白文劍+++時(shí)增林+++郭小靜+++劉雪燕+++盧志超
摘 要:產(chǎn)能預(yù)測(cè)的方法很多,每個(gè)區(qū)塊的儲(chǔ)層特征和油藏類型都不盡相同,需要認(rèn)真分析才能選定適合特定區(qū)塊的產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法。而產(chǎn)能預(yù)測(cè)涉及到的參數(shù)是較多的,文章主要論述了影響試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)的兩個(gè)主要參數(shù),即滲透率和供液半徑,以及影響它們的主要因素和這兩個(gè)參數(shù)的選取,然后通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證三種試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法,即鄰井綜合對(duì)比法、射孔優(yōu)化軟件、經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法的可行性,以此提出建議,不斷提高預(yù)測(cè)方法的適用性。文章探討和分析了滲透率和油藏供液半徑兩項(xiàng)主要參數(shù)對(duì)探井試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)影響。
關(guān)鍵詞:試油;產(chǎn)能預(yù)測(cè);滲透率;供液半徑
前言
影響油氣儲(chǔ)層產(chǎn)能的因素很多,從滲流理論、試油、巖心分析及測(cè)井資料的研究表明,影響產(chǎn)能的主要因素是儲(chǔ)層因素,包括儲(chǔ)層的巖性、物性、含油氣性和流體的性質(zhì)及儲(chǔ)層的有效厚度等;外來(lái)因素次之,包括表皮系數(shù)和測(cè)試半徑,射孔的完善程度及油氣層改造等[1]。由此可見(jiàn),在不考慮外來(lái)因素的情況下,儲(chǔ)層的自身?xiàng)l件對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)能高低起決定性作用。因此影響油氣層產(chǎn)量高低關(guān)鍵因素是有效孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油層有效厚度。有效孔隙度的大小決定著油氣總量,滲透率的大小決定著流體在儲(chǔ)層中流動(dòng)能力的大小,滲透率越大,油藏供油能力越強(qiáng),自然產(chǎn)能也就越高。含油氣飽和度反映儲(chǔ)層的流體性質(zhì),含油氣飽和度越高,油層含油和產(chǎn)油越多。油氣層有效厚度越大,儲(chǔ)層油氣產(chǎn)量越高。
1 滲透率與產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)系
1.1 滲透率的重要性
在一定壓差下,巖石允許流體通過(guò)的性質(zhì)稱為滲透性。滲透能力大小用滲透率(K)來(lái)表示。滲透性是儲(chǔ)層的重要特征之一,滲透性好壞對(duì)油層產(chǎn)能和吸水能力大小影響非常大。大量實(shí)驗(yàn)研究表明,流量Q與生產(chǎn)壓差△P,巖心截面積A以及滲透率成正比,與液體粘度?滋,測(cè)壓管兩截面距離L成反比,可用公式表示為:
(1)
式中:Q-通過(guò)砂巖的流量,cm3/s;K-砂巖的滲透率,μm2;A-滲流截面積,cm2;L-兩滲流截面間的距離,cm;μ-液體粘度,mPa.s;△P-兩滲流截面間的折算壓力差,10-1MPa,即大氣壓。
上式稱為達(dá)西公式[2],因Q與△P成直線關(guān)系,又稱達(dá)西直線關(guān)系,它是1856年法國(guó)水利工程師達(dá)西為解決給水問(wèn)題通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得到的。
但在實(shí)際試油測(cè)試中,壓差△P與滲流截面積A都是一定的,因而滲透率成為影響流量Q的關(guān)鍵因素,為此值滲透率的取值就得我們重視。
1.2 影響滲透率的因素
儲(chǔ)層中影響滲透率的因素是多方面的,儲(chǔ)層的非均質(zhì)性和平面展布是關(guān)鍵因素。例如滲透率的變化與儲(chǔ)層沉積微相有密切關(guān)系,如京11斷塊Es4儲(chǔ)層沉積微相研究表明,滲透率的大小與沉積微相有較明顯的關(guān)系。根據(jù)京11斷塊京344井密閉取心井資料及典型微相層的統(tǒng)計(jì)分析(表1),結(jié)果如下:
表1 京11斷塊微相“四性”統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)表
