一种油藏井间连通通道的建模方法及装置、存储介质与流程

文档序号:29906401发布日期:2022-05-05 23:48阅读:94来源:国知局
一种油藏井间连通通道的建模方法及装置、存储介质与流程

1.本发明属于油藏精细表征应用技术领域,具体涉及一种油藏井间连通通道的建模方法及装置、存储介质。


背景技术:

2.在缝洞型油藏开发生产中,油藏动态连通体是油田基本开采单位,其中起到动态连通作用的主要是规模不一的溶洞和裂缝(杨宇,康毅力,张凤东,et al.塔河油田缝洞型油藏流动单元的定义和划分[j].大庆石油地质与开发,2007,26(002):31-33.)。应用地质统计学等方法和相关油藏地质理论,对缝洞油藏动态连通体实现真实准确的表征是成功进行后续油藏数值模拟、历史拟合和开发预测的重要前提(杨坚,程倩,李江龙,等.塔里木盆地塔河4区缝洞型油藏井间连通程度[j].石油与天然气地质,2012(03):484-489.)。
[0003]
针对油藏连通体的刻画,目前应用广泛的方法都从静态地质数据入手,通过油藏和地质分析、数学计算机算法(如多点地质统计学)等,使得表征的油藏连通体尽可能地与地震、井筒等静态地质数据一致(侯加根,马晓强,刘钰铭,赵彬.缝洞型碳酸盐岩储层多类多尺度建模方法研究:以塔河油田四区奥陶系油藏为例[j].地学前缘,2012,19(02):59-66.)。但是,除了地震等静态地质数据以外,关于油藏表征方面还存在更多的动态数据,如注采液数据、干扰试井数据和液体标记物检测数据等,这些油藏动态数据可以真实可靠地反映地下油藏连通体的地质和油藏属性,在油藏连通体表征方面具有极其重要的价值。然而,应用上述传统方法却无法整合这些特征性动态数据,使得表征的油藏连通体与动态数据不统一,甚至存在很大的矛盾。这种矛盾可体现为:(1)如,特征性生产动态数据显示a、b和c为统一的油藏连通体,可共同开发,而表征的油藏连通体模型却只显示a、b为统一的油藏连通体,c为孤立的连通体;(2)特征性生产动态数据表明a、b和c为三个孤立的连通体,而表征的连通体模型却显示三者为统一的油藏连通体;(3)动态数据显示a、b为统一油藏连通体,表征的连通体模型也显示二者为统一的油藏连通体,但连通体模型中二者之间的连通特征与真实的特征性动态数据相差较大。
[0004]
在实际工业实际中,为了解决这个问题,工程师们往往通过对表征的油藏连通体进行手动调整,如修改部分部位裂缝的密度或增加小型溶洞的数量等。但是这种主观性的、经验主义的做法,不仅极大地耗时耗力,还不能保证手动修改后的油藏连通体的连通特性与真实特征性生产数据相一致,影响到后续历史拟合和井位设计等工作。
[0005]
现在亟须一种油藏井间连通通道的建模方法及装置、存储介质。


技术实现要素:

[0006]
本发明所要解决的技术问题是如何准确确定油藏井间连通通道,为后续数值模拟、油藏开发方案调整和注采效果评价等提供可靠的依据。
[0007]
针对上述问题,本发明提供了一种油藏井间连通通道的建模方法及装置、存储介质。
[0008]
第一方面,本发明提供了一种油藏井间连通通道的建模方法,包括以下步骤:
[0009]
s100,根据目标井组间的溶洞数据和/或裂缝数据构建初始井间连通通道;
[0010]
s200,根据初始井间连通通道和井间示踪剂实验数据计算得到模拟采出示踪剂的量;
[0011]
s300,收集真实采出示踪剂的量,并计算模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度;
[0012]
s400,根据模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度对初始井间连通通道进行优化,以获得优化后的井间连通通道,作为确定的井间连通通道。
[0013]
根据本发明的实施例,优选地,所述步骤s400包括以下步骤:
[0014]
s410,判断模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度是否大于或等于预设阈值:
[0015]
s420,当模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度大于或等于预设阈值时,将初始井间连通通道作为确定的井间连通通道;
[0016]
s430,当模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度小于预设阈值时,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,获得优化后的井间连通通道,并将优化后的井间连通通道作为初始井间连通通道,返回步骤s200。
[0017]
根据本发明的实施例,优选地,所述步骤s400包括以下步骤:
[0018]
s410,判断模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度是否大于或等于预设阈值:
[0019]
s420,当模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度大于或等于预设阈值时,将初始井间连通通道作为确定的井间连通通道;
[0020]
s430,当模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度小于预设阈值时,执行步骤s440;
[0021]
s440,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,获得优化后的井间连通通道;
[0022]
