[0026] 進(jìn)一步的,所述步驟S2中對(duì)原始?jí)毫?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括去除原始?jí)毫?shù)據(jù)中的噪音和奇異點(diǎn),判斷流動(dòng)時(shí)期和壓縮數(shù)據(jù)量,得到光滑可分析的原始?jí)毫?shù)據(jù),并保持原始?jí)毫π畔⒌耐暾浴?/div>
[0027] 進(jìn)一步的,所述步驟S6中得出油藏物性參數(shù)是否變化的結(jié)論包括判斷表皮系數(shù)S和油藏滲透率k中的一種或兩種是否發(fā)生變化。
[0030] 本發(fā)明提供的一種基于小波變換來(lái)判斷油藏物性參數(shù)是否變化的方法,利用小波變換處理壓力數(shù)據(jù),定義油藏系統(tǒng)指數(shù)Au=A/Δq,即油藏系統(tǒng)指數(shù)的定義為壓力變化引起的小波變換振幅與流量變化的比值。當(dāng)油藏系統(tǒng)指數(shù)是常數(shù)時(shí),油藏物性參數(shù)沒有發(fā)生變化;當(dāng)油藏系統(tǒng)指數(shù)發(fā)生變化時(shí),表明油藏物性參數(shù)發(fā)生了變化。能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地根據(jù)從永久性井下壓力計(jì)獲得的長(zhǎng)時(shí)原始?jí)毫?shù)據(jù)中診斷出油藏物性變化,可以應(yīng)用在油藏的任意時(shí)期,克服了生產(chǎn)指數(shù)法只能用在油藏穩(wěn)態(tài)或擬穩(wěn)態(tài)的弊端,擴(kuò)大了使用范圍,并能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的診斷出油藏物性是否發(fā)生變化,以及發(fā)生變化的時(shí)間和變化的程度,克服了雙對(duì)數(shù)曲線法的時(shí)間滯后性的弊端。
附圖說(shuō)明
[0031] 圖1是本發(fā)明提供的基于小波變換來(lái)判斷油藏物性參數(shù)是否變化的方法的
流程圖;
[0043] S2、對(duì)原始?jí)毫?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括去除原始?jí)毫?shù)據(jù)中的噪音和奇異點(diǎn),判斷流動(dòng)時(shí)期和壓縮數(shù)據(jù)量,得到光滑可分析的壓力數(shù)據(jù),并保持原始?jí)毫π畔⒌耐暾裕?/div>
[0044] S3、利用小波變換處理壓力數(shù)據(jù),得到不同時(shí)刻壓力變化產(chǎn)生的小波變換振幅A;利用小波變換處理壓力數(shù)據(jù)時(shí),長(zhǎng)時(shí)壓力信號(hào)f(t)在尺度因子s位置u處的小波變換的定義如下:
[0045]
[0046] 其中,t為時(shí)間,ψ(t)為母小波,母小波在位置u處尺度因子s(s>0)下為:
[0047]
[0048] S4、處理流量歷史,得到不同時(shí)刻流量的變化值Δq;
[0049] S5、計(jì)算油藏系統(tǒng)指數(shù)Au;
[0050] S6、判斷不同時(shí)刻油藏系統(tǒng)指數(shù)Au是否變化,得出油藏物性參數(shù)是否變化的結(jié)論,包括判斷表皮系數(shù)S和油藏滲透率k中的一種或兩種是否發(fā)生變化。
[0051] 此時(shí)已能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)判斷油藏物性參數(shù)是否發(fā)生變化,以及發(fā)生變化的時(shí)間和變化的程度,為了進(jìn)一步判斷具體哪個(gè)油藏物性參數(shù)發(fā)生變化,還可包含:
[0052] S7、結(jié)合傳統(tǒng)的試井解釋方法進(jìn)一步判斷發(fā)生變化的具體油藏物性參數(shù)。
[0053] 下面對(duì)具體實(shí)施方式的具體工作過程和原理進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明:
[0054] 利用小波變換,本發(fā)明首次提出了利用油藏系統(tǒng)指數(shù)診斷油藏物性變化的方法,并給出了油藏系統(tǒng)指數(shù)的定義。該方法的推導(dǎo)論證過程如下:
[0055] 小波變換是一種多
分辨率時(shí)頻分析方法。傅里葉變換只能分析
頻率不變的靜態(tài)信號(hào),由于長(zhǎng)時(shí)壓力數(shù)據(jù)的頻率不是恒定的,利用具有多分辨率特點(diǎn)的小波變換分析長(zhǎng)時(shí)壓力數(shù)據(jù)更具有優(yōu)勢(shì)。