1.3 滲透率的選取
在實(shí)際產(chǎn)能預(yù)測(cè)中,滲透率值的選取非常重要,需要綜合多方面的因素考慮,然后對(duì)滲透率值進(jìn)行優(yōu)選。目前冀中探區(qū)探井的取心資料較少,預(yù)探井滲透率的選取主要參考鄰井或鄰塊的巖石物性分析,然后再采用本井和同一斷塊鄰井的測(cè)井滲透率進(jìn)行約束,最后得出的滲透率才能作為產(chǎn)能預(yù)測(cè)及工程計(jì)算的依據(jù)。
例如京50X井第1試油層產(chǎn)能預(yù)測(cè)時(shí),選擇京22-14井(2545.94m~2589.0m)取心巖樣分析數(shù)據(jù),孔隙度平均值12.9%,滲透率最小值1.32×10-3μm2,預(yù)測(cè)結(jié)果與試油結(jié)果相差很大。經(jīng)過(guò)跟蹤評(píng)價(jià)深入分析后,采用京22斷塊的物性分析值,孔隙度20%,滲透率29.6×10-3μm2作為工程計(jì)算及產(chǎn)能預(yù)測(cè)的依據(jù),但考慮到兩個(gè)斷塊相距較遠(yuǎn),因此再運(yùn)用鄰井京52井26#層滲透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#層測(cè)井解釋滲透率進(jìn)行約束,最終選取13×10-3μm2作為產(chǎn)能預(yù)測(cè)計(jì)算的依據(jù)。再次計(jì)算后,鄰井對(duì)比法產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果為30m3/d~35m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為21m3/d,軟件計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為27m3/d,與試油結(jié)果基本相符,驗(yàn)證了滲透率取值的準(zhǔn)確性。
2 供液半徑與產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)系
2.1 供液半徑的重要性
在平面徑向流時(shí),流線是一組流向點(diǎn)匯或由點(diǎn)源發(fā)散出來(lái)的直線,如圖(1)所示。實(shí)際生產(chǎn)中,在每一口井的井底附近,基本上都呈平面徑向流。
(1) (2)
圖1 (1)--點(diǎn)匯;(2)--點(diǎn)源
由達(dá)西定律:
(2)
(3)
將上式分離變量并積分得:
(4)
得平面徑向流的產(chǎn)量公式
(5)
式中:Q-流量,cm3/s(地下值);P-壓力,10-1MPa;K-地層滲透率,μm2;h-油層厚度,cm;Re-供液半徑,cm;Rw-井筒半徑,cm;μ-原油粘度,mPa·s。
(5)式為液體平面徑向流的產(chǎn)量公式[3],公式中除供液半徑Re外,其他參數(shù)都能借鑒或者參考相鄰油井的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),唯獨(dú)供液半徑Re在預(yù)探井的試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)中很難確定,因此供液半徑就成為預(yù)測(cè)產(chǎn)能高低的關(guān)鍵因素。
2.2 影響因素
實(shí)際生產(chǎn)中,影響供液半徑的因素很多,但對(duì)其影響最大的是油藏類型。目前構(gòu)造油藏已存不多,構(gòu)造巖性油氣藏已經(jīng)成為油田今后主要勘探開(kāi)發(fā)對(duì)象,但構(gòu)造巖性油氣藏儲(chǔ)層特征非常復(fù)雜,縱向上非均質(zhì)性強(qiáng),橫向上儲(chǔ)層厚度變化很大,砂體的連通性并不好,油層在剖面上或平面上的分布比較分散。因而確定這種油藏的供液半徑非常困難。
2.3 供液半徑的選取
供液半徑的選取必須仔細(xì)分析油藏類型,確定好構(gòu)造巖性油藏閉合高度、圈閉幅度以及含油高度,然后把這些參數(shù)算出的面積再換算成等值的圓面積A=?仔Re2,由此便可確定供液半徑Re:
(6)
如果同一油藏有兩口以上鉆探井,其中低部位的井為油水同出,也可以采用井距之半作為供液半徑。
關(guān)于兩種油藏類型供液半徑的選?。?/p>
(1)構(gòu)造巖性油藏
