油井产能预测评价新方法

樊秀江　李剑　吕思锦　王奇　吕志欣　牛瑞

摘 要：評价油井产能对生产开发具有重要指导意义，而针对于非均质性极强缝洞型碳酸盐岩储层，常规产能评价方法有着诸多的不适应性。表现在井底流压测试困难，地层压力衰减较快，求取的采油指数也仅反映测试时产能特征。为更有效的对油井产能动态特征进行分析评价，通过油压及日产量构建产能分析图版，分析油井产能递减率，根据油藏驱动能量特征，将油藏区分为水压驱动油藏和弹性驱动油藏。并利用油压与日产量回归得到直线投影到横坐标得到的产能面积，与单井自喷期实际的日产油能力进行统计回归，得到产能面积与实际日产油能力的相关经验公式，即产能评价预测经验公式。依据此公式只需要判别油藏驱动类型，利用油压及日产量数据计算产能面积，即可求得自喷期单井日产油能力。该方法简单实用，可有效的对本区块油井自喷期日产能力进行评价预测。无需任何测试费用，同时也为类似油田油井产能评价分析提供一种技术思路。

关 键 词：碳酸盐岩；缝洞型油藏；产能评价；产能系数；产能预测

中图分类号：TE328 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2017）07-1409-03

A New Method for Prediction and Evaluation of Oil Well Productivity

FAN Xiu-jiang1， LI Jian2， LV Si-jin3， WANG Qi4， LV Zhi-xin5， NIU Rui6

（1. Yanchang Oilfield Co.，Ltd. Wangjiachuan Oil Production Plant，Shaanxi Yanchang 717100， China；

2. Daqing Oilfield Engineering Co.， Ltd.， Heilongjiang Daqing 163712， China；

3. PetroChina Qinghai Oilfield Company， Gansu Dunhuang 736202， China；

4. No.1 Oil Production Plant of PetroChina Qinghai Oilfield Company， Qinghai Mangnai 816499， China；

5. No.5 Oil Production Plant of PetroChina Dagang Oilfield Company， Tianjin 300280， China；

6. No.2 Oil Production Plant of PetroChina Qinghai Oilfield Company， Qinghai Mangnai 816499， China）

Abstract： Evaluation of oil well productivity has important guiding significance for production and development of reservoirs. Conventional productivity method has a lot of inadaptabilities in evaluating fractured carbonate reservoirs with strong heterogeneity， including that the bottom hole flow pressure test is difficult， the formation pressure decreases rapidly， and the oil recovery index also only reflects the capacity in the test. In order to analyze and evaluate the dynamic characteristics of oil well productivity more effectively， the productivity analysis chart of oil pressure and output was constructed. Oil well productivity decline rate was analyzed. According to the energy characteristics of the reservoir， the reservoir was divided into water pressure driven reservoir and elastic driven reservoir. The regression of oil pressure and daily output was used to get the production area of the linear projection to the horizontal coordinate. Statistical regression of production area and oil production capacity of actual flowing period was carried out to obtain empirical formula of production area and actual production capacity， that was the empirical formula of productivity evaluation and prediction. According to this formula， through distinguishing the reservoir type， based on the production area calculated by oil pressure and output data， single well capacity in the flowing period was obtained. This method is simple and practical， can effectively evaluate the production capacity of flowing period.

Key words： Carbonate rock； Fractured-vuggy reservoir； Productivity evaluation； Deliverability coefficient； Productivity prediction

油井产能评价是通过产能测试完成的，而产能测试又受诸多因素影响，正确评价油井产能并非一件容易的事[1]。针对缝洞型碳酸盐岩油藏，受构造、岩溶等后期改造作用影响，具有一井一藏地质特征，储集空间非常复杂，非均质性强，流体流动规律难以描述，应用常规方法进行油气层产能评价存在较大误差[2，3]。目前针对油井产能评价已经取得不少成果，但针对于描述油井产能动态递减过程及油井产能预测上，仍值得进一步探讨研究。

1 常规评价方法局限性

在油藏工程中油井产能评价主要应用回压试井方法，测取不同工作制度即不同生产压差下产量，构建产能方程得到采油指数，利用采油指数来评价油井产能。同时根据油井产能指示曲线，评价测试时地层流体流动状态。若针对于缝洞型碳酸盐岩油藏，采油指数的评价具有较大的不适应性[4，5]。

首先，回压试井原则上要求测试时需稳定井底流压生产，进而计量井口产量。对于砂岩油藏短期内测试，地层压力降幅不大，即能达到稳定流压生产的阶段。而缝洞型碳酸盐岩油藏，根据多口实际测试井资料来看，地层压力衰竭较快，几乎无法实现稳定流压生产。

其次，即使进行了测压并利用测压数据构建产能方程，得到的采油指数，也与实际单井产生情况存在较大的偏差。仅能描述测试时单井的产能特征，无法反映油井生产动态过程产能情况。例如ZG1井，投产前测试回压试井，记录选择3个工作制度下生产压差与产量关系，建立产能方程。得到的采油指数为76.93 m3/（MPa·d），地层原油饱和压力38.06 MPa，理论上可得单相产出时，最大产油潜能约为1 620.85 m3/d。而该井在实际生产过程，表现出定容衰竭开发油藏特征，投产122 d后即停喷，自喷期累产油4 803 t，自喷期平均日产油39.37 t。初始地层压力64.33 MPa，停喷后测试地层压力25.62 MPa，地层压力衰减极快。