s450,计算优化后的井间连通通道所对应的模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度,并与优化前的井间连通通道所对应的吻合度进行比较;
[0023]
s460,当优化后的井间连通通道所对应的吻合度大于优化前的井间连通通道所对应的吻合度时,将优化后的井间连通通道所对应的吻合度与预设阈值进行对比;
[0024]
s470,当优化后的井间连通通道所对应的吻合度大于或等于预设阈值时,将优化后的井间连通通道作为确定的井间连通通道;
[0025]
s480,当优化后的井间连通通道所对应的吻合度小于预设阈值时,返回步骤440,以对井间连通通道再次优化;
[0026]
s490,当优化后的井间连通通道所对应的吻合度小于或等于优化前的井间连通通道所对应的吻合度时,返回步骤440,以对井间连通通道再次优化。
[0027]
根据本发明的实施例,优选地,在根据目标井组间的溶洞数据和/或裂缝数据构建初始井间连通通道之前,所述方法还包括以下步骤:
[0028]
根据目标井组间的真实采出示踪剂的浓度曲线的形态判断井间连通通道是由溶洞构建、由裂缝构建还是由溶洞和裂缝同时构建;
[0029]
根据判断结果筛选用于构建井间连通通道的溶洞数据和/或裂缝数据。
[0030]
根据本发明的实施例,优选地,根据判断结果筛选用于构建井间连通通道的溶洞数据和/或裂缝数据,包括以下步骤:
[0031]
当井间连通通道是由溶洞构建时,筛选管道型溶洞数据作为用于构建井间连通通道的溶洞数据;
[0032]
当井间连通通道是由裂缝构建时,基于裂缝可信度从蚂蚁体识别出来的裂缝中筛选用于构建井间连通通道的裂缝数据;
[0033]
当井间连通通道是由溶洞和裂缝构建时,筛选管道型溶洞数据作为用于构建井间连通通道的溶洞数据,并基于裂缝可信度从蚂蚁体识别出来的裂缝中筛选用于构建井间连通通道的裂缝数据。
[0034]
根据本发明的实施例,优选地,当井间连通通道是由裂缝构建时,根据目标井组间的溶洞数据和/或裂缝数据构建初始井间连通通道,包括以下步骤:
[0035]
根据不同类型的裂缝融合形成离散裂缝三维空间分布模型作为初始井间连通通道;
[0036]
调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,包括以下步骤:
[0037]
调整离散裂缝三维空间分布模型中裂缝数据中的方位数据,以优化初始井间连通通道,直到优化后的井间连通通道对应的吻合度大于或等于预设阈值为止。
[0038]
根据本发明的实施例,优选地,当井间连通通道是由溶洞构建或由溶洞和裂缝构建时,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据,包括以下步骤:
[0039]
对于所述初始井间连通通道中相邻两个不连通的管道型溶洞,根据所述管道型溶洞中水流方向确定用于连通所述相邻两个不连通的管道型溶洞的趋势线;
[0040]
以管道型溶洞的垂向发育概率为约束条件,调整所述趋势线的几何统计参数。
[0041]
根据本发明的实施例,优选地,几何统计参数包括波长、幅高、宽度和厚度,以管道型溶洞的垂向发育概率为约束条件,调整所述趋势线的几何统计参数,包括以下步骤:
[0042]
将所述趋势线分为两个部分:所述趋势线的一端点a点及与a点断开的溶洞段,所述趋势线的另一端点b点及与b点断开的溶洞段;
[0043]
分别以a点和b点为源点,在所述趋势线的控制下,分别对与a点断开的溶洞段和与b点断开的溶洞段的波长、幅高、宽度和厚度进行设置,并以管道型溶洞的垂向发育概率为约束条件,对与a点断开的溶洞段和与b点断开的溶洞段进行优化模拟;
[0044]
对优化模拟后的与a点断开的溶洞段和与b点断开的溶洞段进行重叠,取交集得到用于连通所述相邻两个不连通的管道型溶洞的管道型溶洞,使得所述相邻两个不连通的管道型溶洞处于连通状态。
[0045]
第二方面,本发明提供了一种油藏井间连通通道的建模装置,包括:
[0046]
构建模块,用于根据目标井组间的溶洞数据和/或裂缝数据构建初始井间连通通道;
[0047]
计算模块,用于根据初始井间连通通道和井间示踪剂实验数据计算得到模拟采出示踪剂的量;
[0048]
判断模块,用于判断模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度是
否大于或等于预设阈值:当模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度大于或等于预设阈值时,将初始井间连通通道作为确定的井间连通通道;当模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度小于预设阈值时,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,以优化井间连通通道,直到优化后的井间连通通道对应的吻合度大于或等于预设阈值为止。
[0049]
第三方面,本发明提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0050]
第四方面,本发明提供了一种油藏井间连通通道的建模装置,其包括存储器和处理器,该存储器上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0051]
与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
[0052]