淀35井位于蠡縣斜坡北段,根據(jù)研究院提供的井位論證書, Es2段圈閉面積8.6km2,高點(diǎn)埋深3090m,閉合幅度170m,預(yù)測(cè)含油面積6.9km2,而鉆探結(jié)果Es2的錄井解釋和測(cè)井解釋表明,Es23237~3317m井段均為油水同層和含油水層,沒(méi)有純油層,以此證明研究院提供的閉合幅度為整個(gè)構(gòu)造巖性圈閉的幅度,而實(shí)際含油高度為40m,按此計(jì)算含油面積僅為1.73km2,因此根據(jù)(6)式得供液半徑為742m,鄰井綜合對(duì)比法預(yù)測(cè)結(jié)果為5m3/d~8m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為3.98m3/d,射孔優(yōu)化軟件預(yù)測(cè)結(jié)果為4.63m3/d,待試油驗(yàn)證。
(2)斷塊油藏
京50X井是位于河西務(wù)構(gòu)造帶南區(qū)京62斷塊的一口預(yù)探井,鉆探目的層與京62井相同,屬于開(kāi)發(fā)同一油藏的油井,因此京50X井第1試油層產(chǎn)能預(yù)測(cè)時(shí),供液半徑取值為兩口井井間距的一半,代入射孔優(yōu)化軟件預(yù)測(cè)結(jié)果為27m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為21m3/d,與試油結(jié)果30.2m3/d基本相符,驗(yàn)證了供液半徑取值的準(zhǔn)確性。
3 結(jié)束語(yǔ)
從總體上來(lái)看,鄰井綜合對(duì)比法較好,預(yù)測(cè)符合率30%,公式計(jì)算法和射孔優(yōu)化軟件法都因涉及到滲透率和供液半徑這兩個(gè)重要參數(shù),預(yù)測(cè)結(jié)果的符合率較低。因此,對(duì)產(chǎn)能預(yù)測(cè)軟件進(jìn)行深入調(diào)研和優(yōu)選,并適當(dāng)加強(qiáng)預(yù)探井的鉆井取心以及測(cè)井的分區(qū)塊分層系的巖電試驗(yàn),以便提高儲(chǔ)層物性分析數(shù)據(jù)的精度,進(jìn)而提高試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)的有效性,以指導(dǎo)試油測(cè)試工藝優(yōu)化設(shè)計(jì),提高勘探綜合效益。
參考文獻(xiàn)
[1]杜淑艷,秦菲莉,董文峰,等.深層油氣儲(chǔ)層產(chǎn)能預(yù)測(cè)技術(shù)研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2006.
[2]張建國(guó),雷光倫,張艷玉.油氣層滲流力學(xué)[M].石油工業(yè)出版社,1998.endprint
摘 要:產(chǎn)能預(yù)測(cè)的方法很多,每個(gè)區(qū)塊的儲(chǔ)層特征和油藏類型都不盡相同,需要認(rèn)真分析才能選定適合特定區(qū)塊的產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法。而產(chǎn)能預(yù)測(cè)涉及到的參數(shù)是較多的,文章主要論述了影響試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)的兩個(gè)主要參數(shù),即滲透率和供液半徑,以及影響它們的主要因素和這兩個(gè)參數(shù)的選取,然后通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證三種試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法,即鄰井綜合對(duì)比法、射孔優(yōu)化軟件、經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法的可行性,以此提出建議,不斷提高預(yù)測(cè)方法的適用性。文章探討和分析了滲透率和油藏供液半徑兩項(xiàng)主要參數(shù)對(duì)探井試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)影響。
關(guān)鍵詞:試油;產(chǎn)能預(yù)測(cè);滲透率;供液半徑
前言
影響油氣儲(chǔ)層產(chǎn)能的因素很多,從滲流理論、試油、巖心分析及測(cè)井資料的研究表明,影響產(chǎn)能的主要因素是儲(chǔ)層因素,包括儲(chǔ)層的巖性、物性、含油氣性和流體的性質(zhì)及儲(chǔ)層的有效厚度等;外來(lái)因素次之,包括表皮系數(shù)和測(cè)試半徑,射孔的完善程度及油氣層改造等[1]。由此可見(jiàn),在不考慮外來(lái)因素的情況下,儲(chǔ)層的自身?xiàng)l件對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)能高低起決定性作用。因此影響油氣層產(chǎn)量高低關(guān)鍵因素是有效孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油層有效厚度。有效孔隙度的大小決定著油氣總量,滲透率的大小決定著流體在儲(chǔ)層中流動(dòng)能力的大小,滲透率越大,油藏供油能力越強(qiáng),自然產(chǎn)能也就越高。含油氣飽和度反映儲(chǔ)層的流體性質(zhì),含油氣飽和度越高,油層含油和產(chǎn)油越多。油氣層有效厚度越大,儲(chǔ)層油氣產(chǎn)量越高。
