灌注水竄層的識別方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及氣田水回灌技術領域，特別涉及一種灌注水竄層的識別。
【背景技術】
[0002] 隨著天然氣產(chǎn)量的增加，采出的氣田水的量也不斷增大，這些氣田水通常被用做 灌注封閉地層，由于氣田水組成較復雜、化學成分差異很大，因此需要對氣田水是否竄槽到 非注入氣田水的地層造成的環(huán)境污染進行監(jiān)測。
[0003] 在氣田水是否竄槽到非注入氣田水的地層進行檢測的過程中，通常使用的方法 是：在注入氣田水的灌注井附近（如距離灌注井100米的范圍內(nèi)）設置一個監(jiān)測井，監(jiān)測人 員可以定期（如一個月或三個月等）在監(jiān)測井中取水樣進行檢測分析，以確定取出的水樣 是否被污染，從而判斷氣田水是否竄槽到非注入氣田水的地層。
[0004] 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：
[0005] 在監(jiān)測井中取水樣進行檢測分析的過程中，當在水樣中檢測到污染物時，說明氣 田水已經(jīng)竄槽到非注入氣田水的地層，可見，通過上述方法，只能夠確定氣田水已經(jīng)發(fā)生了 竄層現(xiàn)象，或者沒有發(fā)生竄層現(xiàn)象，而無法對氣田水發(fā)生竄層現(xiàn)象進行預警和防范。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明實施例提供了一種灌注水竄層的識別方法和裝 置。所述技術方案如下：
[0007] 第一方面，提供了一種灌注水竄層的識別方法，所述方法包括：
[0008] 獲取目標儲水層的容積，獲取分別在間隔預設時長的兩個時間點檢測的所述目標 儲水層的地層壓強，并獲取分別在所述兩個時間點記錄的歷史總注水量；
[0009] 根據(jù)所述目標儲水層的容積，以及獲取到的地層壓強和歷史總注水量，確定在所 述兩個時間點時所述目標儲水層中的氣體質量值，并確定兩個氣體質量值的比值，作為灌 注水竄層風險值；
[0010] 如果所述灌注水竄層風險值超過預設風險閾值，則確定所述目標儲水層中的灌注 水存在竄層風險，并進行預警。
[0011] 可選地，所述方法還包括：
[0012] 獲取所述目標儲水層的地層突破壓強；
[0013] 根據(jù)所述地層突破壓強、所述兩時間點中的第一時間點檢測到的地層壓強和獲取 到的歷史總注水量、所述目標儲水層的容積，確定所述目標儲水層的極限儲水量。
[0014] 可選地，所述根據(jù)所述目標儲水層的容積，以及獲取到的地層壓強和歷史總注水 量，確定在所述兩個時間點時所述目標儲水層中的氣體質量值，并確定兩個氣體質量值的 比值，作為灌注水竄層風險值，包括：
[0015] 根據(jù)所述目標儲水層的容積，以及獲取到的地層壓強和歷史總注水量，使用公式 ::，分別計算在所述兩個時間點時所述目標儲水層中的氣體質量值，并確定兩 個氣體質量值的比值，作為灌注水竄層風險值；其中，m為所述目標儲水層中的氣體質量 值，P為所述目標儲水層的地層壓強，V為所述目標儲水層的容積，％為歷史總注水量，T為 所述目標儲水層的地層溫度，k為常數(shù)。
[0016] 可選地，所述如果所述灌注水竄層風險值超過預設風險閾值，則確定所述目標儲 水層中的灌注水存在竄層風險，并進行預警，包括：
[0017] 如果所述灌注水竄層風險值超過預設的第一風險閾值，則確定所述目標儲水層中 的灌注水存在竄層風險，并進行預警；或者，
[0018] 如果所述灌注水竄層風險值超過預設的第二風險閾值，則確定所述目標儲水層中 的灌注水已發(fā)生竄層，并進行預警。
[0019] 可選地，所述獲取目標儲水層的容積，包括：
[0020] 獲取目標儲水層的地下水控制面積、有效厚度、有效孔隙度、巖石壓縮系數(shù)、地層 水壓縮系數(shù)和地層上升壓強；根據(jù)所述目標儲水層的地下水控制面積、有效厚度、有效孔隙 度、巖石壓縮系數(shù)、地層水壓縮系數(shù)和地層上升壓強，確定目標儲水層的容積；或者，