应用本发明的油藏井间连通通道的建模方法,根据目标井组间的溶洞数据和/或裂缝数据构建初始井间连通通道;根据初始井间连通通道和井间示踪剂实验数据计算得到模拟采出示踪剂的量;收集真实采出示踪剂的量,并计算模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度;根据模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度对初始井间连通通道进行优化,以获得优化后的井间连通通道,作为确定的井间连通通道,使得在计算机上表征的油藏动态连通通道不仅与静态地质资料一致,还与特征性动态数据吻合,提高了油藏动态连通通道刻画的精度,为后续数值模拟、油藏开发方案调整和注采效果评价等提供可靠的依据。
[0053]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0054]
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0055]
图1示出了本发明实施例一油藏井间连通通道的建模方法的流程图;
[0056]
图2a示出了本发明实施例一中单条裂缝井间连通通道示意图;
[0057]
图2b示出了本发明实施例一中单条裂缝井间连通通道下示踪剂产出形态示意图;
[0058]
图3a示出了本发明实施例一中多条裂缝井间连通通道示意图;
[0059]
图3b示出了本发明实施例一中多条裂缝井间连通通道下示踪剂产出形态示意图;
[0060]
图4a示出了本发明实施例一中单一溶洞井间连通通道示意图;
[0061]
图4b示出了本发明实施例一中单一溶洞井间连通通道下示踪剂产出形态示意图;
[0062]
图5a示出了本发明实施例一中多个溶洞井间连通通道示意图;
[0063]
图5b示出了本发明实施例一中多个溶洞井间连通通道下示踪剂产出形态示意图;
[0064]
图6a示出了本发明实施例一中溶洞和裂缝复合的井间连通通道示意图;
[0065]
图6b示出了本发明实施例一中溶洞和裂缝复合的井间连通通道下示踪剂产出形态示意图;
[0066]
图7示出了本发明实施例一中三维地质模型中注采井组之间没有裂缝相连的示意
图;
[0067]
图8示出了本发明实施例一中多尺度裂缝建模流程图;
[0068]
图9示出了本发明实施例一中a层某次的构造缝离散裂缝网络示意图;
[0069]
图10示出了本发明实施例一中a层某次的溶蚀缝离散裂缝网络示意图;
[0070]
图11示出了本发明实施例二油藏井间连通通道的建模方法的流程图;
[0071]
图12a示出了本发明实施例二中裂缝方位角变换示意图;
[0072]
图12b示出了本发明实施例二中根据裂隙方位角对裂隙进行分类的示意图;
[0073]
图13示出了本发明实施例二中裂隙移动过程示意图;
[0074]
图14示出了本发明实施例二中两井射孔深度不一致时纵坐标的推导示意图;
[0075]
图15a示出了本发明实施例二应用场景一中连通通道构建前的示意图;
[0076]
图15b示出了本发明实施例二应用场景一中连通通道构建后的示意图;
[0077]
图16示出了本发明实施例二应用场景一中液体标记物与真实液体标记物产量曲线图;
[0078]
图17示出了本发明实施例二应用场景二中构建的油藏连通体内部连通通道示意图。
[0079]
图18示出了本发明实施例三中两相邻溶洞连通过程示意图;
[0080]
图19示出了本发明实施例三中河道垂向发育概率。
具体实施方式
[0081]
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0082]
实施例一
[0083]
为解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明实施例提供了一种油藏井间连通通道的建模方法。
[0084]
参照图1,本实施例的油藏井间连通通道的建模方法,包括以下步骤:
[0085]
s110,根据目标井组间的真实采出示踪剂的浓度曲线的形态判断井间连通通道是由溶洞构建、由裂缝构建还是由溶洞和裂缝同时构建;
[0086]
s120,根据判断结果筛选用于构建井间连通通道的溶洞数据和/或裂缝数据;
[0087]
s130,根据目标井组间的溶洞数据和/或裂缝数据构建初始井间连通通道;
[0088]
s140,根据初始井间连通通道和井间示踪剂实验数据计算得到模拟采出示踪剂的量;
[0089]
s150,判断模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度是否大于或等于预设阈值:
[0090]
若是,则执行步骤s160;
[0091]
若否,则执行步骤s170;
[0092]
s160,将初始井间连通通道作为确定的井间连通通道;
[0093]
s170,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,获
得优化后的井间连通通道,并将优化后的井间连通通道作为初始井间连通通道,返回步骤s140。
[0094]
在步骤s110中,根据目标井组间的真实采出示踪剂的浓度曲线的形态判断井间连通通道是由溶洞构建、由裂缝构建还是由溶洞和裂缝同时构建,具体实现过程如下:
[0095]
在分析地下井间连通通道类型,确定岩溶储层空间特征方面,示踪剂成为最常用的技术手段之一。其基本原理是是先收集注入井组的有关静动态资料,室内优选合适的示踪剂;然后设计监测方案,在测试井组投加示踪剂,按照制定的取样制度,在对应油井取样检测示踪剂的含量;最后绘制对应油井的示踪剂采出曲线,通过综合分析测试井组的示踪剂采出曲线和静动态等相关资料,获取测试井组注入流体的运动方向、流通特征、推进速度、波及情况等油藏信息。
[0096]