1 滲透率與產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)系
1.1 滲透率的重要性
在一定壓差下,巖石允許流體通過(guò)的性質(zhì)稱為滲透性。滲透能力大小用滲透率(K)來(lái)表示。滲透性是儲(chǔ)層的重要特征之一,滲透性好壞對(duì)油層產(chǎn)能和吸水能力大小影響非常大。大量實(shí)驗(yàn)研究表明,流量Q與生產(chǎn)壓差△P,巖心截面積A以及滲透率成正比,與液體粘度?滋,測(cè)壓管兩截面距離L成反比,可用公式表示為:
(1)
式中:Q-通過(guò)砂巖的流量,cm3/s;K-砂巖的滲透率,μm2;A-滲流截面積,cm2;L-兩滲流截面間的距離,cm;μ-液體粘度,mPa.s;△P-兩滲流截面間的折算壓力差,10-1MPa,即大氣壓。
上式稱為達(dá)西公式[2],因Q與△P成直線關(guān)系,又稱達(dá)西直線關(guān)系,它是1856年法國(guó)水利工程師達(dá)西為解決給水問(wèn)題通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得到的。
但在實(shí)際試油測(cè)試中,壓差△P與滲流截面積A都是一定的,因而滲透率成為影響流量Q的關(guān)鍵因素,為此值滲透率的取值就得我們重視。
1.2 影響滲透率的因素
儲(chǔ)層中影響滲透率的因素是多方面的,儲(chǔ)層的非均質(zhì)性和平面展布是關(guān)鍵因素。例如滲透率的變化與儲(chǔ)層沉積微相有密切關(guān)系,如京11斷塊Es4儲(chǔ)層沉積微相研究表明,滲透率的大小與沉積微相有較明顯的關(guān)系。根據(jù)京11斷塊京344井密閉取心井資料及典型微相層的統(tǒng)計(jì)分析(表1),結(jié)果如下:
表1 京11斷塊微相“四性”統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)表
1.3 滲透率的選取
在實(shí)際產(chǎn)能預(yù)測(cè)中,滲透率值的選取非常重要,需要綜合多方面的因素考慮,然后對(duì)滲透率值進(jìn)行優(yōu)選。目前冀中探區(qū)探井的取心資料較少,預(yù)探井滲透率的選取主要參考鄰井或鄰塊的巖石物性分析,然后再采用本井和同一斷塊鄰井的測(cè)井滲透率進(jìn)行約束,最后得出的滲透率才能作為產(chǎn)能預(yù)測(cè)及工程計(jì)算的依據(jù)。
例如京50X井第1試油層產(chǎn)能預(yù)測(cè)時(shí),選擇京22-14井(2545.94m~2589.0m)取心巖樣分析數(shù)據(jù),孔隙度平均值12.9%,滲透率最小值1.32×10-3μm2,預(yù)測(cè)結(jié)果與試油結(jié)果相差很大。經(jīng)過(guò)跟蹤評(píng)價(jià)深入分析后,采用京22斷塊的物性分析值,孔隙度20%,滲透率29.6×10-3μm2作為工程計(jì)算及產(chǎn)能預(yù)測(cè)的依據(jù),但考慮到兩個(gè)斷塊相距較遠(yuǎn),因此再運(yùn)用鄰井京52井26#層滲透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#層測(cè)井解釋滲透率進(jìn)行約束,最終選取13×10-3μm2作為產(chǎn)能預(yù)測(cè)計(jì)算的依據(jù)。再次計(jì)算后,鄰井對(duì)比法產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果為30m3/d~35m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為21m3/d,軟件計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為27m3/d,與試油結(jié)果基本相符,驗(yàn)證了滲透率取值的準(zhǔn)確性。
2 供液半徑與產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)系
2.1 供液半徑的重要性
在平面徑向流時(shí),流線是一組流向點(diǎn)匯或由點(diǎn)源發(fā)散出來(lái)的直線,如圖(1)所示。實(shí)際生產(chǎn)中,在每一口井的井底附近,基本上都呈平面徑向流。
