《低渗透油藏合理地层压力保持水平研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低渗透油藏合理地层压力保持水平研究.doc（7页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、低渗透油藏合理地层压力保持水平研究摘要：本文根据采油工艺原理和相渗关系推导出低渗透油田考虑启动压力影响因子的无因次采液指数和采液指数与含水饱和度和含水率的关系式。在此基础上利用注采比原理，建立了低渗透油田不同注采比下的合理地层压力与含水率以及启动压力影响因子之间的关系。研究结果表明，该油田在目前的注采比条件下，地层压力保持水平需要保持在110%左右才能取的较好的效果。计算结果与实际吻合，说明超前注水开发效果比较好。该方法对于分析中、低含水开发阶段注水工艺和采油速度具有一定的科学指导意义和实用价值。关键词：低渗透；合理地层压力；启动压力影响因子；无因次采液指数；注采比引 言地层压力是一个油田开发
2、的灵魂。地层压力保持过低，则地层能量不足，其产量达不到要求；地层压力保持的过高，就需要提高注入压力，增加注水量，势必增加投资，影响开发效益1，这就需要研究合理地层压力保持水平。对于低渗透油田确定其合理的地层压力保持水平，对注水开发显得尤为重要。前人主要研究了中高渗透油藏的合理地层压力保持水平，已有的方法主要有最小流压法、合理注采压力系统的研究方法、地层原油损失函数法、物质平衡法2、注采平衡法3-4、经验的方法等。目前，对于低渗透油藏合理地层压力保持水平的研究比较少，经常参考常规油藏的方法并且已有的方法都未综合考虑启动压力梯度、含水率、采油速度和注采比对合理地层压力的影响。本文则综合考虑了这些因
3、素对低渗透油田合理地层压力的影响，并给出了低渗透油藏油井生产能力新的确定方法。油田实例计算表明该方法对分析中、低含水期开发阶段注水工艺措施和采油速度有科学的指导意义和实用价值。1 低渗透油藏油井生产能力确定低渗透油田渗流属于非达西渗流，假设油相在低渗透油藏中存在启动压力梯度，水相在低渗透油藏中不存在启动压力梯度。则单井稳态流动产油、产水和无水产液量公式为： (1) (2) (3)式中：为生产压差，MPa；为启动压力，MPa；h为有效厚度，m；rw为井径，m；Re为供给井径，m；Kw、Ko为水相、油相相渗透率；K为绝对渗透率，10-3um2；、为原油、地层水体积系数,无因次；、为水的粘度、油的粘
4、度mPas。无因次产液指数5-6为 (4)将（1）、（2）、（3）式代入（4）式得 (5)由于启动压力梯度影响因子7，则无因次采液指数为 (6)式中：Krw、Kro为水相、油相相对渗透率；为无因次采液指数。低渗透油田产水率8为 (7)联立（6）、（7）式，得到低渗透油田无因此采液指数为 (8)又因 (9)式中：为采液指数，t/(dMPa)；为含水率为零时的采液指数，t/(dMPa)。采液指数： (10)根据上述理论，在低渗透油田油水相对渗透率和对应启动压力影响因子的基础上可以得到低渗透油田考虑启动压力压力影响因子的油井无因次产液指数与含水饱和度和含水率的关系曲线。2 低渗透油藏合理地层压力确定
5、油田每天总的排液量： (11)式中：Vo为采油速度,无因此；N为地质储量，104t。假设油田有注有采，根据采油工艺原理9：排液量： (12)注入量： (13)式中：为注水井最大井底压力,MPa；为生产井最小井底流压,MPa；为地层压力,Mpa；为吸水指数，t/(dMPa)；S为表皮因子； 、为分别为生产井数和注水井数,口。联立(11)式和(12)式得： (14)根据注采比定义10有： (15)式中：IPR为注采比，无因次；、为水密度、油密度g/cm3。得到： (16)联立(14)式和(16)式得到： (17)令注采井数比 (18)将（10）、（18）式带入（17）式，得到 (19)其中在以上公
6、式中，油田要确定合理的地层压力保持水平，则需在现场的工艺条件下确定合理最小井底流压3和最大注水压力3,11，带入（18）式可以确定合理地层压力保持水平值。3 实例计算某低渗透油藏原油地质储量为7589.8104t，空气渗透率2.2910-3um2，油藏平均井深1256m左右，原始地层压力为9.13MPa，饱和压力为6.19MPa，地面原油粘度为4.9mPas，地层原油粘度为1.97mPas，地层水粘度为0.66mPas，地层原油体积系数为1.21，油藏无水采液指数为2.05t/d.MPa，吸水指数为3.013t/d.MPa。该低渗透油藏实行超前注水开发。按照目前油田年产油速度0.7，其中采油井
7、981口、注水井387口。原始地层压力为9.13MPa。在相对渗透率和含水率关系基础上按照公式(18)计算得到注采比分别为0.6、1、2，受启动压力影响因子影响的油田合理地层压力与含水率关系曲线。具体见图1、图2和图3可以看出，低渗透油田合理地层压力随含水饱和度的增加开始比较平稳，大于原始地层压力，说明低渗透油田由于地层能量不充足，需要补充地层能量维持较高的地层压力。在高含水期合理地层压力值急剧降低，这是因含水率趋于1，使得理论失效；启动压力影响因子越小（启动压力梯度越大），合理地层压力保持水平越小。说明启动压力梯度的存在降低了驱替效率的同时也减缓了地层压力的衰减。 图1 合理地层压力与含水率
