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专利号: 2022105883829
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于环形阵列探针测量的页岩油产量解释方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:建立多测速测井数据库;

S2:环形阵列探针进行位置校正;

S3:环形阵列持率仪数据处理及持率成像;

S4:环形涡轮流量计数据处理及速度成像;

S5:计算PVT物性参数;

S6:构建漂流模型;

S7:计算井下多个产出层的累加产量和各层净产量;

S8:将累加产量和各层净产量换算至地面流量数据;

步骤S1中,建立多测速测井数据库的步骤,包括:

S11收集现场测井数据,包括各个探针响应数据、旋转角度、井斜数据、井径数据、井筒内温度和压力数据、地面单日产量数据、井筒射孔数据;

S12根据压裂段、射孔簇、各个探针测量数据、井筒内温度和压力曲线数据的特征选取层段作为解释层,分层段进行曲线取值;

步骤S2中,环形阵列探针进行位置校正的步骤中,环形阵列探针包括环形阵列电容探针CAT和环形阵列电阻探针RAT,其中,环形阵列电容探针CAT位置校正包括:定义X、Y轴方向,并定义1号探针的起始方向在Y轴正方向,各个探针等间距分布在环形仪器各处,环形阵列电容探针CAT在井筒截面的位置校正后为:式中,CAL为井筒直径,单位为mm;CATROT为环形阵列电容探针CAT的旋转角度,单位为rad;ROTi是第i个探针的起始角度,单位为rad;

步骤S3中,环形阵列持率仪数据处理及持率成像的步骤,包括:S31根据环形阵列持率仪各个探针的标定值,计算出该探针周围的局部持水率值,其中,环形阵列电容探针CAT的局部持水率计算公式为:式中,Ywi为环形阵列电容CAT第i个探针的局部持水率;CPSi为环形阵列电容CAT第i个探针的原始响应值,单位为cps;CPSWi为环形阵列电容CAT第i个探针在纯水中的响应值,单位为cps;CPSOi为环形阵列电容CAT第i个探针在纯油中的响应值,单位为cps;

环形阵列电阻探针RAT的局部持水率计算公式为:

式中,Ywi为环形阵列电阻RAT第i个探针的局部持水率;CPSi为环形阵列电阻RAT第i个探针的原始响应值,单位为cps;CPSWi为环形阵列电阻RAT第i个探针在纯水中的响应值,单2

位为cps;σi为环形阵列电阻探针RAT第i个探针原始响应值的标准差;

S32对环形阵列电容探针CAT、环形阵列电阻探针RAT的局部持水率进行插值,将井筒截面视为一个实际井筒直径大小的圆,对该圆进行网格划分;通过局部持水率对其他网格插值,计算得到当前测速下井筒截面的平均持水率;最后对多个测速数据计算的井筒截面持水率加权累加,得到多趟测速下井筒截面的平均持水率;

S33绘制持率二维成像图,将每个解释层的油水分布可视化表达出来,将当前解释层油水两相分布情况直观化;

步骤S4中,环形涡轮流量计数据处理及速度成像的步骤,包括:S41对阵列涡轮流量计的各个涡轮的响应值与对应的电缆速度进行交会;

涡轮电缆响应关系在x轴上的响应截距为视流体速度Va,根据涡轮交会的斜率K、Va和涡轮流量计的各个探针在纯油纯水下标定的响应值、涡轮启动速度VTi,计算得到涡轮的局部平均流速,公式如下:式中,Vfi为第i个涡轮覆盖区域的流体流速,单位为m/s;RPSi为第i涡轮响应值,单位为rps;Ki为第i涡轮的响应斜率;VTi为第i涡轮响应关系在x轴上的响应截距,即启动速度,单位为m/s;VLSPD为拉测速度,即电缆速度,上测时记为负,下测时记为正,单位为m/min;

S42假定井筒中相同高度的流体流速相同,将各个涡轮全部投影到井筒截面中垂线上,采用多项式拟合涡轮所在不同高度点的局部流速,得到一条拟合曲线,然后对所述拟合曲线在垂直方向上进行积分,该井筒截面多相流的平均流速计算公式如下:式中, 为井眼平均流速;R为井筒内径,单位为mm;其中f(h)是对各个涡轮探针的局部流速与涡轮投影到中垂线上的高度进行拟合所获得的多项式;h为井筒截面中的高度,单位为mm,该多项式以各涡轮所在高度(h)为自变量,该涡轮的转速所表征的流速(v)为因变量;

S43将井筒截面的平均流速可视化,直观观察该截面中流体的流速变化,对井筒截面的速度成像采用网格插值法,对阵列涡轮流量计所在网格赋予公式(5)中计算的局部流速,通过已经赋值的网格对其他网格进行插值;

步骤S6中,构建漂流模型的步骤,包括:

S61通过水的密度、油的密度、重力加速度、油水两相的表面张力,计算单个泡在无穷连续相中的速度极限U∞;

S62通过数据点 在泡径指数n取不同值时的分布情况,分别确定环形阵列电容探针CAT和环形阵列电阻探针RAT对应的泡径指数n;

S63漂流模型为:

Ud=C0Um+Udj                            (7)n

Udj=C0Um+U∞(1‑Yd)                        (8)式中,Ud指分散相的相速度;C0是相分布系数,通过C0与Yw拟合得出C0,作为漂流模型的变异系数;Um是油水两相的混合流速;U∞为单个泡在无穷连续相中的速度极限;Udj是分散相的漂移速度;

步骤S8中,每个解释层计算的产量为累加产量,单一解释层净产量为该解释层累加产量与其相邻且深度值更大的解释层的累加产量之差。