一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112983368A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110318238.9(22)申请日2021.03.25(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号申请人山东科技大学(72)发明人侯健周康杜庆军刘永革曹绪龙杨勇郭兰磊元福卿韦贝刘月亮安志斌赵东吴德君(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司37219代理人杨树云(51)Int.Cl.E21B43/22(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图2页(54)发明名称一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法(57)摘要本发明涉及一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法，该方法包括以下步骤：根据油藏平均渗透率确定粘弹性颗粒的粒径中值和弹性模量；优化化学剂总浓度一定条件下的浓度比；统计各层物性参数，根据熵权算法和基于重心法的聚类分析法组合层系；计算得到针对层系渗透率非均质特征下两段塞注入的单井最优分段塞体积比；结合剩余油饱和度变异系数、化学驱增油效果和成本建立目标函数，调用数值模拟器进行优化；基于上述结果得到各注入井分段塞的化学剂浓度和用量、生产井的产液量。本发明将注采优化和化学驱协同，有效地实现了原油均衡驱替开发及提高采收率的目的。CN112983368ACN112983368A权利要求书1/3页1.一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)确定粘弹性颗粒的粒径中值和弹性模量；(2)优化三种化学剂浓度配比；根据吨剂增油量最大值对应所采用的化学剂注入浓度计算得到聚合物、表面活性剂和粘弹性颗粒三种化学剂的最优浓度比；(3)组合开发层系；(4)确定化学驱分段塞体积比；(5)优化单井井位、注采液量及化学剂用量；(6)确定单井分段塞体积及浓度。2.根据权利要求1所述的一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法，其特征在于，步骤(3)中，组合开发层系，是指：统计各注入井穿过的各小层的物性参数，包括渗透率、有效厚度、采出程度和剩余地质储量，根据熵权算法确定各物性参数的权重，计算各小层的综合评价指数；采用基于重心法的聚类分析法进行小层合并，将所有小层组合为两个层系。3.根据权利要求1所述的一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法，其特征在于，步骤(1)中，确定粘弹性颗粒的粒径中值和弹性模量，是指：根据矿场提供的油藏平均渗透率，基于粘弹性颗粒的粒径中值、弹性模量与油藏平均渗透率的匹配关系模型，计算与目标油藏相匹配的粘弹性颗粒的粒径中值和弹性模量，计算公式如式(Ⅰ)、式(Ⅱ)所示：式(Ⅰ)、式(Ⅱ)中，为油藏平均渗透率，10‑3μm2；为与目标油藏相匹配的粘弹性颗粒的粒径中值，μm；Em为与目标油藏相匹配的粘弹性颗粒弹性模量，Pa；Ln()为对数函数。4.根据权利要求1所述的一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法，其特征在于，步骤(2)中，优化三种化学剂浓度配比，包括步骤如下：①在保证化学剂总浓度不变的条件下，分别调整聚合物、表面活性剂、粘弹性颗粒浓度，进行若干组岩心驱油实验，统计各组岩心驱油实验化学剂溶液注入体积和累积产油量，计算吨剂增油量，如式(Ⅲ)所示：3‑63‑式(Ⅲ)中，Rt为吨剂增油量，m/t；Qo为化学驱累积产油量，10m；Qoi为水驱产油量，1063333m；wp为聚合物浓度，kg/m；ws为表面活性剂浓度，kg/m；wg为粘弹性颗粒浓度，kg/m；V为化学剂溶液注入体积，10‑6m3；②根据吨剂增油量最大值对应实验所采用的化学剂注入浓度计算得到聚合物、表面活性剂和粘弹性颗粒三种化学剂的最优浓度比为wp:ws:wg。5.根据权利要求2所述的一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法，其特征在于，采用基于重心法的聚类分析法进行小层合并，包括：首先，计算各小层之间的欧式距2CN112983368A权利要求书2/3页离；然后，将欧式距离最短的两个小层合并为一个新层；再次，计算新层与其它层之间的欧式距离，重复此过程，最后，将所有小层组合为两个层系。6.根据权利要求1所述的一种注采优化协同化学驱实现原油均衡驱替的方法，其特征在于，步骤(4)中，确定化学驱分段塞体积比，具体步骤包括：③建立由所述两个层系组成的单井组油藏模型进行两段塞化学驱数值模拟，计算不同渗透率级差、不同高低渗层厚度比下的采收率，确定最优化学驱分段塞体积比；④以步骤③中高低渗层厚度比与渗透率级差的乘积为横轴，以最优化学驱分段塞体积比为纵轴，绘制散点图，通过非线性回归得到化学驱分段塞体积比确定图版；⑤确定单井高低渗层厚度比与渗透率级差的乘积，利用化学驱分段塞体积比确定图版得到各井最优化学驱分段塞体积比d1:d2，化学驱分段塞体