8、关系曲线 图2 合理地层压力与含水率关系曲线 图3 合理地层压力与含水率关系曲线该油田原始地层压力为9.13MPa，低于确定的合理地层压力。所以需要通过超前注水等方式补充地层能量，根据笔者得到的理论，该油田在目前的注采比条件下（IPR=1.922.15），地层压力保持水平需要保持在110%左右合理，这与油田目前的生产情况吻合。说明该理论合理有效。4 结 论(1) 给出了低渗透油田考虑启动压力影响因子的无因次采液指数、采液指数与含水率和含水饱和度的关系式。该关系式大大简化了计算所需参数。 (2) 本文建立了低渗透油田不同注采比下的合理地层压力与含水率，还有启动压力影响因子之间的定量关系确定方法，
9、并以实际油田为例给出了应用结果。该理论不适合低渗透油田超高含水期。(3) 油田在目前的注采比条件下，地层压力保持水平需要保持在110%左右才能取的较好的效果。该计算结果与实际吻合，说明超前注水开发效果比较好。参考文献：1 王海明，杨军，黄爽英等.宝北2低渗透油藏合理压力保持水平研究J.西南石油学报.2000,14(4):10-12.2 罗承建,徐华义和李留仁.地层压力水平和注采比与含水率的定量关系J.西安石油学院学报.1999,14(4):32-34.3 李彦平.注水开发油藏合理压力水平研究J.新疆石油学院学报.2003,15(3):52-56.4 徐荣奎，田树全，李宝泉等.油田注采压力系统研
10、究及应用J.石油天然气学报.2005,27(3):383-385.5 李颖川.采油工程M.北京:石油工业出版社，2002:2-15.6 黄小亮，唐海，吕栋梁等.油藏极限含水率确定新方法J.新疆石油地质.2008,29(5):626-630.7 杨正明，刘先贵，孙长艳等.低渗透油藏产量递减规律及水驱特征曲线J. 石油勘探与开发，2000, 27(3):55-63.8 林江，李志芬，张琪.不同含水条件下采液指数的预测方法研究J.石油钻探技术，2003，31(4):43-45.9 工鸿勋,张琪.采油工艺原理M.北京:石油工业出版社.1981: 125130.10 何更生.油层物理M.北京:石油工业出
11、版社.1994:245249.11 吴琼，张振波，孙艳聪等.低特低渗透油藏注水井吸水能力变化规律研究J.特种油气藏.2009,16(5):54-57.Research on the Rational Formation Pressure Maintenance Level in Low Permeability ReservoirAbstract: On the basis of the fundamental principles of petroleum engineering and relative permeability, the paper deduces the relatio
12、nal expression of the relationship between non-dimensional fluid productivity index as well as productivity index and water saturation and water cut and consider the threshold pressure affecting factor in low permeability reservoir. Then, according to the principle of injection-production ratio, the
13、 paper presents the relationship between the rational pressure and water cut as well as injection-production under different threshold pressure affecting factor. The result of study indicates that the formation pressure should be maintain the level of 110% and can be take good results under current
14、injection-production ration , Consistent with the actual results, indicating a better effect of advance water injection development, and this method for the analysis of the waterflood technology and production rate of low-to-moderate water development phase has some scientific guidance and practical value.Key words: low permeability; rational formation pressure; threshold pressure affecting factor ; non-dimensional fluid productivity index; injection-production ratio
