文摘

开发的油气田通常与一群生产井。因此,它可以是必不可少的行业预测生产井的性能,以优化发展战略。在实践中,它经常发生,我们只希望研究一个生产井的性能。在这种情况下,它可以耗费时间来运行整个油藏的油藏模拟模型研究以及性能。因此,它可以更喜欢确定的控制体积(或排水体积)目标从整个储层和运行模拟仿真与小的控制体积减少成本。然而,不规则布局生产井和储层的非均质性的属性,通常可以观察到在现实领域的情况下,可以诱导一个严格的屏障来决定控制量。目前,我们仍然缺乏一个方法来确定生产井的控制量考虑分布和储层异构性问题。为了克服这一障碍,作者提出了一种新的方法来控制整个储层划分为小卷的基础上快速行进法(FMM)。这种方法进行了验证,通过比较仿真输出的目标只有在确定计算控制体积的计算整个储层模型。计算结果表明,采用控制体积与该方法计算确定性能可以产生结果吻合较好,计算结果与整个储层模型。 This indicates that this proposed method is reliable to determine the control volume of the production wells. In addition, the calculated results in this work show that changing fracture length exerts a slight influence on the control volumes if the length of all fractures is increased, whereas, if only one of the fracture lengths is increased, the control volume of the corresponding well will be significantly increased. The number of the production wells and the distribution of the production well can noticeably influence the control volumes of the production wells. The findings of this study can help for optimizing the well spacing, estimating the ultimate recovery, and reducing the computational cost.

1。介绍

通过生产井油藏生产石油和天然气。控制量的知识生产井至关重要的行业估计最终的复苏。Denson et al。1)开发了一种新方法来评估有效控制体积和有效孔隙度。他们的方法需要压力累积测试的结果和目标的近似几何。康等。2)提出了一个严格的方法来计算控制量的致密气藏的生产井。这种方法依赖于扩散系数方程的渐近解和模拟排水边界的传播。Zeynal和Kashikar3)开发了一种新方法来量化断裂强度通过确定性离散裂缝网络模型的基础上微震的数据,泵参数和岩石性质。Gherbati [4)利用物质的方法确定控制卷multifracture非传统的油井。这个估计控制量可以用来优化布井和完成。然而,这些通常提到的方法可以提供一个定量的估计控制量的大小,而不是提供一个简单的洞察的几何图形控制卷。在实践中,了解几何图形的控制体积可以帮助降低模拟成本。

目前,油藏数值模拟是应用最广泛的技术之一,学好的性能(5,6]。然而,油藏数值模型,描述整个水库通常包含大量的网格,并运行这样一个数值模型非常耗时(7,8]。当一只旨在研究尤其如此单一的性能好。为了降低模拟成本,可以将控制的目标从整个储层模型,进行仿真只有控制体积。图1(一)显示了一个水库模型的顶视图。在这个模型中,生产井经常分布在水库和水库的属性是均匀的;因此,我们就能很容易地算出每个生产井的控制体积根据对称的原则。红色框内的储层体积在图1(一)代表生产的控制体积。然而在实践中,生产井可以是不规则的分布和储层的属性可以异构(见图1 (b))。场景如图1 (b),仍然不存在一个可靠的方法,准确地确定控制卷。

在这部作品中,作者提出了一个新颖的方法来确定生产井的控制卷FMM的使用。这个建议的方法是适用的,即使生产不规则分布和储层属性是异构的。FMM由Sethian [9),已被广泛用于追踪移动的边界。通过使用FMM, Sethian Popovici [10)提出了一个快速算法在三维空间中求解程函方程。谢et al。11]描述的发展深度调查与FMM空间异构和断裂的非常规储层。丁等。12)提出了一种改进的FMM计算方法考虑到26个邻居的三维走时计算点。腾(13]FMM隐式有限差分法结合的方法来提高数值模拟的计算效率。更多的应用可以找到FMM·沙里夫et al。14),Zhang et al。15],詹金斯[16),Iino et al。17],Ojha et al。18),但FMM迄今为止没有用于确定控制卷。

根据上述参数,可以形成以下结论:首先,我们仍然缺乏一个方法来确定的控制卷生产井生产井的不规则分布和储层属性的异质性;其次,FMM被用来跟踪移动边界但没有被利用来确定控制卷。在这部作品中,作者提出了一种新的方法来确定控制卷FMM的基础上。这种新方法适用于即使生产井不规则分布和储层属性是异构的。

组织这项工作可以概括如下:首先,作者展示一个新的计算方法生产井的控制量的快速行进法部分2。这个方法后来验证部分3。节4,断裂长度的影响,生产井的数量,分布在控制量。最后,部分5给出了结论的基础上形成的计算结果。