因此利用采油指数评价缝洞型碳酸盐岩油藏单井产能，仅反映测试时单井产能特征，无法准确描述单井生产动态过程产能递减特征。

2 产能动态评价

2.1 产能系数

建立井口油压与产量关联式，分析井口产量对井口油压的依赖程度，也反映出产能大小。

（1）

式中：qo——产油量，t/d；

d——油嘴直径，mm；

Rgo——生产气油比，m3/m3；

Pt——井口油压，MPa；

a、m、n——回归系数。

由（1）式回归可得产量与井口油压成线性关系，可将其简化为（2）式，用以评价油井在不同压力衰减生产过程中产能动态特征。Z定义为不同压力下油井产能系数，t/（d·MPa）。

（2）

2.2 产能动态递减特征

产能系数反映实时油井产能大小，而油井在生产过程，产能是一个动态变化的过程。对研究区油井进行统计分析，根据产能系数所回归曲线特征，具有两种典型动态变化。

一种为初始产能系数大而递减缓慢，根据油井生产指示曲线反映为水压驱油藏特征。在产能动态图版上，表现为产能系数Z所回归的直线与纵坐标斜交，而并非相交于坐标原点附近（图1）。

根据初始产量与油压的坐标点，与见水前产量及油压的坐标点，和横坐标构成一个梯形，所构成梯形面积称之为产能面积。根据梯形面积计算公式，即可求得面积：

（3）

式中：S1——产能面积，MPa·t/d；

k——产能递减率，t/（d·MPa）；

Pi——初始油压，MPa；

qi——初始产量，t/d；

Pw——见水前油压，MPa；

qw——见水前产量，t/d；

b——产能递减直线延长线与纵坐标交点，t/d。

另一种根据油井生产指示曲线反映为弹性驱油藏特征，在产能动态图版上，表现为产能系数Z所回归的直线与纵坐标相交与原点附近（图2）。

根据初始产量与油压的坐标点，和横坐标构成一个三角形，利用三角形面积计算公式，即可求得面积：

（4）

其中，弹性驱油藏根据缝洞型碳酸盐岩储层类型划分标准及不同储层类型井产能特征，区分为洞穴型井和裂缝孔洞型井。按照本区块储层类型划分标准及不同储层类型投产井投产初期油压及产量关系，将初始油压大于20 MPa、日产大于60 t井归类为洞穴井，初始油压小于20 MPa、日产小于60 t井归类为裂缝孔洞型井[6]。不同储层类型的井在试采过程有着不同的产能递减特征[7]。洞穴型储层油井初始产能较高，产能递减率相对较大，而裂缝孔洞型储层油井初始产能较低，产能递减率相对较小。

2.3 自喷期产能评价经验公式

由产能图版经过计算得到的产能面积反映计算时间内油井产能大小。计算研究区14口油井自喷期产能面积，与实际自喷期单井日产油能力回归分析。产能面积与自喷期单井日产油能力具有较好的线性关系（图3）。依据此回归得到本區块油井自喷期单井产能评价经验公式，即：

（5）

依据此经验公式，求取本区块单井自喷期产能面积，即可得到自喷期单井日产油能力。同时也能根据投产井初期油压、日产油及产能递减率，构建产能图版，区分水压驱动油藏油井和弹性驱动油藏油井。并做回归直线的延长线，计算产能面积进行产能预测，预测单井自喷期日产油能力。

3 实例及应用

例如水压驱动油藏W1井，利用油压及日产，得到水驱油藏油井产能图版，初始油压及日产为33 MPa、79 t/d，见水前油压及日产16 MPa、56.3 t/d，产能递减率1.25t/（d·MPa），产能递减直线延长线与纵坐标交点38.64 t/d，计算得到自喷期见水前产能面积为1177.5 MPa·t/d。经过经验公式得到自喷期见水前平均日产油能力39 t/d，而实际日产油能力41.8 t/d。

例如新投产井W2，构建油井产能图版，为典型的弹性驱油藏油井（图4）。初始油压及日产为26.3 MPa、48.24 t/d，产能递减率1.78 t/（d·MPa），根据公式（4）即可求得自喷期产能面积615.6 MPa·t/d。通過经验公式预测整个自喷期单井日产油能力为25.95 t/d。

4 结 论

（1）利用油压及日产量构建油井产能图版，区分水压驱动油藏油井和弹性驱动油藏油井。并计算产能图版自喷期产能面积，根据本区块油井实际日产能力与产能面积线性关系，回归得到了本区块油井自喷期单井产能评价预测经验公式。能有效的对本区块油井自喷期日产油能力进行预测评价分析，用以指导实际生产预测单井产能。

（2）评价预测过程只需要油压及日产量数据，不需要增加现场测试费用，也不影响单井正常生产。评价预测方法简单、实用，现场应用更为广泛。同时也为类似油田单井产能评价预测提供经验参考。

参考文献：

[1] 李传亮，朱苏阳.油井产能评价新方法[J].岩性油气藏，2014，26（3）：7-10.

[2] 王禹川，王怒涛，袁晓满，等.碳酸盐岩缝洞型油藏产能评价方法探讨[J].断块油气田，2011，18（5）：637-640.

[3] 许立全，李秀生.不同产能评价方法的对比分析[J].油气井测试，2005，14（6）：15-17.

[4] 杨瑀，何志雄，陈旭，等.缝洞型油藏油井产能分析[J].断块油气田，2014，21（6）：746-749.

[5] 李传亮，朱苏阳.油藏天然能量评价新方法[J].岩性油气藏，2014，26（5）：1-4.

[6] 陈利新，程汉列，杨文明，等.哈拉哈塘油田碳酸盐岩储层类型识别及应用[J].油气井测试，2015，24（6）：21-24.

[7] 谭承军，吕景英，李国蓉.塔河油田碳酸盐岩油藏产能特征与储集层类型的相关性[J].油气地质与采收率，2001，8（3）：43-45.