(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211384610.7 (22)申请日 2022.11.07 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 257061 山东省东营市东营区北一路 739号 申请人 山东科技大 学 (72)发明人 侯健　刘帅　周康　杜庆军　 刘永革　韦贝　安志斌　 (74)专利代理 机构 济南金迪知识产权代理有限 公司 37219 专利代理师 杨树云 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/02(2012.01)E21B 43/20(2006.01) E21B 49/00(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率 预测方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种考虑全过程优化断块油藏 水驱采收率预测方法及系统， 包括： 确定断块油 藏水驱采收率的影 响因素； 筛选断块油藏水驱采 收率的主控参数； 确定断块油藏水驱采收率与主 控参数的单因素相关关系； 设计多因素正交试验 方案； 针对每个试验方案， 以水驱采收率最大为 目标， 进行分层注采、 井型转换、 注采调整等全 过 程水驱优化， 获取最大水驱采收率值； 基于正交 试验全过程优化结果， 采用最小二乘法拟合确定 断块油藏水驱采收率预测模型， 求取断块油藏水 驱采收率。 本发 明能更准确的预测断块油藏水驱 采收率， 对于评价认识断块油藏水驱老油田开发 潜力及合理制定开发优化方案具有重要意义， 可 有效辅助矿场做优规划部署。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115422789 A 2022.12.02 CN 115422789 A 1.一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率预测方法， 其特 征在于， 包括 步骤如下： (1) 确定断块油藏水驱采收率的影响因素 搜集目标区块断块油藏地质信 息， 结合矿场 生产资料确定油藏静态物性参数和生产动 态参数； 基于断块油藏基本特征及该油藏实际开发情况， 确定影响该断块油藏水驱采收率 的断块特 征参数； (2) 筛选断块油藏水驱采收率的主控参数 采用单因素分析法， 分别改变各影响因素的取值大小， 调用水驱数值模拟器计算断块 油藏水驱采收率， 采用方差 作为评价影响因素主次的标准， 进行影响因素显著度分析， 方 差 越大表示影响因素的显著度越高， 选择方差大于1的影响因素作为断块油藏水驱采收 率的主控参数；  (3) 确定断块油藏水驱采收率与主控参数的单因素相关 关系 采用非线性 回归方法， 确定断块油藏水驱采收率与 各主控参数之间的相关关系， 包括： 幂函数关系 、 对数函数关系及多 项式函数关系；  (4) 基于主控参数设计多因素正交试验方案 结合断块油藏矿场实际允许的参数取值范围确定每个主控参数的水平个数及取值大 小， 选取合 适的正交试验设计表； (5) 针对每个正交试验方案进行全过程水驱优化 以水驱采收率最大为目标， 在投入生产时刻优化实施分层注采； 在油藏综合含水率达 到90%时优化实施井型转换； 在油藏综合含水率达 到95%时优化实施 注采调整； (6) 建立断块油藏水驱采收率预测模型 根据步骤(3)确定的水驱采收率与主控参数的单因素相关关系， 确定断块油藏水驱采 收率与所有主控参数相关关系模型 的公式， 基于正交试验全过程优化结果， 采用最小二乘 法拟合确定断块油藏水驱采收率与所有主控参数相关关系模型的公式的未知参数， 从而得 到断块油藏水驱采收率预测模型； （7） 求取断块油藏水驱采收率 根据步骤 （6） 建立的断块油藏水驱采收率预测模型， 求取断块油藏水驱采收率。 2.根据权利要求1所述的一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率预测方法， 其特征 在于， 步骤 （1） 中， 选取 的油藏静态物性参数包括： 地下原油粘度 、 地层有效厚度 、 渗 透率 、 层间渗透率级差 、 渗透率变异系数 ； 选取的生产动态参数包括： 井网密度 、 采出倍数 ； 选取的断块油藏特 征参数包括： 断块 面积 、 断层密度 与水体倍数 。 3.根据权利要求1所述的一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率预测方法， 其特征 在于， 步骤 （2） 中， 方差 的计算公式如式 （ ） 所示： （ ） 式 （ ） 中， 表示方差； 表示样本个数； 表示某影响因素第 个取值时对应的水驱 采收率， %； 表示 个水驱采收率的平均值， %。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115422789 A 24.根据权利要求1所述的一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率预测方法， 其特征 在于， 步骤 （3） 中， 幂函数关系、 对 数函数关系及 多项式函数关系式分别如式 （ ） 、 式 （ ） 、 式 （ ） 所示： （ ） （ ） （ ） 式 （ ） 、 式 （ ） 、 式 （ ） 中， 表示采收率， %； 表示主控参数； 表示函数关 系的待定系数， 其中， 下 标 。 5.根据权利要求1所述的一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率预测方法， 其特征 在于， 步骤 （4） 的具体实现过程包括： 首先， 基于矿场测试得到的即步骤 （1） 确定的油藏静态物性参数和断块特征参数分布 区间， 确定开展正交试验分析 所需的各参数 取值上限和下限； 其次， 根据已开发同类型油藏采用的生产动态参数分布区间， 确定所需的生产动态参 数取值上限和下限； 在正交试验分析中每个参数取若干个水平， 各水平取值分别在每个参 数的取值上限和下限之间均匀取样； 最后， 根据确定的主控参数个数和每个参数的若干个水平取值， 确定正交试验设计表， 编制多因素正交试验方案 。 6.根据权利要求1所述的一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率预测方法， 其特征 在于， 步骤 （5） 的具体实现过程包括： 针对每个断块油藏的正交试验方案， 在水驱投入生产时刻， 将多油层油藏在纵向上划 分为两套开 发层系， 具体为： 对多油层的不同组合方式， 分别调用水驱油藏数值模拟 器进行 计算， 其中取得最大水驱采收率的方案所对应的多油层组合方式即为优选实施的分层注采 方式； 在油藏综合含水率达到90%时， 将生产井隔一转换为注水井， 即将原生产井排转换为生 产井与注水井间隔排列； 在油藏综合含水率达到95%时， 以各注水井的注入量和各生产井的采液量为可调变量， 分别调用水驱油藏数值模拟器进行计算， 其中， 水驱采收率取得最大值的方案所对应的各 注水井的注入量和各生产井的采液量组合即为优选得到的注采方案 。 7.根据权利要求1 ‑6任一所述的一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率预测方法， 其 特征在于， 步骤 （6） 中， 断块油藏水驱 采收率与所有主控参数相关关系模型的公式如式 （ ） 所 示： （ ） 式 （ ） 中， 表示采收率， %； 表示断块面积， km2； 表示采出倍数； 表示地下原油粘 度，mPa·s； 表示断块密度， 条/ km2； 表示渗透率， 10‑3µm2； 表示层间渗透率级差； 表 示渗透率变异系数。 8.一种考虑全过程优化断块油藏水驱采收率预测系统， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115422789 A 3