利用示踪剂浓度曲线的变化特征可以确定连通通道类型。单一通道理论上浓度随时间的变化曲线出现一个峰值形态。根据峰的形态(尖峰还是宽峰)可判断该连通通道是属于溶洞还是裂缝。井间若通过单一溶洞连通,示踪剂会受到地下暗河的稀释,在浓度历时曲线上表现为一宽峰;若通过单一溶蚀裂缝连通,在曲线上则表现为一尖峰;若观测曲线为多峰曲线,则说明,两井之间存在多条地下暗河或裂缝。峰值的多少可以分析连通通道的数量,其中,表1为连通通道类型模型及示踪剂响应特征。出现峰值的原因是由于不同连通通道的形态、规模、内部充填特征不同,示踪剂在通道中运移的速度和时间有差异,到达出口的时间不同。
[0097]
表1
[0098][0099]
在步骤s120中,根据判断结果筛选用于构建井间连通通道的溶洞数据和/或裂缝数据,包括以下步骤:
[0100]
s121,当井间连通通道是由溶洞构建时,筛选管道型溶洞数据作为用于构建井间连通通道的溶洞数据;
[0101]
s122,当井间连通通道是由裂缝构建时,基于裂缝可信度从蚂蚁体识别出来的裂缝中筛选用于构建井间连通通道的裂缝数据;
[0102]
s123,当井间连通通道是由溶洞和裂缝构建时,筛选管道型溶洞数据作为用于构建井间连通通道的溶洞数据,并基于裂缝可信度从蚂蚁体识别出来的裂缝中筛选用于构建井间连通通道的裂缝数据。
[0103]
在步骤s122中,筛选裂缝时,对于通过裂缝连通的油藏储层中,基于静态资料建立
的三维地质模型中,井间连通性与井上动态数据会存在局部不吻合,如图7所示,三维地质模型中注采井组之间没有裂缝相连,而实际示踪剂试验显示井组间连通性良好。该井组的井距在千米以上,无法通过小尺度裂缝连通;模型中的井间连通性与示踪剂监测数据矛盾。这主要是由于裂缝建模的随机性造成的。建立的dfn裂缝模型具有一定的不确定性,且不同尺度裂缝的不确定性也不相同,总体来说,地震资料确定性建立的裂缝可靠程度较高,用蚂蚁体识别出的裂缝具有不确定性较大,而用随机模拟方法生成的小尺度裂缝则具有更大的不确定性。为了解决裂缝模型与动态数据之间的矛盾,需要改变裂缝在空间的位置以重新建立裂缝地质模型。由于碳酸盐岩缝洞型油藏的注采井距往往较大,远大于单条裂缝的规模,因此,可以基于裂缝可信度对蚂蚁体识别出来的裂缝进行筛选,通过蚂蚁体建立的裂缝的可信度是一个与裂缝面积呈正相关的参数,一般来说,面积越小,可信度越低。通过改变多条筛选出来的裂缝的位置(即平移裂缝),将其交错地拼接起来,以达到连接两口井的目的。在裂缝平移的过程中,不改变裂缝的大小和产状,从而使得裂缝的统计规律不变。
[0104]
其中,裂缝的筛选原则:
[0105]
主要考虑三个方面,
[0106]
井间连通标准:是指筛选的裂缝组合可以通过平移的方式来构建复合裂缝通道从而连通注采井组。并不是任意一组裂缝组合都满足这个标准,例如,当所筛选裂缝的走向和注采井组连线的方位角不匹配时,仅通过平移这些裂缝是无法构建井间裂缝通道的。
[0107]
裂缝权重标准:是指筛选的裂缝一方面要和注采井组的距离尽可能近,另一方面要具有较高的不确定性。
[0108]
连通性数据符合标准:是指在对所构建的裂缝通道进行数值模拟时,其具有与连通性数据尽可能吻合的渗流特征。当动态数据的类型为示踪剂监测数据时,通过比较模拟的示踪剂曲线与实际示踪剂曲线的来判断所构建的裂缝通道是否符合要求,当动态数据的类型为井间相对连通程度数据时,根据连通程度的大小构建相应的井间裂缝通道,构建的其中一个原则是高级别连通程度所对应的裂缝通道的渗流能力要优于低级别连通程度所对应的裂缝通道的渗流能力。
[0109]
在步骤s130中,当井间连通通道是由裂缝构建时,根据目标井组间的溶洞数据和/或裂缝数据构建初始井间连通通道,包括以下步骤:
[0110]
根据不同类型的裂缝融合形成离散裂缝三维空间分布模型作为初始井间连通通道;
[0111]
调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,包括以下步骤:
[0112]
调整离散裂缝三维空间分布模型中裂缝数据中的方位数据,以优化初始井间连通通道,直到优化后的井间连通通道对应的吻合度大于或等于预设阈值为止。
[0113]
具体地,离散裂缝三维空间分布模型为多尺度离散网络裂缝(dfn)模型,其构建过程如下:
[0114]
如图8所示,针对裂缝成因类型多样、尺度差异大的特征,综合运用岩心、成像、露头、地质、测井及地震资料,采用分级分类建模方法建立多尺度离散裂缝模型。首先划分裂缝尺度,按照多学科资料综合识别精度,将裂缝划分为大尺度裂缝(一般指地球物理响应特别明显,可以人工识别,断层级别的裂缝)、中尺度裂缝(一般指利用地球物理属性提取等手
段可识别、可提取的裂缝)和小尺度裂缝(在岩心可观察、地球物理响应不明显的裂缝);其次进行成因划分,比如根据成因将同一尺度裂缝分为构造裂缝和岩溶裂缝;然后综合岩心、成像测井和野外观察方法刻画和描述不同尺度裂缝空间分布特征;最后采用确定性建模和人机交互相结合方法建立大尺度和中尺度裂缝模型,采用随机建模方法分别建立不同岩溶成因的小尺度裂缝;最后,将建立的不同类型裂缝融合形成离散裂缝三维空间分布模型。
[0115]
下面以s井区多尺度裂缝建模为例进一步说明多尺度离散网络裂缝模型的构建过程如下:
[0116]
a、s井区断层解释及特征分析
[0117]
断层解释采用本领域常规方法,解释结果显示该区断层的特点:断距小、延伸短;北部断裂密集发育,南部密度较小;北部主要以小规模断裂为主,数量多,断裂优势走向不明显;南部断裂规模相对较大,但发育数量少,走向以北东向为主;从统计的走向看,主要发育三组断裂。
[0118]
分析裂缝方向与断裂分布特征,断裂越发育的区域,裂缝发育的组系越多、数量也越大。断裂对构造裂缝具有控制作用,这些特征用于约束后续构造缝建模。
[0119]
该区复杂的裂缝网络系统常由构造裂缝与岩溶裂缝共同构成。岩溶裂缝的发育特征、形成环境和分布特征等主要受溶蚀体的控制。