[0056] 長(zhǎng)時(shí)壓力信號(hào)f(t)在尺度因子s位置u處的小波變換的定義如下:
[0057]
[0058] 其中ψ(t)是母小波,像波一樣的上下震動(dòng)的方程并且平均值為0:
[0059]
[0060] 母小波可以左右移動(dòng)、拉伸或者被壓縮,在位置u處尺度因子s(s>0)下,母小波為:
[0061]
[0062] 當(dāng)選擇小的尺度因子s時(shí),可以檢測(cè)壓力信號(hào)中的高頻信息,當(dāng)選擇大的尺度因子s時(shí),可以檢測(cè)壓力信號(hào)的低頻信息。
[0063] 油藏不穩(wěn)定壓力解釋方法建立在
疊加原理的
基礎(chǔ)上。井底流壓Pwf等于流量q(τ)與油藏系統(tǒng)瞬時(shí)相應(yīng)函數(shù)g(t)的褶積,表示如下:
[0064]
[0065] 式中:p0為原始地層壓力,q(τ)為井底流量,Pwf為井底流壓,g(t)為油藏系統(tǒng)瞬時(shí)響應(yīng)函數(shù)。
[0066] 油藏瞬時(shí)響應(yīng)函數(shù)g(t)是由油藏物性參數(shù)決定的,等于單位流量下的井底流壓ΔPu(t)的時(shí)間導(dǎo)數(shù),即 單位流量下的井底流壓ΔPu(t)的解析解可以從無(wú)限大地層均質(zhì)油藏井底流壓公示獲得:
[0067]
[0068] 式中:k為油藏滲透率,h為油藏厚度,μ為原油粘度,B為原油地層體積系數(shù),為油藏孔隙度,Ct為地層壓縮系數(shù),rw為井筒半徑,S為表皮系數(shù),t為時(shí)間,Ei為指數(shù)積分函數(shù)。
[0069] 由公式5,可以得到油藏瞬時(shí)相應(yīng)函數(shù)g(t)的表達(dá)式
[0070]
[0071] 油藏瞬時(shí)相應(yīng)函數(shù)g(t)的值隨時(shí)間迅速衰減。在井底流量發(fā)生變化的瞬間,壓力也隨之發(fā)生變化。瞬時(shí)的壓力變化Δpwf主要由流量Δq的變化引起的:
[0072]
[0073] 下面求取小波變換振幅A。
[0074] 利用公式(1)的小波變換,將瞬時(shí)壓力變化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為小波變換振幅A,如圖2表示。
[0075] 由于小波變換一種線性運(yùn)算,小波變換振幅正比于瞬時(shí)壓力變化:
[0076] A∝Δpwf (8)
[0077] 結(jié)合公式(7)與(8),可以得到:
[0078]
[0079] 定義油藏系統(tǒng)指數(shù)Au,Au=AΔq,公示兩邊同時(shí)除以Δq,可以得到:
[0080]
[0081] 從公式10可以看出,Au的值僅取決于油藏系統(tǒng)瞬時(shí)響應(yīng)方程g(t)。當(dāng)油藏物性參數(shù)不變時(shí),g(t)不變,根據(jù)方程(9),Au是個(gè)常數(shù)。當(dāng)油藏物性參數(shù)變化時(shí),g(t)發(fā)生變化,Au也隨之變化。油藏系統(tǒng)指數(shù)Au可以作為一種診斷方程,可以診斷出井筒周圍油藏物性參數(shù)的變化時(shí)間和變化程度大小。
[0082] 對(duì)公式(6)中的g(t)求時(shí)間積分可以得到單位流量下的井底流壓pu(t):
[0083]
[0084] 將方程帶入公式(10)得:
[0085]
[0086] 當(dāng) 時(shí),公式(12)可以簡(jiǎn)化為:
[0087]
[0088] 由于公式(13)中包含了多項(xiàng)油藏性質(zhì):如滲透率k,表皮系數(shù)S,原油粘度μ,原油地層體積系數(shù)B,孔隙度 地層壓縮系數(shù)Ct,井筒半徑rw等。因此,任意油藏參數(shù)的變化將會(huì)引起油藏系統(tǒng)指數(shù)Au的變化。
[0089] 利用一個(gè)油藏模型,改變不同的油藏參數(shù),進(jìn)行敏感性分析。
[0090] 如圖3所示,不同油藏參數(shù)發(fā)生變化均會(huì)引起油藏系統(tǒng)指數(shù)Au不同程度的變化,但油藏系統(tǒng)指數(shù)Au對(duì)原油粘度μ,滲透率k,表皮系數(shù)S更加敏感。由于油藏中原油粘度μ一般不會(huì)發(fā)生變化(熱采除外),因此滲透率k與表皮系數(shù)S更容易發(fā)生變化。
[0091] 引起表皮系數(shù)S發(fā)生變化的情況包括:井筒周圍地層污染(表皮系數(shù)S變大),
酸化(表皮系數(shù)S變小),壓裂(表皮系數(shù)S變小);滲透率k或者相對(duì)滲透率發(fā)生變化的情況包括:地層壓力下降造成的地層壓實(shí)作用(滲透率k變小),注水(氣)開發(fā)水驅(qū)前緣突破(相對(duì)滲透率變小),溶解氣析出(相對(duì)滲透率變小)等。
