法，该高含水油田全流程绿色开发效果评价方法包括：步骤1，获取高含水区块矿场生产的产量数据、能量消耗数据以及开发成本数据；步骤2，将步骤1获取的数据进行预处理；步骤3，建立三维空间坐标系统，连接三个比值的数据构成空间三角形，计算空间三角形的夹角方差；步骤4，利用空间三角形的夹角方差，评价油田绿色开发效果。
8.本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
9.在步骤1中，能量消耗数据是指注入、驱替、举升、集输以及处理环节所消耗的电能、热能，开发成本包括注入、举升、集输环节所发生的人力、物资消耗的资金价值。
10.在步骤2中，将步骤1获取的数据处理为能耗e与产油量qo的比值e/qo、开发成本c与产油量qo的比值c/qo以及产水量qw与产油量qo的比值qw/qo。
11.在步骤3中，将能耗与产油量的比值e/qo作为z轴、开发成本与产油量的比值c/qo作为y轴以及产水量与产油的比值qw/qo作为x轴建立三维空间坐标系统，连接三个比值的数据构成空间三角形，计算空间三角形的夹角方差s2。
12.在步骤3中，计算空间三角形的夹角方差s2的公式为：
[0013][0014]
式中，s2为空间三角形夹角方差；
[0015]
为空间夹角的平均值；
[0016]
α1、α2、α3分别为3个夹角。
[0017]
在步骤4中，利用空间夹角α2定量识别出了高耗开发系统、低耗开发系统；
[0018]
当0＜s2≤1450时，为高耗低效开发系统；
[0019]
当s2＞1450时，为低耗高效开发系统。
[0020]
本发明的高含水油田全流程绿色开发效果评价方法，包括：获取高含水区块矿场生产的产量数据、能量消耗数据以及开发成本数据，能量消耗数据是指注入、驱替、举升、集输以及处理环节所消耗的电能、热能，开发成本包括注入、举升、集输环节所发生的人力、物资消耗的资金价值；进行三类数据的预处理，分别处理为能耗与产油量的比值、开发成本与产油量的比值以及产水量与产油的比值；将能耗与产油量的比值作为z轴、开发成本与产油量的比值作为y轴以及产水量与产油的比值作为x轴建立三维空间坐标系统并连接三个比值的数据构成空间三角形，计算空间三角形的夹角方差；利用空间三角形的夹角方差，进一步评价高含水油田绿色开发效果。该油田绿色开发评价方法术思路清楚、应用简单，具有较好的操作性，利于推广，为高含水油田绿色开发评价的定量识别提供了切实可行的新方法。
附图说明
[0021]
图1为本发明的高含水油田全流程绿色开发效果评价方法的一具体实施例的流程图；
[0022]
图2为本发明的一具体实施例中高含水油田全流程绿色开发示意图；
[0023]
图3为绿色开发调整前后的开发效果对比图。
具体实施方式
[0024]
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
[0026]
如图1所示，图1为本发明的高含水油田全流程绿色开发效果评价方法的流程图。
[0027]
步骤101，获取高含水区块矿场生产的产量数据、能量消耗数据以及开发成本数据，能量消耗数据是指注入、驱替、举升、集输以及处理环节所消耗的电能、热能，开发成本包括注入、举升、集输环节所发生的人力、物资消耗的资金价值。
[0028]
步骤102，在步骤101的基础上，进行三类数据的预处理，分别处理为能耗e与产油量qo的比值e/qo、开发成本c与产油量qo的比值c/qo以及产水量qw与产油量qo的比值qw/qo。
[0029]
步骤103中，在步骤102的基础上，将能耗与产油量的比值作为z轴、开发成本与产油量的比值作为y轴以及产水量与产油的比值作为x轴建立三维空间坐标系统，连接三个比值的数据构成空间三角形，计算空间三角形的夹角方差。
[0030]
具体说来，在步骤102的基础上，将能耗与产油量的比值e/qo作为z轴、开发成本与产油量的比值c/qo作为y轴以及产水量与产油的比值qw/qo作为x轴建立三维空间坐标系统，连接三个比值的数据构成空间三角形，计算空间三角形的夹角方差s2。
[0031][0032]
式中，s2为空间三角形夹角方差；
[0033]
为空间夹角的平均值；
[0034]
α1、α2、α3分别为3个夹角。
[0035]
在步骤104中，在步骤103的基础上，利用空间三角形的夹角方差，进一步评价油田绿色开发效果。
[0036]
即利用空间夹角α2定量识别出了高耗开发系统、低耗开发系统；
[0037]
当0＜s2≤1450时，为高耗低效开发系统；
[0038]
当s2＞1450时，为低耗高效开发系统。
[0039]
在三维空间内，绿色开发调整后在qw/qo、c/qo、e/qo的三维空间内形态更小，表明绿色开发具有一定的调整效果。
[0040]
图3为绿色开发调整前后的开发效果对比图。虚线表示绿色开发调整前的综合评价，实线表示绿色开发调整后的综合评价。调整后qw/qo、c/qo、e/qo在三维空间内形态更小。
[0041]
在应用本发明的具体实例中，应用于胜利油区某区块，如图2所示，实现了对不同开发阶段的绿色开发评价，包括了以下步骤：
[0042]
在步骤1中，获取区块矿场生产的产量数据、能量消耗数据以及开发成本数据。
[0043]
在步骤2中，在步骤1的基础上，进行三类数据的预处理，分别处理为能耗e与产油量qo的比值e/qo、开发成本c与产油量qo的比值c/qo以及产水量qw与产油量qo的比值qw/qo。计算区块含水率为95％时，e/qo＝273kw.h/t,c/qo＝2360元/吨，qw/qo＝19。
[0044]
在步骤3中，在步骤2的基础上，将能耗与产油量的比值作为z轴、开发成本与产油量的比值作为y轴以及产水量与产油的比值作为x轴建立三维空间坐标系统，连接三个比值的数据构成空间三角形，计算空间三角形的夹角方差。计算得到了夹角b＝6.6
°
，夹角c＝
90.0
°
，夹角a＝83.4
°
，计算空间三角形的夹角方差
[0045][0046]
在步骤4中，在步骤3的基础上，利用空间三角形的夹角方差，进一步评价油田绿色开发效果。通过改善开发方式，吨油综合能耗下降为191kw.h/t,水油比为19，含水率下降为90％，空间三角形的夹角方差s2为1536，油田的绿色开发指标得到了明显改善。