萨中开发区地层脱气影响流压界限研究

黄延忠，朱 焱，徐 松



萨中开发区地层脱气影响流压界限研究

黄延忠1，朱 焱1，徐 松2

（1. 大庆油田有限责任公司第一采油厂地质大队，黑龙江 大庆 163111;2. 大庆油田有限责任公司第二采油厂，黑龙江 大庆 163111）

大庆萨中油田目前已进入高含水后期，通过放大生产压差来满足体液稳产的需要，同时可以避免油井生产压差过大，对井底流压造成偏低，是的油层严重脱气，对单井和区块的产能有影响，因而通过研究区块和单井的合理流压界限，平衡采油速度、提高开发效果是非常有必要的。在研究萨中东区各油井生产动态基础上，通过地质统计学和油藏工程、渗流力学等方法，来确定该区块的合理流压界限，通过计算对比与实际应用发现效果良好，同时该技术的研究方法对同类油田的研究具有一定的指导和借鉴意义。

萨中油田；油层脱气；流压界限

大庆萨中东区从1960年投入开发，目前已全面进入水聚驱并存阶段， 单水驱油层就有从基础到三次加密四套井网开采，全区累计产油已突破6亿t，占到大庆油田总产油量的26.43%，综合含水已达94.75%， 为特高含水期后期开发阶段。长期产量高位运行导致目前地下能量亏空严重，原油脱气严重，产量递减速度加快，如何有效协调提液上产与恢复地层压力矛盾日益突出，而作为油层合理供液压力极限依据，确定单井合理流压界限显得尤为重要。

1 研究区块基本状况

萨中开发区位于大庆长垣萨尔图油田中部，开发区分12个区块，北起北一区一排，南至南一区三排，含油面积161.25 km2，表内地质储量12.275亿t，占大庆油田总储量近四分之一。储油层包括萨尔图、葡萄花、高台子油层，共分9个油层组，41个砂岩组，136个小层，150个细分沉积单元，总地层厚度约为500 m（图1）。

图 1 萨中油田区块分布

2 考虑地层脱气影响的流压界限

通过研究油井的流入动态方程，来研究油气水三相渗流时地层脱气影响的流压界限，分析油井的流入能力，当油井的井底流压f小于饱和压力b时，即f

式中：wfmin—油井最低允许井底流压，MPa；

b—饱和压力，MPa；

R—地层压力，MPa；

—天然气溶解系数，m3/(m3·MPa)；

—井底附近油层绝对温度，K；

w—原油含水率，小数；

o—原油体积系数，m3/m3。

利用（1）、（2）式可计算油井的流动压力与产量的关系曲线，通过曲线可以看出，随着油井井底流压的下降，其油井生产压差变大，产量增大；同时，当井底流压降到某值时，油井产量达到最大，如果在降低井底压力，则会造成在油井井底附近的大面积脱气，使得原油的粘度增加，进而导致产油量的下降而影响原油的最终采收率（图2）。

图 2 油井流动压力与产量关系

3 各指标影响因素分析

在公式（1）和（2）中影响油井最低允许流压的因素主要有含水率、溶解气系数、饱和压力、地层压力等四个因素，通过单因素以及极差分析计算这四类影响因素在脱气条件下对油井最低允许流压的影响大小以及油井最低允许流压界限值。