(1) (2)
圖1 (1)--點(diǎn)匯;(2)--點(diǎn)源
由達(dá)西定律:
(2)
(3)
將上式分離變量并積分得:
(4)
得平面徑向流的產(chǎn)量公式
(5)
式中:Q-流量,cm3/s(地下值);P-壓力,10-1MPa;K-地層滲透率,μm2;h-油層厚度,cm;Re-供液半徑,cm;Rw-井筒半徑,cm;μ-原油粘度,mPa·s。
(5)式為液體平面徑向流的產(chǎn)量公式[3],公式中除供液半徑Re外,其他參數(shù)都能借鑒或者參考相鄰油井的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),唯獨(dú)供液半徑Re在預(yù)探井的試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)中很難確定,因此供液半徑就成為預(yù)測(cè)產(chǎn)能高低的關(guān)鍵因素。
2.2 影響因素
實(shí)際生產(chǎn)中,影響供液半徑的因素很多,但對(duì)其影響最大的是油藏類型。目前構(gòu)造油藏已存不多,構(gòu)造巖性油氣藏已經(jīng)成為油田今后主要勘探開(kāi)發(fā)對(duì)象,但構(gòu)造巖性油氣藏儲(chǔ)層特征非常復(fù)雜,縱向上非均質(zhì)性強(qiáng),橫向上儲(chǔ)層厚度變化很大,砂體的連通性并不好,油層在剖面上或平面上的分布比較分散。因而確定這種油藏的供液半徑非常困難。
2.3 供液半徑的選取
供液半徑的選取必須仔細(xì)分析油藏類型,確定好構(gòu)造巖性油藏閉合高度、圈閉幅度以及含油高度,然后把這些參數(shù)算出的面積再換算成等值的圓面積A=?仔Re2,由此便可確定供液半徑Re:
(6)
如果同一油藏有兩口以上鉆探井,其中低部位的井為油水同出,也可以采用井距之半作為供液半徑。
關(guān)于兩種油藏類型供液半徑的選取:
(1)構(gòu)造巖性油藏
淀35井位于蠡縣斜坡北段,根據(jù)研究院提供的井位論證書, Es2段圈閉面積8.6km2,高點(diǎn)埋深3090m,閉合幅度170m,預(yù)測(cè)含油面積6.9km2,而鉆探結(jié)果Es2的錄井解釋和測(cè)井解釋表明,Es23237~3317m井段均為油水同層和含油水層,沒(méi)有純油層,以此證明研究院提供的閉合幅度為整個(gè)構(gòu)造巖性圈閉的幅度,而實(shí)際含油高度為40m,按此計(jì)算含油面積僅為1.73km2,因此根據(jù)(6)式得供液半徑為742m,鄰井綜合對(duì)比法預(yù)測(cè)結(jié)果為5m3/d~8m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為3.98m3/d,射孔優(yōu)化軟件預(yù)測(cè)結(jié)果為4.63m3/d,待試油驗(yàn)證。
(2)斷塊油藏
京50X井是位于河西務(wù)構(gòu)造帶南區(qū)京62斷塊的一口預(yù)探井,鉆探目的層與京62井相同,屬于開(kāi)發(fā)同一油藏的油井,因此京50X井第1試油層產(chǎn)能預(yù)測(cè)時(shí),供液半徑取值為兩口井井間距的一半,代入射孔優(yōu)化軟件預(yù)測(cè)結(jié)果為27m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為21m3/d,與試油結(jié)果30.2m3/d基本相符,驗(yàn)證了供液半徑取值的準(zhǔn)確性。
3 結(jié)束語(yǔ)
從總體上來(lái)看,鄰井綜合對(duì)比法較好,預(yù)測(cè)符合率30%,公式計(jì)算法和射孔優(yōu)化軟件法都因涉及到滲透率和供液半徑這兩個(gè)重要參數(shù),預(yù)測(cè)結(jié)果的符合率較低。因此,對(duì)產(chǎn)能預(yù)測(cè)軟件進(jìn)行深入調(diào)研和優(yōu)選,并適當(dāng)加強(qiáng)預(yù)探井的鉆井取心以及測(cè)井的分區(qū)塊分層系的巖電試驗(yàn),以便提高儲(chǔ)層物性分析數(shù)據(jù)的精度,進(jìn)而提高試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)的有效性,以指導(dǎo)試油測(cè)試工藝優(yōu)化設(shè)計(jì),提高勘探綜合效益。
參考文獻(xiàn)
[1]杜淑艷,秦菲莉,董文峰,等.深層油氣儲(chǔ)層產(chǎn)能預(yù)測(cè)技術(shù)研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2006.