[0120]
b、裂缝参数分析
[0121]
该井区临近大型断层,钻遇裂缝数目较多,占统计数目的66%;部分井井远离大型断层,钻遇裂缝数目较少,占统计数目的33%。采用幂函数分布规律方法,通过拟合观测数据得到裂缝尺寸分布参数;采用isis迭代方法,分析裂缝集合分布参数,该区裂缝总体走向为nee向,以高角度缝(60-90)为主、中低角度裂缝也有发育。依据裂缝方位与裂缝密度,该井区裂缝的分布具有明显的垂向分区、平面差异等特征,纵向可划分为5个井段,依据裂缝方位与裂缝密度的分析结果,将研究区划分为5个层段,进行分层建模。在邻近断层发育的裂缝中总有一组裂缝的走向与断层方向一致,主要为高角度缝,构造曲率变化大的部位是裂缝发育的最佳部位,有低角度裂缝发育。
[0122]
c、离散裂缝网络模型构建
[0123]
遵循成因控制和分层原则:在该井区,结合裂缝主控因素(构造断层、构造曲率、地震属性)为约束因素,建立裂缝网络模型;将地层划分为a、b、c、d、e层,结合裂缝成因分层建立裂缝网络模型,其中,a层某次的构造缝离散裂缝网络实现结果如图9所示,a层某次的溶蚀缝离散裂缝网络实现结果如图10所示。建模过程借助工具采用蒙特卡洛方法,以标准井为约束多次实现裂缝网络模型,优选最终模型并进行融合。
[0124]
d、连通性分析
[0125]
基于模型进行储层连通性分析,确定模型与实际井连通性判别的一致性。
[0126]
在步骤s170中,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据,包括以下步骤:
[0127]
对目标井组间的溶洞数据中的管道型溶洞的半径和长度进行阶梯式分段调整。由于溶洞一般规模较大,确定性较高,很难在不影响固有地震等静态地质数据的基础上进行移动,因此,只能通过调整其属性数据来优化井间连通通道。
[0128]
在步骤s170中,调整目标井组间的裂缝数据中的方位数据,包括以下步骤:
[0129]
以标记物注入井为起点,标记物采出井为终点在三维空间中作一条向量,以获取
该向量在水平面投影的水平向量;
[0130]
转换裂缝的走向向量,使裂缝的走向向量与水平向量之间的夹角为锐角;
[0131]
比较裂缝的走向向量与所述投影向量之间的夹角δ1,和裂缝的走向在水平面的投影与井间水平向量之间的夹角δ2;
[0132]
根据夹角δ1与夹角δ2之间的大小关系,将裂缝数据分为两类;
[0133]
依次从两类裂缝数据筛选出至少部分裂缝数据进行移动和拼接,以优化井间连通通道,直到优化后的井间连通通道对应的吻合度大于或等于预设阈值为止。
[0134]
在步骤s150中,通过以下表达式计算模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度:
[0135][0136]
其中,o为模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度,为模拟采出示踪剂的量的变化曲线的加权峰值,x为真实采出示踪剂的量的变化曲线的加权峰值,δt为液体标记物监测的时间。
[0137]
所述加权峰值定义为每次采集的液体标记物产出量yi与时间xi的乘积的累加和除以液体标记物总产出量y。
[0138][0139]
其中,为加权峰值,yi为每次采集的液体标记物产出量,xi为相邻两次采集液体标记物的间隔时间,n为采集液体标记物的次数。
[0140][0141]
其中,y为液体标记物总产出量,yj为每次采集的液体标记物产出量,n为采集液体标记物的次数。
[0142]
在步骤s170中,基于马尔科夫链蒙特卡洛模拟的最佳连通通道优选,具体地,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,获得优化后的井间连通通道,并将优化后的井间连通通道作为初始井间连通通道,返回步骤s140,包括以下步骤:
[0143]
s171,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,获得优化后的井间连通通道;
[0144]
s172,计算优化后的井间连通通道所对应的模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度,并与优化前的井间连通通道所对应的吻合度进行比较;
[0145]
s173,当优化后的井间连通通道所对应的吻合度大于优化前的井间连通通道所对应的吻合度时,将优化后的井间连通通道所对应的吻合度与预设阈值进行对比;
[0146]
s174,当优化后的井间连通通道所对应的吻合度大于或等于预设阈值时,将优化后的井间连通通道作为确定的井间连通通道;
[0147]
s175,当优化后的井间连通通道所对应的吻合度小于预设阈值时,返回步骤171,
以对井间连通通道再次优化;
[0148]
s176,当优化后的井间连通通道所对应的吻合度小于或等于优化前的井间连通通道所对应的吻合度时,返回步骤171,以对井间连通通道再次优化。
[0149]
其中,步骤s170中基于马尔科夫链蒙特卡洛模拟的最佳连通通道优选,具体实例如下:
[0150]
在已知先验知识的前提下,贝叶斯类的方法经常被用于求取事件的后验概率分布。在本实施例中,即需要求取油田真实采出液体标记物的变化曲线的前提下可能的连通通道的后验概率分布。求取后验概率的贝叶斯方程可以构造如下:
[0151][0152]
其中,r是指连通通道,t是指真实采出的液体标记物变化曲线,p(r)是某连通通道的先验概率分布,而l(t|r)是指针对某连通通道采出的液体标记物变化曲线与真实采出曲线相一致的可能性,具体来说,可用前述吻合度来近似替代。当l(t|r)或p(r)很复杂而不能求解上述贝叶斯方程时,可用基于metropolis采样的马尔科夫链蒙特卡洛方法来求取贝叶斯方程中p(r|t)的最优解,即在已知油田真实采出液体标记物变化曲线前提下的最佳连通通道。