[0021] 獲取目標儲水層的累計出水量、地層水體積系數(shù)、原始地層水體積系數(shù)、巖石有效 壓縮系數(shù)、地層水壓縮系數(shù)和地層上升壓強；根據(jù)所述目標儲水層的累計出水量、地層水體 積系數(shù)、原始地層水體積系數(shù)、巖石有效壓縮系數(shù)、地層水壓縮系數(shù)和地層上升壓強，確定 目標儲水層的容積。
[0022] 第二方面，提供了一種灌注水竄層的識別裝置，所述裝置包括：
[0023] 獲取模塊，用于獲取目標儲水層的容積，獲取分別在間隔預設時長的兩個時間點 檢測的所述目標儲水層的地層壓強，并獲取分別在所述兩個時間點記錄的歷史總注水量；
[0024] 第一確定模塊，用于根據(jù)所述目標儲水層的容積，以及獲取到的地層壓強和歷史 總注水量，確定在所述兩個時間點時所述目標儲水層中的氣體質量值，并確定兩個氣體質 量值的比值，作為灌注水竄層風險值；
[0025] 預警模塊，用于如果所述灌注水竄層風險值超過預設風險閾值，則確定所述目標 儲水層中的灌注水存在竄層風險，并進行預警。
[0026] 可選地，所述裝置還包括第二確定模塊，用于：
[0027] 獲取所述目標儲水層的地層突破壓強；
[0028] 根據(jù)所述地層突破壓強、所述兩時間點中的第一時間點檢測到的地層壓強和獲取 到的歷史總注水量、所述目標儲水層的容積，確定所述目標儲水層的極限儲水量。
[0029] 可選地，所述第一確定模塊，用于：
[0030] 根據(jù)所述目標儲水層的容積，以及獲取到的地層壓強和歷史總注水量，使用公式
，分別計算在所述兩個時間點時所述目標儲水層中的氣體質量值，并確定 兩個氣體質量值的比值，作為灌注水竄層風險值；其中，m為所述目標儲水層中的氣體質量 值，P為所述目標儲水層的地層壓強，V為所述目標儲水層的容積，I為歷史總注水量，T為 所述目標儲水層的地層溫度，k為常數(shù)。
[0031] 可選地，所述預警模塊，用于：
[0032] 如果所述灌注水竄層風險值超過預設的第一風險閾值，則確定所述目標儲水層中 的灌注水存在竄層風險，并進行預警；或者，
[0033] 如果所述灌注水竄層風險值超過預設的第二風險閾值，則確定所述目標儲水層中 的灌注水已發(fā)生竄層，并進行預警。
[0034] 可選地，所述獲取模塊，用于：
[0035] 獲取目標儲水層的地下水控制面積、有效厚度、有效孔隙度、巖石壓縮系數(shù)、地層 水壓縮系數(shù)和地層上升壓強；根據(jù)所述目標儲水層的地下水控制面積、有效厚度、有效孔隙 度、巖石壓縮系數(shù)、地層水壓縮系數(shù)和地層上升壓強，確定目標儲水層的容積；或者，
[0036] 獲取目標儲水層的累計出水量、地層水體積系數(shù)、原始地層水體積系數(shù)、巖石有效 壓縮系數(shù)、地層水壓縮系數(shù)和地層上升壓強；根據(jù)所述目標儲水層的累計出水量、地層水體 積系數(shù)、原始地層水體積系數(shù)、巖石有效壓縮系數(shù)、地層水壓縮系數(shù)和地層上升壓強，確定 目標儲水層的容積。
[0037] 本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0038] 本發(fā)明實施例中，獲取目標儲水層的容積，獲取分別在間隔預設時長的兩個時間 點檢測的目標儲水層的地層壓強，并獲取分別在兩個時間點記錄的歷史總注水量，根據(jù)目 標儲水層的容積，以及獲取到的地層壓強和歷史總注水量，確定在兩個時間點時目標儲水 層中的氣體質量值，并確定兩個氣體質量值的比值，作為灌注水竄層風險值，如果該灌注水 竄層風險值超過預設風險閾值，則確定目標儲水層中的灌注水存在竄層風險，并進行預警， 這樣，可以對灌注水未發(fā)生竄層、存在竄層風險或已竄層等三種狀態(tài)進行監(jiān)測，并進行預 警，解決了現(xiàn)有技術中只能夠確定氣田水已經(jīng)發(fā)生了竄層現(xiàn)象，或者沒有發(fā)生竄層現(xiàn)象的 問題，從而，可以對氣田水發(fā)生竄層現(xiàn)象進行預警和防范。
【附圖說明】
[0039] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