[2]張建國(guó),雷光倫,張艷玉.油氣層滲流力學(xué)[M].石油工業(yè)出版社,1998.endprint
摘 要:產(chǎn)能預(yù)測(cè)的方法很多,每個(gè)區(qū)塊的儲(chǔ)層特征和油藏類型都不盡相同,需要認(rèn)真分析才能選定適合特定區(qū)塊的產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法。而產(chǎn)能預(yù)測(cè)涉及到的參數(shù)是較多的,文章主要論述了影響試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)的兩個(gè)主要參數(shù),即滲透率和供液半徑,以及影響它們的主要因素和這兩個(gè)參數(shù)的選取,然后通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證三種試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法,即鄰井綜合對(duì)比法、射孔優(yōu)化軟件、經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法的可行性,以此提出建議,不斷提高預(yù)測(cè)方法的適用性。文章探討和分析了滲透率和油藏供液半徑兩項(xiàng)主要參數(shù)對(duì)探井試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)影響。
關(guān)鍵詞:試油;產(chǎn)能預(yù)測(cè);滲透率;供液半徑
前言
影響油氣儲(chǔ)層產(chǎn)能的因素很多,從滲流理論、試油、巖心分析及測(cè)井資料的研究表明,影響產(chǎn)能的主要因素是儲(chǔ)層因素,包括儲(chǔ)層的巖性、物性、含油氣性和流體的性質(zhì)及儲(chǔ)層的有效厚度等;外來(lái)因素次之,包括表皮系數(shù)和測(cè)試半徑,射孔的完善程度及油氣層改造等[1]。由此可見(jiàn),在不考慮外來(lái)因素的情況下,儲(chǔ)層的自身?xiàng)l件對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)能高低起決定性作用。因此影響油氣層產(chǎn)量高低關(guān)鍵因素是有效孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油層有效厚度。有效孔隙度的大小決定著油氣總量,滲透率的大小決定著流體在儲(chǔ)層中流動(dòng)能力的大小,滲透率越大,油藏供油能力越強(qiáng),自然產(chǎn)能也就越高。含油氣飽和度反映儲(chǔ)層的流體性質(zhì),含油氣飽和度越高,油層含油和產(chǎn)油越多。油氣層有效厚度越大,儲(chǔ)層油氣產(chǎn)量越高。
1 滲透率與產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)系
1.1 滲透率的重要性
在一定壓差下,巖石允許流體通過(guò)的性質(zhì)稱為滲透性。滲透能力大小用滲透率(K)來(lái)表示。滲透性是儲(chǔ)層的重要特征之一,滲透性好壞對(duì)油層產(chǎn)能和吸水能力大小影響非常大。大量實(shí)驗(yàn)研究表明,流量Q與生產(chǎn)壓差△P,巖心截面積A以及滲透率成正比,與液體粘度?滋,測(cè)壓管兩截面距離L成反比,可用公式表示為:
(1)
式中:Q-通過(guò)砂巖的流量,cm3/s;K-砂巖的滲透率,μm2;A-滲流截面積,cm2;L-兩滲流截面間的距離,cm;μ-液體粘度,mPa.s;△P-兩滲流截面間的折算壓力差,10-1MPa,即大氣壓。
上式稱為達(dá)西公式[2],因Q與△P成直線關(guān)系,又稱達(dá)西直線關(guān)系,它是1856年法國(guó)水利工程師達(dá)西為解決給水問(wèn)題通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得到的。