[0153]
表2为应用基于metropolis采样的马尔科夫链蒙特卡洛方法优选最佳连通通道流程的伪代码。
[0154]
表2
[0155][0156]
本实施例应用蒙特卡洛模拟的优化方法不断重新构建油藏中的连通通道,并进行移动,以使所述吻合度尽可能大。
[0157]
实施例二
[0158]
为解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明实施例基于实施例一在井间连通通道由裂缝构建的情况下的油藏井间连通通道的建模方法。
[0159]
参照图11,本实施例的油藏井间连通通道的建模方法,包括以下步骤:
[0160]
s210,构建原始油藏井间动态连通通道;
[0161]
s220,转换裂缝数据的方位角;
[0162]
s230,根据转换后的方位角对裂缝数据进行分类;
[0163]
s240,移动裂缝,以构建井间连通通道;
[0164]
s250,以井间连通通道为基础,进行特征性生产数据的数值模拟;
[0165]
s260,根据油田实际生产的特征数据和所述数值模拟的特征数据计算二者的吻合度,其中,所述吻合度用于表示真实的和模拟的特征数据的近似程度;
[0166]
s270,判断吻合度是否大于或等于预设阈值:
[0167]
若是,则执行步骤s280;
[0168]
若否,则返回步骤s240,不断移动裂缝,重新构建油藏中的井间连通通道,以使所述吻合度尽可能大,其中,所述最大吻合度对应的油藏连通通道作为优化后的最终输出;
[0169]
s280,输出构建的井间连通通道。
[0170]
在步骤s210中,裂缝由于其规模较小,与静态地质数据的响应程度较弱,因而,在多数情况下,以小尺度的裂缝作为优化油藏连通体的基本单元。单一裂缝规模较小,因而移动若干条小尺度裂缝,将其进行有效地交错拼接,以构建较大规模的连通通道。
[0171]
在步骤s220中,以标记物注入井为起点,标记物采出井为终点在三维空间中作一条向量,取该向量在水平面的投影向量,计算每条裂缝走向与投影向量所夹锐角,如图12a所示,a井到b井的向量表示标记物注入井到标记物监测井所表示的空间向量在平面上的投影向量,虚线表示投影向量的反向延长线,点划线与投影向量垂直,可以看出:方位角落在“+”区域的裂缝与投影向量的夹角为锐角,方位角保持不变;方位角落在
“-”
区域的裂缝与投影向量的夹角为钝角,需要加上180
°
使其变换到“+”区域中,此时,裂缝的方位角与投影向量的夹角为锐角。
[0172]
在步骤s230中,计算完每条裂缝和投影向量的锐夹角后,还要对裂缝进行分类。经过上一步方位角的变化,裂缝和投影向量均呈锐夹角,此时,将裂缝方位角大于投影向量方位角的分为一类(记为1),将裂缝方位角小于投影向量方位角的分为一类(记为2),(图12b中“+”区域的裂缝和
“-”
区域的裂缝),其中,裂缝的走向向量与所述投影向量之间的夹角δ1为裂缝方位角,裂缝的走向在水平面的投影与井间水平向量之间的夹角δ2为投影向量方位角。
[0173]
在步骤s240中,由于标记物注入井和采出井距离较远,单条裂缝无法连通两井,因此考虑移动多条裂缝的位置,使多条裂缝在空间“拼接”以连通两口井。但由于裂缝的大小、倾向、倾角各异,因此想要直接计算拼接后的位置坐标较为困难。为了使问题简化,可以将裂缝简化为以裂缝中心点为中点,长度等于原始裂缝长度的线段,并假设裂缝都在一个高度,这样问题就变为在二维平面上通过拼接一系列长度,方向不同的线段来连接空间中指定两点的数学题,之后再考虑两口井射孔深度不一致时裂缝的拼接问题,将解决方案推广至三维的情况。
[0174]
为了使连接的裂缝尽可能“贴合”投影向量的轨迹,依次选择之前分好类的两类裂缝中的裂缝交错的拼接(图13),为了使裂缝之间完全相交,将两个裂缝的相交点定为裂缝长度的四分之一处。
[0175]
如图13所示,将每个裂缝的长度、转换后的方位角带入中心点坐标公式中,推导出每个裂缝在拼接过程中中心点的二维坐标。
[0176][0177]
其中,点(x0,y0)为a井的二维坐标,点(x1,y1)为图12中第一条裂缝在拼接过程中中心点的二维坐标,θ1为图9中第一条裂缝转换后的方位角,l1为图12中第一条裂缝的长度。
[0178][0179]
其中,点(xn,yn)为图12中第n条裂缝在拼接过程中中心点的二维坐标,θn为图12中第n条裂缝转换后的方位角,ln为图12中第n条裂缝的长度。
[0180]
考虑到注入井和采出井的射孔深度可能有差异,需要将二维坐标公式推广至三维,即增加深度坐标公式,如图14所示,a井到b井之间的向量表示从液体标记物注入井到产出井的向量,该向量的方位角为α,该向量与水平面的夹角为θ,假设某一个裂缝的中心点(x1,y1,z1)恰好位于该向量上,其下一条裂缝的中心点记为(x2,y2,z2),若要使其也在该向量上,则有:
[0181][0182]
由此得到中心点深度坐标的计算公式。
[0183]
在步骤s250中,建立裂缝内部标记物传导模型,特征性生产数据可为液体标记物注采数据。基于流管的形式模拟液体标记物在裂缝片中的传导,考虑裂缝传导流体时驱替力与阻滞力的平衡方程,建立了基于流体力学的裂缝液体标记物传导模型。
[0184]
在步骤s250中,以井间连通通道为基础,进行特征性生产数据的数值模拟的具体过程如下:假设a、b两井通过一条形态规则的裂缝连接,现由a井注入液体标记物,b检测。液体标记物被注入a井后,受对流扩散的影响,随运动距离的增加,其分布范围不断变大,液体标记物的浓度由初始的c0不断变稀,以正态分布来模拟液体标记物段塞在流出a井后其浓度在运动主方向上的分布:
