哈拉哈塘油田油井停喷时间及自喷产量预测方法

2014-11-22杨文明中石油塔里木油田分公司塔北经理部新疆库尔勒841000

石油天然气学报 2014年6期

关键词：流压喷流塔河

杨文明（中石油塔里木油田分公司塔北经理部，新疆库尔勒 841000）

李静（中石油华北油田分公司塔里木项目部，河北任丘 062552）

高春海（中石油塔里木油田分公司塔北经理部，新疆库尔勒 841000）

陈洪（中石油华北油田分公司塔里木项目部，河北任丘 062552）

王宏（中石油塔里木油田分公司塔北经理部，新疆库尔勒 841000）

鲁明（中石油华北油田分公司塔里木项目部，河北任丘 062552）

哈拉哈塘油田哈＊区块的奥陶系油藏，为典型的缝洞型碳酸盐岩油藏［1，2］，油藏中深6800m，平均地层温度160℃。投产初期自喷产量较高，平均单井日产油75t，但随着地层能量的衰竭，含水不断上升，油井自喷能力减弱，甚至停喷。目前，自喷井数占全油藏的25.6%，而产量占总产量的78.1%，自喷井产量的变化对油藏的影响较大。因此，预测油井在不同阶段的井底压力，计算停喷流压，进而确定停喷时间及自喷期累计产油量，对于转换采油方式、保证油田正常生产具有重要的意义［3，4］。

1 停喷时间预测

停喷流压的计算方法，在任丘油田裂缝型碳酸盐岩油藏和塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏均有广泛的应用，具有较好的适用性［5～9］。但针对哈拉哈塘油田流压测试资料少，且对于计算停喷流压的关键参数——比摩阻没有相关试验数据。因此在实际应用中，采取了一些创新的方法得到所需参数，实现了停喷时间的准确预测。

1.1 停喷流压计算方法

影响油井自喷能力大小因素有油藏饱和压力的高低、油气比大小、原油相对密度、油井产量、井深和压力系数、比摩阻等。停喷流压公式［5］：

式中：pwf为停喷流压，MPa；H为油藏中深，m；Hb为脱气中深，m；pb为饱和压力，MPa；fw为含水率，1；γw为水的相对密度（地面），1；γo为原油相对密度（地面），1；Bo为原油体积因数，1；λ为比摩阻，MPa／m；0.00980665为重力系数，kN／kg。

在井筒内压力低于饱和压力时，原油在井筒中脱气，脱气深度Hb公式［5］为：

式中：py为井口压力，MPa；α为溶解气系数，m3／（m3·MPa）；γg为天然气相对密度，1。

1.2 比摩阻计算

式（1）、（2）中的计算参数大多可由高压物性试验和生产数据中获得；而计算比摩阻所需的参数，比如管壁粗糙度、沿程阻力系数、流速等很难获得。因此采取了应用已停喷井的实际资料反算比摩阻的方法，与塔河、华北油田的比摩阻取值较为接近，可以用于停喷流压的计算。

由式（1）得到比摩阻λ的计算公式为：

选取哈拉哈塘油田已经停喷的、流压测试资料较多的9口井，反算比摩阻，结果如表1所示，均为10－4级别；同时参考塔河油田及华北油田对比摩阻的计算，最终取6口井平均值，得出比摩阻为6.82×10－4MPa／m。

表1 哈6区块油井比摩阻计算表

1.3 计算方法和参数的验证

为了验证上述方法和参数在哈拉哈塘油田的适用性，选取已停喷井的实际生产情况进行验证，计算得到的停喷流压与实际单井流压预测线相交点为停喷时间。

以HAx井为例（图1），计算得到的停喷流压为49.41MPa。根据测试的4个中深流压点拟合一条指数曲线，指数曲线与计算的停喷流压相交的点为停喷时间，从图1中看到计算结果与实际情况基本相符，说明研究采用的方法和参数是可靠的。

1.4 停喷时间预测

采用上述方法对目前正常生产的25口自喷井进行了停喷时间预测，其中生产历史较长的井流压资料较多，可以进行准确预测；而对于近期投产的井，大多只有1个甚至无流压测试点，对这部分井无法通过实测流压点预测流压变化趋势。分析发现流压与油压存在相关性，通过统计、回归不同储集体类型单井流压与油压的关系曲线，应用连续的油压数据折算流压值，来进行停喷时间的预测。从回归结果看，洞穴型储集体油压与流压相关性好，裂缝孔洞型储集体油压与流压也存在线性关系，但各井有一定的差异（图2、3），因此该方法的计算结果对洞穴型储集体更适宜。

以HAxx井为例（见图4），该井未做流压测试，根据钻井、试油、生产动态等资料判断该井为洞穴型储集体。为提高预测准确度，选择了哈601缝洞带的洞穴型储集体的流压与油压关系式：

式中：py为井口油压，MPa；pwf为中深流压，MPa。

图1 HAx井停喷期预测

图2 洞穴型储层油压与流压关系

图3 裂缝－孔洞储层油压与流压关系

该井停喷流压计算为34.5MPa，根据式（4）计算两个中深流压点（表2）得到流压预测曲线，与停喷流压相交点为2013年10月，实际停喷时间为10月10日，准确度较高。

表2 HAxx井油压折算中深流压计算表

图4 HAxx井停喷预测

2 自喷期产量计算

在停喷时间确定的基础上进行自喷期产量预测，对区块开发形势分析和产量规划具有一定的意义。根据油井的开发现状，可分为以下2种类型。

2.1 出现产量递减趋势的单井

根据单井递减规律，选择递减趋势明显的生产阶段作为产量预测段，根据指数回归曲线计算自喷期累计产油量。以HAxxx井为例（见图5），于2011年9月出现产量递减趋势，选取2011年9月～2013年5月作为产量递减回归段，预测产量至该井停喷时间点2016年2月，计算该井自喷期累计产量为15.1×104t。

2.2 目前产量稳定的单井

由于该类型井尚未出现稳定的递减规律，无法进行产量的预测，因此需要对该类型井进行递减出现时间点和递减率的确定。根据8口井无量纲产量和采出程度的关系曲线可以看出，自喷井基本上在采出程度2%～4%开始递减，出现递减后的平均年递减率为40%左右［10，11］（见图6）。

以HAxxxx为例（见图7），2013年2月投产，动态地质储量72.7×104t，至2013年10月产量稳定在65t左右，累计采油1.63×104t，采出程度达到2.2%。预计到2014年3月出现递减，至停喷时间2015年1月，阶段年递减率40%，该井预计自喷期累计产量3.87×104t，弹性采出程度5.3%。