产能因子构建超低渗透油藏产量关系影响因素研究

2013-08-15欧泉旺长庆油田超低渗透油藏研究中心西安陕西710018

化工管理 2013年8期

欧泉旺（长庆油田超低渗透油藏研究中心西安陕西 710018）

李彩玲（长庆油田工程监督处西安陕西 710018）

韩旭（长庆油田超低渗透油藏研究中心西安陕西 710018）

1 引言

根据我国的调查数据显示，我国现有的油藏的分布中，低渗透储量约占已开发油藏的三分之一，新近发现的储量大约占有一半，而且具准确数据显示，我国的低渗透石油储量比例将会逐年递增。而渗透率为0.1-1.0mD的超低渗透油藏又占比例之大，如何开发低渗透油藏，保证原油产量成为重中之重。本文从达西定律和裘皮公式出发主要探讨对选用产能因子构建超低渗透油藏的产量的关系。

2 试油和稳产产量之间的关系

对于无自然产能的超低渗透油藏，相关人员必须进行压裂改造，才能成功的获得原油产量。由于现实中压力梯度和压力敏感的存在，使超低渗透油藏渗透机理变得较为复杂，应用达西定律（Darcy）和裘皮公式（Dupuit）在现实中不能很好的表达出流体的渗流特征，同时也给产能表征、产量定量计算、产量关系换算都带来不小的困难。但限于当前的技术条件和现实状况我们还是应用达西定律和裘皮公式，利用比采油指数和产能因子去探求超低渗透油层压裂改造后的石油产量和稳产产量之间的对应关系。

Q=KFh/L

其中Q为单位时间渗流量，F为过原油断面，h为总原油头损失，L为渗流路径长度，I=h/L为原油力坡度，K为渗透系数。

公式表明：原油在单位时间内通过多孔介质的渗流量与渗流路径长度成反比，与过原油断面面积和总原油头损失成正比。

从水力学已知，通过某一断面的流量Q等于流速v与过水断面F的乘积，即Q=Fv，根据这些，达西定律也可以用另一种形式表达

v=KI

其中v为渗流速度。上面的公式表明，渗流速度与原油力坡度一次方成正比。说明原油力坡度与渗流速度呈线性关系，故又称线性渗流定律。在实际中达西定律的适应范围比层流范围小。

这个定律说明水通过多孔介质的速度同原油力梯度的大小及介质的渗透性能成正比。

这种关系可用下列方程式表示：

V=K[（h2－h1）/L]。

其中V代表原油的流速，K代表渗透力的量度(单位与流速相同,即长度/时间)，（h2－h1）/L 代表原油的力坡度。

根据达西定律和裘皮公式我们可以得知影响油井产能的因素主要有：有效厚度、有效渗透率、生产压差、有效供油半径和表皮因子。由于达西定律应用的范围有限，在高速或是低速渗流都不在符合达西定律。因此，影响超低渗透油井的产能因子并不能限于上述的因素。对于同一个油井，在试油和稳产阶段是不同的，应区别对待，首先是生产压差和有效供油半径不同。然后是试油阶段的产量普遍高于稳产阶段的原油产量。

3 用比采油指数来精确数值

比采油指数是指表征油井产量大小的重要指标。在同一口油井的试油和稳产阶段，生产压差和有效供油半径是不同的，在实际的生产中，不同阶段的有效厚度也是有差异的。我们可以通过对比采油指数来消除生产压差和有效厚度对产量产生的制约。不同的油井在相同的开采层位的生产压差我们可以看作近似。在理想的状态下，试油阶段比采油指数与稳产阶段的比采油指数比值应该保持一致，做一常数。因此，在理论上讲，试油比采油指数和稳产油指数之间应该是存在很强的线性相关性。线性相关系数在0.4～0.6之间。

现如今应用比较普遍的是探井/评价井和开发井两种。大量实验数据表明开发井在比采油的角度上试油和稳产产量之间的关系不同于探井。我们可以利用比采油指数能精确建立常规油气储层试油和稳产产量的关系。但是在开发井的超低渗透储层，由于流体的渗透规律表现为低速非线性渗透，比采油指数存在一定的限制

4 对产能因子的探讨

地层压力是一个油田开发的灵魂。如果出现地层的压力过低，则地层的能力便会不足，相应的我们的原油产量便会达不到我们的预计结果。而一旦地层压力保持的过高，就需要我们提高注入压力，增加注水量，如此，我们的开采成本便会提高，投资也会增加，最终会影响效益，这是谁都不愿看到的结果。低渗透油田渗流属于非达西渗流，在同一口油井，在试油和稳产的阶段，同一地层在单位压差、单位厚度上的渗透度是不完全一样的。我们应该考虑产能因子。

在理论上，试油阶段的产能因子和稳产产能因子的比值应该是一个常数。说明两者之间存在较强的线性相关性。通过对比探井试油与稳产产能因子之间的关系和开发井试油与稳产产能因子的关系。我们发现表征储层渗透性能的有效渗透率不仅影响储层产能，而且也制约着超低渗透油井试油与稳产两个阶段产量之间的关系。于上种种，储层参数对探索超低渗透油井试油与稳产产量关系是至关重要的。