[0185][0186]
σ
i2
=2αivit
[0187]
上式中,c0为液体标记物初始浓度,g/m3;ci为第i条裂缝第t天传导到b井的液体标记物浓度,g/m3;li为第i条裂缝连接两井的通道长度,m;δli为第i条裂缝在a井处的液体标记物段塞长度,m;σi为该分布曲线的标准差;vi为第i条裂缝中流体的平均流速,m/d;t为时
间,d。
[0188][0189]
式中,vd为a井内液体标记物总注入体积,m3;fj为a井对b井的注入水分配系数,可由b井产出的液体标记物质量与a井注入液体标记物质量的比值求出;ai表示裂缝的横截面积,m
·
μm。
[0190]
又根据流体驱替力与阻滞力的平衡方程,可知第i条裂缝的流量为:
[0191][0192]
式中,qi的单位为m3/d;ai为第i条裂缝的宽度,m;bi为第i条裂缝的开度,μm;μ为流体粘度,mpa
·
s。且:
[0193]ai
=a
ibi
[0194]
可得液体标记物平均流速:
[0195][0196]
式中,αi为第i条裂缝内液体标记物的水动力弥散度,m。
[0197]mo
=c
0vdfj
[0198]
式中,mo指通过每条裂缝采出示踪剂的质量,g/d;vd为a井内液体标记物总注入体积,m3,这里通过所有裂缝加起来采出示踪剂的质量即为下文的yi。
[0199]
在步骤s260中,对吻合度的定义如下:
[0200]
所述吻合度用于表示一定时间范围内模拟采出的液体标记物量的变化曲线的加权峰值与真实采出的液体标记物量的变化曲线的加权峰值的偏离程度,其计算公式为:
[0201][0202]
其中,为模拟采出的液体标记物量的变化曲线的加权峰值,x为真实采出的液体标记物量的变化曲线的加权峰值,δt为液体标记物监测的时间,单位:天。
[0203]
所述加权峰值定义为每次液体标记物产出量yi与时间xi的乘积的累加和除以液体标记物总产出量y。
[0204][0205][0206]
每次随机挑选裂缝组成连通通道,用该连通通道模拟液体标记物在其中的传导,并计算其对应的吻合度,当吻合度小于预先设定的阈值时,说明该连通通道与地下真实情况的差距不能接受,则重新组建连通通道并进行液体标记物的模拟,不断重复上述过程,直到所述吻合度大于预先设定的阈值,此时,构建的连通通道的油藏连通体作为最终输出结
果。
[0207]
以下为本实施例的油藏井间连通通道的建模方法的应用场景一。
[0208]
基于某单元原始油藏动态连通体和实际液体标记物生产数据,选取该单元液体标记物注入井w1和其中的一口液体标记物监测井w2进行上述方法的测试。实际的液体标记物监测结果表明在液体标记物注入w1井后的第四天,w2井中的液体标记物浓度有明显的上升,并在第七天浓度达到最大值,因此两井之间必存在某连通通道,而这与构建前的连通体模型(图15a)矛盾。
[0209]
应用上述方法对该原始油藏连通体进行优化,经过2138次迭代,在标记物注入井和检测井之间形成了由22条裂隙拼接的连通通道(图15b),可以看出:模拟生成的液体标记物曲线和真实液体标记物曲线在形态上很相似(图16),且每天的液体标记物数据也较为接近,经过计算,吻合度为93.6%,大于预先设定的阈值,达到了拟合要求。
[0210]
以下为本实施例的油藏井间连通通道的建模方法的应用场景二。
[0211]
基于塔河地区某单元原始油藏连通体模型和液体标记物数据,以该单元的一个液体标记物注采井组w井组为研究对象。该液体标记物注采井组由一口液体标记物注入井w和6口液体标记物采出井组成,液体标记物监测结果显示,其中有4口采出井产出液体标记物,而所建立的连通体模型中有3口井没有溶洞或裂隙直接或间接连接,说明所建立的油藏连通体模型和动态数据矛盾。
[0212]
应用上述方法,在液体标记物注入井和3口采出井o1、o2、o3之间建立连通通道(图17),计算每口井对应的吻合度,大于预先设定的阈值,达到了拟合要求,如下表3,表3为w井组重新建模结果表。
[0213]
表3
[0214][0215]
本实施例的油藏井间连通通道的建模方法通过优化油藏连通通道,定性解决了实际特征性生产数据与计算机表征的油藏连通体之间的矛盾,并且通过反复构建连通通道,直到该通道所计算出的吻合度大于预设阈值,定量的解决了实际生产数据与计算机表征的油藏连通体的矛盾。
[0216]
本实施例的油藏井间连通通道的建模方法的重新建模过程由计算机自动完成,无人为干扰,客观性强,建模速度快,效率高。
[0217]
实施例三
[0218]
为解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明实施例基于实施例一在井间连通通道由溶洞构建的情况下的油藏井间连通通道的建模方法,其中,本实施例的油藏井间连通通道的建模方法对步骤s170进行改进。
[0219]
在本实施例中,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,具体包括以下步骤:
[0220]
对于所述初始井间连通通道中相邻两个不连通的管道型溶洞,根据所述管道型溶洞中水流方向确定用于连通所述相邻两个不连通的管道型溶洞的趋势线;
[0221]
以管道型溶洞的垂向发育概率为约束条件,调整所述趋势线的几何统计参数,获得优化后的井间连通通道,并将优化后的井间连通通道作为初始井间连通通道,返回步骤s320。
[0222]
其中,几何统计参数包括波长、幅高、宽度和厚度,步骤s360,以管道型溶洞的垂向发育概率为约束条件,调整所述趋势线的几何统计参数,包括以下步骤:
[0223]
将所述趋势线分为两个部分:所述趋势线的一端点a点及与a点断开的溶洞段,所述趋势线的另一端点b点及与b点断开的溶洞段;