2。方法

在这项工作中,我们提出了一种新的方法来确定生产井的控制量。该方法的核心思想是认为储层体积属于控制体积的好储集层体积最早有助于生产。为了证明该方法的核心思想,我们将两口井的情况为例。图2提出了储层模型,该模型包含两个断裂井(红色矩形)。储集层体积的蓝色框所示,我们可以计算的时间调查(钢铁洪流)水库的卷1和2分别,我们可以获得钢铁洪流与1(计算 )和钢铁洪流,计算2 ( )。应该注意的是,表明储层体积最小的次开始生产。如果 ,可以推断,储集层体积有助于生产的1比2,早些时候,我们可以认为,储层体积属于控制体积的1。否则,我们能想到的水库卷属于控制卷2。

比较计算与1和2的位置通过水库,我们可以获得的控制卷1和2。为有两个以上生产井的场景,我们可以用类似的方法确定控制卷。在这项工作,虽然只有断裂井为例介绍该方法,进行调查,这个建议的方法也适用于确定的控制量垂直井、水平井多级压裂井。使用FMM计算的详细介绍附录中提供了一个。在这部作品中,计算都是进行二维场景,和程函方程描述了传播的控制量可以表示为

在方程(1),是扩散飞行时间的函数是什么 ,和是缓慢的。的参数和都是定义在附录一个。可以用于解决连续方程(FMM1);因此,整个水库可以计算。

3所示。验证

值得注意的是,对于每个生产井,井性能预测的控制体积应该足够接近性能与整个储层预测模型。因此,我们可以验证该方法通过比较仿真输出的每个控制体积,从整个储层模型。在这部作品中,以及性能预测与隐式有限差分法(IMFD)。IMFD方法的详细介绍可以在Ertekin et al。19]。是在两个水库模型上进行验证,包括均质储层模型(即。、模型# 1)和异构水库模型(即。模式# 2)。储层模型# 1,用于验证该方法如图3。可以看到在图3这个模型包含4井和骨折这些井不规则分布。流体和岩石的性质矩阵如下:水库维度 这是表面 网格,基质渗透率是0.01医学博士,矩阵的孔隙度是0.2,总压缩系数矩阵 MPa,最初的储层压力是30 MPa,油的粘度是1 MPa·s,井筒的半径 m,裂缝的渗透率 医学博士,裂缝宽度 m,裂缝的长度是90米,5 MPa的井底压力是一个常数,研究时间是3000天,分为100步伐。

图4介绍了钢铁洪流的地图,分别计算四井破裂了。在这个图中,可以看到一个较小的钢铁洪流的价值可以在井筒附近。钢铁洪流的价值是增加井筒的距离增加。介绍在方法的钢铁洪流的价值进行对比,如图所示4,一个人可以获得控制量的四个断裂井(见图5)。它可以在图中找到5压裂井的不规则分布导致不规则形状的控制量。这些控制卷的帮助下,我们可以进行每个压裂井的储层模拟。图6比较的良好性能预测与控制体积与整个储层模型。应该注意的是,如果性能预测与控制体积,储层体积的控制体积将会被忽视。由于网格的数量的控制量远小于整个储层,使用控制体积预测单井的性能可以更多的计算效率比使用整个水库。在图6,它可以观察到的性能预测与控制体积进行优秀的协议性能与整个储层预测模型。

此外,我们验证了提出方法和异构的储层模型。唯一区别的性质模型# 2和# 1是基质渗透率的分布和断裂的分布井。图7(一)显示了顶视图# 2储层渗透率的模型,和图7 (b)显示了裂缝井的分布。根据储层模型如图7,我们计算FMM的钢铁洪流。图8显示了计算的钢铁洪流的地图与四个井。可以看到在图8、储层渗透率的非均质性呈现的钢铁洪流不平稳的轮廓如图4。图9说明了控制量的四个骨折模型# 2。基于控制卷图所示9,我们可以预测每个压裂井的性能。图10比较了性能预测的控制量与整个油藏模型# 2。如图10好表现,预计与控制卷好同意演出与整个储层预测模型# 2。计算结果如图6和10表明该方法是可靠的确定生产井的控制量虽然井不规则分布和储层属性是异构的。

4所示。结果与讨论

援助的建议的方法,我们研究了裂缝长度的影响,生产井的数量,分布,断裂电导率控制卷。储层属性和油井分布在这一节中相同的储层模型# 2,用于验证。

4.1。裂缝长度

四个骨折的长度是不同的从90到330米为了探索断裂长度控制量的影响。图11显示了控制量的生产井和建议的方法计算。可以看到在图11,控制生产井的卷都是形状不规则。图12比较了控制量的生产井不同裂缝长度。它可以发现控制卷显示轻微的变化随着裂缝长度是不同的。计算结果如图11和12表明,断裂长度不会显著影响生产井的控制量。然而,应该指出的是,在数字11和12,断裂长度为每个研究都改变了。此外,我们调查的影响,断裂长度的控制量只有不同裂缝长度的2。数据13和14分别呈现几何形状和大小的控制量的生产井井2(即裂缝长度的差异。90米、170米、250米和330米)。它可以在数据中找到11和122是增加的控制体积随着裂缝长度的2是增加。数据的计算结果11通过14表明,断裂长度不会显著影响生产井的控制卷如果骨折的长度是一切都改变了,然而,对于每个单井,增加其断裂长度将增加其控制体积如果其他裂缝的长度保持不变。