3.1 单因素分析

1）含水率的影响

分别设计并研究综合含水率为88%，90%，92%，94%，96%对应的最小流压。

由表1可以看到，在相同的地层压力下，不同的含水率阶段所对应的流压不同，而随着含水的上升，油井井底的最小流压下降。

表1 含水率对最小流压的影响

2）溶解气系数的影响

设定含水率为92%时，其余条件不变，通过改变原油的溶解气系数。分别研究了当溶解气系数为2、4、6、8、10条件下所对应的井底最小流压。

由表2和图3可以看出，油井井底的最小流压随着原油溶解气系数的增大而变大。

表2 溶解气系数对最小流压的影响

图3 溶解气系数对最小流压的影响

Fig 3 Effect of dissolved coefficient on the minimum flow pressure

3）饱和压力的影响

设定含水率为92%时，其他条件不变，通过改变饱和压力分别为7、8、9、10、11 MPa时，对应的油井井底最小流压。

由表3和图4可以看出，油井井底的最小流压随这油藏的饱和压力的升高而变大。

表3 饱和压力对最小流压的影响

图4 饱和压力对最小流压的影响

Fig 4 Effect of saturation pressure on the minimum flow pressure

4）地层压力的影响

设定含水率为93%时，其他条件不变，通过改变地层压力分别为8、9、10、11、12 MPa来研究油井的井底最小流压。

由表4和图5可以看出，随着地层压力的增加，油井井底最小流压增大。

表4 地层压力对最小流压的影响

图5 地层压力对最小流压的影响

Fig 5 Effect of formation pressure on the minimum flow pressure

3.2 各影响因素极差分析

以油井含水率达到98%时的最终采收率为评价指标，设计4因素5水平共计25个正交实验方案。最终得出各因素对油井井底流压影响大小的极差如表5所示。

表5 极差分析表

由上表可以看出，最终对油井井底流压影响大小排序为：地层压力>饱和压力>溶解气系数>含水率。

4 最大产液条件下井底流压计算结果

根据公式（1）考虑脱气条件下的最低允许井底流压来计算萨中开发区实际开发数据。通过计算结果得出，在目前地层压力的条件下，油井的最低允许流压随含水率的上升而降低，在当前含水率为92%条件下，萨中开发区最低允许流压为1.7 Mpa（图6）。

图6 考虑脱气对产液量影响的最低井底流压与含水率关系曲线

Fig 6 Curve of the minimum bottomhole pressure and water content under considering effect of degassing on liquid production

5 结 论

1）地层脱气的油井井底流压影响因素主要有含水率、溶解气系数、饱和压力、地层压力等四个因素，他们对流压影响大小排序为：地层压力>饱和压力>溶解气系数>含水率。

2）目前萨葡油层含水条件下，考虑地层脱气条件下，萨中开发区最低允许流压为1.7 MPa。

参考文献：

［1］ 张继成，梁文福，赵玲，等. 喇嘛甸油田特高含水期开发形势分析[J]. 大庆石油学院学报，2005，29(3)：23-25，121.

［2］ 张继成，梁文福，余兴华，等. 喇嘛甸油田特高含水期老井的技术经济界限[J]. 大庆石油学院学报，2004，28(2)：101-103+135-136.

［3］ 陈宏魁. 喇嘛甸油田特高含水期水驱压力系统调整研究[J]. 长江大学学报(自科版)，2013，10(20)：136-139+163.

［4］ 付百舟. 喇萨杏油田特高含水期开发指标变化趋势及技术政策界限研究[D]. 大庆石油学院，2008.

［5］ 徐国勇. 砾岩油藏中高含水期开采技术政策界限研究[D]. 西南石油学院，2003.

Pressure Limit Sazhong Zone Strata Stream Degassing Effects

1，1，2

（1. Daqing Oilfield Co., Ltd. the First Oil Production Plant Geological Brigade, Heilongjiang Daqing 163111 China;2. Daqing Oilfield Co., Ltd. the second Oil Production Plant, Heilongjiang Daqing 163111, China）

Sazhong oilfield has entered into the late stage of high water cut, so the production pressure differential is increased to meet the need of stable production, but when the production pressure differential is excessive, the bottom hole flowing pressure will become low, which can cause serious degassing of the oil layer to affect the production of single well and the block, so it is very necessary to study reasonable extent and limit of single well flowing pressure for balancing recovery rate and improving the development effect. In the paper, based on dynamic production data of oil wells in middle-east block of Sazhong oilfield, by geostatistics and reservoir engineering, seepage mechanics and other methods, the reasonable flow pressure boundary of the block was determined.

Sazhong oilfield; oil degassing; flow pressure limit

TE 357

A

1671-0460（2016）09-2192-03

黑龙江省科学基金项目，项目号：QC2016055。

2016-07-19

黄延忠（1972-），男，山东济南长清人，高级工程师，博士，从事油田开发地质研究。E-mail：huangyanzhong_a@petrochina.com.cn。