[0092] 公式(13)中,油藏系統(tǒng)指數(shù)Au和表皮系數(shù)S、油藏滲透率倒數(shù) 成正比例的關(guān)系。利用數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該診斷方法。建立一個(gè)簡(jiǎn)單的油藏模型,改變不同的表皮系數(shù)S與油藏滲透率k,分別計(jì)算油藏系統(tǒng)指數(shù)Au。
[0093] 如圖4和圖5所示,油藏系統(tǒng)指數(shù)與表皮系數(shù)、滲透率的倒數(shù)成很好的線性關(guān)系。數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)論證了理論分析的正確性,表明本發(fā)明所定義的油藏系統(tǒng)指數(shù)可以作為診斷油藏物性發(fā)生變化的方法。
[0094] 第一實(shí)施例:
[0095] 如圖6所示,表示的是利用油藏系統(tǒng)指數(shù)Au來(lái)診斷該油藏的溶解氣析出時(shí)間。油藏的初始?jí)毫κ?200psi(磅/英寸),泡點(diǎn)壓力在4000psi左右。在生產(chǎn)300個(gè)小時(shí)后,井底流壓低于泡點(diǎn)壓力,溶解氣析出,油藏流動(dòng)從單相油流變成油氣兩相流動(dòng)。
[0096] 依照本發(fā)明的診斷方法:
[0097] 步驟S1、獲取原始?jí)毫?shù)據(jù);
[0098] 步驟S2、對(duì)原始?jí)毫?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括去除原始?jí)毫?shù)據(jù)中的噪音和奇異點(diǎn),判斷流動(dòng)時(shí)期和壓縮數(shù)據(jù)量,得到光滑可分析的壓力數(shù)據(jù),并保持原始?jí)毫π畔⒌耐暾裕?/div>
[0099] 步驟S3、利用小波變換處理壓力數(shù)據(jù),得到不同時(shí)刻壓力變化產(chǎn)生的小波變換振幅A,如圖6的上半部分所示,是利用小波變換對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,在流量發(fā)生變化的時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生小波變換振幅A,圖中
波動(dòng)相對(duì)較大的曲線表示壓力隨時(shí)間的變化,圖中波動(dòng)相對(duì)較小的曲線表示振幅A隨時(shí)間的變化;
[0100] 步驟S4、處理流量歷史,得到不同時(shí)刻流量的變化值Δq;
[0101] 步驟S5、計(jì)算油藏系統(tǒng)指數(shù)Au,如圖6的下半部分所示的曲線為油藏系統(tǒng)指數(shù)Au隨時(shí)間的變化。
[0102] 步驟S6、判斷不同時(shí)刻油藏系統(tǒng)指數(shù)Au是否變化,得出油藏物性參數(shù)是否變化的結(jié)論,包括判斷表皮系數(shù)S和油藏滲透率k中的一種或兩種是否發(fā)生變化。從圖6中油藏系統(tǒng)指數(shù)Au的變化規(guī)律中可以發(fā)現(xiàn):在溶解氣析出之前,油藏系統(tǒng)指數(shù)Au是個(gè)恒定的常數(shù),在溶解氣析出時(shí),油藏系統(tǒng)指數(shù)Au的值急劇變化。由此可得出結(jié)論:油藏物性參數(shù)發(fā)生變化,發(fā)生變化的參數(shù)為表皮系數(shù)S和油藏滲透率k中的一種或兩種,并能從圖6中所示的油藏系統(tǒng)指數(shù)Au隨時(shí)間的變化曲線中診斷出發(fā)生變化的時(shí)間和變化的程度。
[0103] 步驟S7、結(jié)合傳統(tǒng)的試井解釋方法進(jìn)一步判斷發(fā)生變化的具體油藏物性參數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,當(dāng)檢測(cè)到油藏系統(tǒng)指數(shù)Au的值變化后,可結(jié)合傳統(tǒng)的試井解釋方法進(jìn)一步判斷出是油藏相對(duì)滲透率k發(fā)生了變化,由溶解氣析出造成。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是在溶解氣析出以后,油藏相對(duì)滲透率k發(fā)生了變化,油藏系統(tǒng)指數(shù)Au的值也隨之變化。具體傳統(tǒng)的試井解釋方法為現(xiàn)有技術(shù),在此不作詳細(xì)描述。
[0104] 第二實(shí)施例:
[0105] 如圖7至圖9所示,表示的是利用油藏系統(tǒng)指數(shù)Au來(lái)診斷該油藏的井筒周圍地層污染。圖7是本實(shí)施例中油藏生產(chǎn)井10天里壓力流量歷史數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的圖像;圖8是本實(shí)施例中生產(chǎn)井該10天里表皮系數(shù)隨時(shí)間變化的圖像;在這10天中,表皮系數(shù)S從6增加到12,是由于井筒周圍地層污染造成的。
[0106] 依照本發(fā)明的診斷方法:
[0107] 步驟S1、獲取原始?jí)毫?shù)據(jù);
[0108] 步驟S2、首先對(duì)原始?jí)毫?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括去除原始?jí)毫?shù)據(jù)中的噪音和奇異點(diǎn),判斷流動(dòng)時(shí)期和壓縮數(shù)據(jù)量,得到光滑可分析的壓力數(shù)據(jù),并保持原始?jí)毫π畔⒌耐暾裕?/div>
[0109] 步驟S3、利用小波變換處理壓力數(shù)據(jù),得到不同時(shí)刻壓力變化產(chǎn)生的小波變換振幅A;
[0110] 步驟S4、處理流量歷史,得到不同時(shí)刻流量的變化值Δq;
[0111] 步驟S5、計(jì)算油藏系統(tǒng)指數(shù)Au,如圖9所示的曲線為油藏系統(tǒng)指數(shù)Au隨時(shí)間的變化。
[0112] 步驟S6、判斷不同時(shí)刻油藏系統(tǒng)指數(shù)Au是否變化,得出油藏物性參數(shù)是否變化的結(jié)論,包括判斷表皮系數(shù)S和油藏滲透率k中的一種或兩種是否發(fā)生變化。從圖9中油藏系統(tǒng)指數(shù)Au的變化規(guī)律中可以發(fā)現(xiàn):油藏系統(tǒng)指數(shù)Au不是一個(gè)常數(shù),數(shù)值從0.85增加到1.4。由此可得出結(jié)論:油藏物性參數(shù)發(fā)生變化,發(fā)生變化的參數(shù)為表皮系數(shù)S和油藏滲透率k中的一種或兩種,并能從圖9中診斷出發(fā)生變化的時(shí)間和變化的程度。
[0113] 步驟S7、結(jié)合傳統(tǒng)的試井解釋方法進(jìn)一步判斷發(fā)生變化的具體油藏物性參數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,當(dāng)檢測(cè)到油藏系統(tǒng)指數(shù)Au的值變化后,可結(jié)合傳統(tǒng)的試井解釋方法進(jìn)一步判斷出是表皮系數(shù)S發(fā)生了變化,由井筒周圍地層污染造成。對(duì)照?qǐng)D8可知,油藏系統(tǒng)指數(shù)Au的變化與表皮系數(shù)S成很好的正比關(guān)系。具體傳統(tǒng)的試井解釋方法為現(xiàn)有技術(shù),在此不作詳細(xì)描述。
[0114] 本發(fā)明的具體實(shí)施方式中利用小波變換處理壓力數(shù)據(jù),定義油藏系統(tǒng)指數(shù)Au=A/Δq,即油藏系統(tǒng)指數(shù)的定義為壓力變化引起的小波變換振幅與流量變化的比值。當(dāng)油藏系統(tǒng)指數(shù)是常數(shù)時(shí),油藏物性參數(shù)沒有發(fā)生變化;當(dāng)油藏系統(tǒng)指數(shù)發(fā)生變化時(shí),表明油藏物性參數(shù)發(fā)生了變化。能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地根據(jù)從永久性井下壓力計(jì)獲得的長(zhǎng)時(shí)原始?jí)毫?shù)據(jù)中診斷出油藏物性變化,可以應(yīng)用在油藏的任意時(shí)期,克服了生產(chǎn)指數(shù)法只能用在油藏穩(wěn)態(tài)或擬穩(wěn)態(tài)的弊端,擴(kuò)大了使用范圍,并能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的診斷出油藏物性是否發(fā)生變化,以及發(fā)生變化的時(shí)間和變化的程度,克服了雙對(duì)數(shù)曲線法的時(shí)間滯后性的弊端。
[0115] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例在不違反邏輯的基礎(chǔ)上均可相互組合。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何
修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。