[0224]
分别以a点和b点为源点,在所述趋势线的控制下,分别对与a点断开的溶洞段和与b点断开的溶洞段的波长、幅高、宽度和厚度进行设置,并以管道型溶洞的垂向发育概率为约束条件,对与a点断开的溶洞段和与b点断开的溶洞段进行优化模拟;
[0225]
对优化模拟后的与a点断开的溶洞段和与b点断开的溶洞段进行重叠,取交集得到用于连通所述相邻两个不连通的管道型溶洞的管道型溶洞,使得所述相邻两个不连通的管道型溶洞处于连通状态。
[0226]
以下以管道型溶洞为地下河溶洞为例进一步说明步骤s360的实现。
[0227]
当动态数据证实井间通过地下河溶洞连通,而模型中井间地下河溶洞断断续续不连通时,提出采用基于目标的方法优化模型,连通地下河溶洞。
[0228]
基于目标的方法的优势在于:可人为确定几何统计参数,如波长、幅高、宽度、厚度等数据;根据自身认识确定河道流动的趋势方向;确定河道的开始位置;能保证模拟结果在垂向发育概率上与条件数据一致。
[0229]
具体思路如图18所示:
[0230]

在河道断开位置,确定两个源点a和b,根据河道的流动方向确定趋势线。
[0231]

将河道分为两个部分:一是a点及与a点断开的河道段,二是b点及与b点断开的河道段。
[0232]

分别以a和b为源点,在趋势线的控制下,设置波长、幅高、宽度、厚度(表4),以垂向发育概率(图19)为约束条件,进行基于目标的随机模拟,模拟结果与原始结果具有统计相似性,其中,表4为建模几何参数统计表。
[0233]

根据两个模拟结果取交集得到叠合发育的河道段。
[0234]

将a到b发育的河道段加入到原始不连续的河道。
[0235]

得到最终具有相似统计规律的连续的河道。
[0236]
表4
[0237]
参数最小值(m)平均值(m)最大值(m)波长103001500幅高10100150宽度1045100厚度52565
[0238]
实施例四
[0239]
为解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明实施例基于实施例一在井间连通
通道由溶洞和裂缝同时构建的情况下的油藏井间连通通道的建模方法,其中,本实施例的油藏井间连通通道的建模方法对步骤s170进行改进。
[0240]
在本实施例中,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,具体包括以下步骤:
[0241]
对于井间连通通道中的裂缝部分,按照实施例二中的方法调整目标井组间的裂缝数据中的方位数据;
[0242]
对于井间连通通道中的溶洞部分,按照实施例三中的方法调整目标井组间的溶洞数据中的方位数据;
[0243]
对于井间连通通道中的溶洞部分与裂缝部分的连接部分,特别是对于溶洞周边的裂缝,主要是在溶洞形成过程中或形成后,随着埋深的增加,上覆地层和围岩压力不断增加,溶洞发生垮塌,洞顶及周边发生垮塌,形成裂缝,随着地表水沿裂缝溶蚀发生扩大。此时裂缝主要位于洞穴垮塌所形成的角砾化带内,通过面孔率计算和物理试验可得到洞穴通道垮塌形成的角砾化带影响范围为洞径的2.6-3.0倍,以此为约束条件,制作约束概率范围,模拟溶洞洞边裂缝的分布。
[0244]
实施例五
[0245]
为解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明实施例提供一种油藏井间连通通道的建模装置。
[0246]
本发明实施例提供的油藏井间连通通道的建模装置,包括:
[0247]
构建模块,用于根据目标井组间的溶洞数据和/或裂缝数据构建初始井间连通通道;
[0248]
计算模块,用于根据初始井间连通通道和井间示踪剂实验数据计算得到模拟采出示踪剂的量;
[0249]
判断模块,用于判断模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度是否大于或等于预设阈值:当模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度大于或等于预设阈值时,将初始井间连通通道作为确定的井间连通通道;当模拟采出示踪剂的量与真实采出示踪剂的量之间的吻合度小于预设阈值时,调整目标井组间的溶洞数据中的属性数据和/或裂缝数据中的方位数据,以优化井间连通通道,直到优化后的井间连通通道对应的吻合度大于或等于预设阈值为止。
[0250]
实施例六
[0251]
为解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明实施例还提供了一种存储介质。
[0252]
本实施例的存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述实施例中方法的步骤。
[0253]
实施例七
[0254]
为解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明实施例还提供了一种油藏井间连通通道的建模装置。
[0255]
本实施例的油藏井间连通通道的建模装置,其包括存储器和处理器,该存储器上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0256]
虽然本发明所公开的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本
发明所公开的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
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