但在實(shí)際試油測(cè)試中,壓差△P與滲流截面積A都是一定的,因而滲透率成為影響流量Q的關(guān)鍵因素,為此值滲透率的取值就得我們重視。
1.2 影響滲透率的因素
儲(chǔ)層中影響滲透率的因素是多方面的,儲(chǔ)層的非均質(zhì)性和平面展布是關(guān)鍵因素。例如滲透率的變化與儲(chǔ)層沉積微相有密切關(guān)系,如京11斷塊Es4儲(chǔ)層沉積微相研究表明,滲透率的大小與沉積微相有較明顯的關(guān)系。根據(jù)京11斷塊京344井密閉取心井資料及典型微相層的統(tǒng)計(jì)分析(表1),結(jié)果如下:
表1 京11斷塊微相“四性”統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)表
1.3 滲透率的選取
在實(shí)際產(chǎn)能預(yù)測(cè)中,滲透率值的選取非常重要,需要綜合多方面的因素考慮,然后對(duì)滲透率值進(jìn)行優(yōu)選。目前冀中探區(qū)探井的取心資料較少,預(yù)探井滲透率的選取主要參考鄰井或鄰塊的巖石物性分析,然后再采用本井和同一斷塊鄰井的測(cè)井滲透率進(jìn)行約束,最后得出的滲透率才能作為產(chǎn)能預(yù)測(cè)及工程計(jì)算的依據(jù)。
例如京50X井第1試油層產(chǎn)能預(yù)測(cè)時(shí),選擇京22-14井(2545.94m~2589.0m)取心巖樣分析數(shù)據(jù),孔隙度平均值12.9%,滲透率最小值1.32×10-3μm2,預(yù)測(cè)結(jié)果與試油結(jié)果相差很大。經(jīng)過(guò)跟蹤評(píng)價(jià)深入分析后,采用京22斷塊的物性分析值,孔隙度20%,滲透率29.6×10-3μm2作為工程計(jì)算及產(chǎn)能預(yù)測(cè)的依據(jù),但考慮到兩個(gè)斷塊相距較遠(yuǎn),因此再運(yùn)用鄰井京52井26#層滲透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#層測(cè)井解釋滲透率進(jìn)行約束,最終選取13×10-3μm2作為產(chǎn)能預(yù)測(cè)計(jì)算的依據(jù)。再次計(jì)算后,鄰井對(duì)比法產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果為30m3/d~35m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為21m3/d,軟件計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為27m3/d,與試油結(jié)果基本相符,驗(yàn)證了滲透率取值的準(zhǔn)確性。
2 供液半徑與產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)系
2.1 供液半徑的重要性
在平面徑向流時(shí),流線是一組流向點(diǎn)匯或由點(diǎn)源發(fā)散出來(lái)的直線,如圖(1)所示。實(shí)際生產(chǎn)中,在每一口井的井底附近,基本上都呈平面徑向流。
(1) (2)
圖1 (1)--點(diǎn)匯;(2)--點(diǎn)源
由達(dá)西定律:
(2)
(3)
將上式分離變量并積分得:
(4)
得平面徑向流的產(chǎn)量公式
(5)
式中:Q-流量,cm3/s(地下值);P-壓力,10-1MPa;K-地層滲透率,μm2;h-油層厚度,cm;Re-供液半徑,cm;Rw-井筒半徑,cm;μ-原油粘度,mPa·s。
(5)式為液體平面徑向流的產(chǎn)量公式[3],公式中除供液半徑Re外,其他參數(shù)都能借鑒或者參考相鄰油井的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),唯獨(dú)供液半徑Re在預(yù)探井的試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)中很難確定,因此供液半徑就成為預(yù)測(cè)產(chǎn)能高低的關(guān)鍵因素。