4.2。分布和数量的井

图15显示了生产井的分布与不同数量的井。生产井的位置是随机生成的。生产井的数量从4个增加至7的数字(15日)- - - - - -15 (d)。该方法的帮助下,我们这些裂缝井的控制量计算。的几何图形计算控制量如图16。可以看到在图16,控制体积变小随着生产数量的增加。此外,人们可以发现生产井的分布可以显著影响的几何图形控制体积。

4.3。断裂导

为了探索控制卷骨折电导率的影响,裂缝渗透率是不同的 医学博士, 医学博士,骨折电导率可以从1不同md·m 1×10³md·m。图17介绍了控制量的生产井断裂导率不同。它可以观察到这个数字的控制卷四生产井进行改变与不同的断裂导率可以忽略不计。

5。摘要和结论

在这项工作中,我们提出了一种新的方法来确定生产井的控制量。这个方法是FMM方法的基础上开发的。这种开发方法的帮助下,一个人可以确定生产井的控制量考虑到不规则的分布和储层非均质性。控制量的几何图形也可以被描述。因此,可以使用这种方法来优化布井,估计最终的复苏。然而,这种方法的固有缺陷:首先,该方法需要一个良好的储层属性的知识;其次,富国应该在同样的时间投入生产;最后,多相流不能考虑。

借助该方法,我们研究了裂缝长度的影响,生产井的数量,分布在控制量。计算结果有助于我们得出以下结论:(1)这个方法是验证通过比较仿真输出的控制体积与整个储层模型。计算结果表明,仿真输出的控制量说明优秀的协议与整个储层模型,表明该方法是可靠的确定控制卷(2)如果骨折的长度都增加,断裂长度的变化产生轻微影响控制量,但是,如果只有一个裂缝长度的增加,相应的控制体积将会增加(3)生产井的数量和生产井的分布可以显著影响生产井的控制量,而裂缝传导性施加影响控制量可以忽略不计

附录

快速行进法

在实践中,可以通常具有移动边界程函方程,和FMM是一个极其有效的方法求解程函方程。方程(. 1)是程函方程,描述了体积的增长调查(VOI): 在哪里扩散飞行时间(DTOF)和吗扩散系数的定义可以表述为

在方程(a .),是单位转换因子,磁导率,粘度,孔隙度,是总压缩系数。此外,DTOF有以下时间与身体的关系 : 在哪里是时间的调查(钢铁洪流),是一个常数等于2,4,6对一维、二维和三维流动,分别。由于储层沿水平方向的尺寸通常是沿着垂直方向比这大得多,流体流动主要发生在二维;因此, 用于这项工作。调查表明储层体积的体积,有利于生产、和时间的调查表明储层物理时间最短的体积在相应的位置开始生产。图18示意图提出VOI的边界的变化作为时间的函数,在这个数字 。可以看到在图18从井筒,VOI展开进一步的位置随着时间的收益。

为了描述VOI的扩张,我们可以解决方程(. 1)与逆风方案。离散化水库成小网格和逆风方案应用到方程(. 1),在三维程函方程可以写成 在哪里 显示网格数量和是缓慢的定义是

方程(各)是一个二次方程,唯一的未知 。如果有任何的值或是未知的,包含未知的词应该下降。可以用来跟踪移动边界FMM连续求解程函方程与方程(各)。的详细介绍FMM给出如下:(1)分配网格DTOF的初始值。这个网格通常代表了井筒位置,DTOF的初始值可以设置为0。标签的初始网格,冷冻(见红色的网格图(19日))(2)计算你的邻居的DTOF网格(见绿色网格图19 (b)与方程(网格)的冷冻各)(3)找出最小的DTOF邻居网格和标签这个网格冷冻(见图19 (c))(4)计算相邻网格的DTOF新的冷冻网格(见图19日(d))(5)重复步骤2到步骤4直到所有的网格都贴上冻结

获得的DTOFs网格后,我们可以用方程(DTOFs转换为钢铁洪流a .),因此,我们可以知道时间,储层在不同位置开始生产。

命名法

:	渗透率、医学博士
:	粘度、mPa·s
:	孔隙度
:	总压缩系数、MPa1
:	调查,时间一天
:	单位转换因子,0.0853
:	扩散飞行时间,一天0.5
:	缓慢,天0.5
:	2、4、6为一维,二维,三维流动
:	扩散系数,m2/天。

数据可用性

部分或全部数据、模型或代码生成或使用在研究可从相应的作者通过合理的要求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢提供的金融支持“中央大学”的基础研究基金(99959/53200659042号)和中国国家自然科学基金(批准号51674227)。