2.2 影響因素
實(shí)際生產(chǎn)中,影響供液半徑的因素很多,但對(duì)其影響最大的是油藏類型。目前構(gòu)造油藏已存不多,構(gòu)造巖性油氣藏已經(jīng)成為油田今后主要勘探開(kāi)發(fā)對(duì)象,但構(gòu)造巖性油氣藏儲(chǔ)層特征非常復(fù)雜,縱向上非均質(zhì)性強(qiáng),橫向上儲(chǔ)層厚度變化很大,砂體的連通性并不好,油層在剖面上或平面上的分布比較分散。因而確定這種油藏的供液半徑非常困難。
2.3 供液半徑的選取
供液半徑的選取必須仔細(xì)分析油藏類型,確定好構(gòu)造巖性油藏閉合高度、圈閉幅度以及含油高度,然后把這些參數(shù)算出的面積再換算成等值的圓面積A=?仔Re2,由此便可確定供液半徑Re:
(6)
如果同一油藏有兩口以上鉆探井,其中低部位的井為油水同出,也可以采用井距之半作為供液半徑。
關(guān)于兩種油藏類型供液半徑的選?。?/p>
(1)構(gòu)造巖性油藏
淀35井位于蠡縣斜坡北段,根據(jù)研究院提供的井位論證書, Es2段圈閉面積8.6km2,高點(diǎn)埋深3090m,閉合幅度170m,預(yù)測(cè)含油面積6.9km2,而鉆探結(jié)果Es2的錄井解釋和測(cè)井解釋表明,Es23237~3317m井段均為油水同層和含油水層,沒(méi)有純油層,以此證明研究院提供的閉合幅度為整個(gè)構(gòu)造巖性圈閉的幅度,而實(shí)際含油高度為40m,按此計(jì)算含油面積僅為1.73km2,因此根據(jù)(6)式得供液半徑為742m,鄰井綜合對(duì)比法預(yù)測(cè)結(jié)果為5m3/d~8m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為3.98m3/d,射孔優(yōu)化軟件預(yù)測(cè)結(jié)果為4.63m3/d,待試油驗(yàn)證。
(2)斷塊油藏
京50X井是位于河西務(wù)構(gòu)造帶南區(qū)京62斷塊的一口預(yù)探井,鉆探目的層與京62井相同,屬于開(kāi)發(fā)同一油藏的油井,因此京50X井第1試油層產(chǎn)能預(yù)測(cè)時(shí),供液半徑取值為兩口井井間距的一半,代入射孔優(yōu)化軟件預(yù)測(cè)結(jié)果為27m3/d,公式計(jì)算法預(yù)測(cè)結(jié)果為21m3/d,與試油結(jié)果30.2m3/d基本相符,驗(yàn)證了供液半徑取值的準(zhǔn)確性。
3 結(jié)束語(yǔ)
從總體上來(lái)看,鄰井綜合對(duì)比法較好,預(yù)測(cè)符合率30%,公式計(jì)算法和射孔優(yōu)化軟件法都因涉及到滲透率和供液半徑這兩個(gè)重要參數(shù),預(yù)測(cè)結(jié)果的符合率較低。因此,對(duì)產(chǎn)能預(yù)測(cè)軟件進(jìn)行深入調(diào)研和優(yōu)選,并適當(dāng)加強(qiáng)預(yù)探井的鉆井取心以及測(cè)井的分區(qū)塊分層系的巖電試驗(yàn),以便提高儲(chǔ)層物性分析數(shù)據(jù)的精度,進(jìn)而提高試油產(chǎn)能預(yù)測(cè)的有效性,以指導(dǎo)試油測(cè)試工藝優(yōu)化設(shè)計(jì),提高勘探綜合效益。
參考文獻(xiàn)
[1]杜淑艷,秦菲莉,董文峰,等.深層油氣儲(chǔ)層產(chǎn)能預(yù)測(cè)技術(shù)研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2006.
[2]張建國(guó),雷光倫,張艷玉.油氣層滲流力學(xué)[M].石油工業(yè)出版社,1998.endprint