弹性驱低渗透油气藏的分区物质平衡方法.pdf

新疆石油地质 由 4 式可知， 在 r 处 ， 流体要向井方向流动 ， 其 地层压力必须大于 p ；当地层压力 P ≤p 一 时， r 处 的流体就不会流向井底而被开采出来。因而， 在弹性 驱开采过程中， 当r 处的地层压力降到P 时， 就不 会再下降了， 即r 处的最小地层压力为P ． 令 r 处的原始地层压力为 P 。 ， 则开采过程 中， r 处 的最大地层压降为 。 o ， - p ， ． 6 设油井 的最大泄油半径为 r e ， 因为在 r e 处不发生 流体流动， 故 r e 处的地层压力保持不变， 即 r e 处的最 大地层压降为 0 ， 用 r 代替 6 式中的r ， 则得 △p ～ p 0 一 p 师 0 ． 7 用 r 代替 5 式中的 r ， 则得 P p w G r 一 r w ． 8 由 7 式和 8 式可得 r e r w p o - p ／ G． 9 式中p 。 泄油半径处的原始地层压力 ， MP a ． 应 当说明的是 ， 在实 际应用 中， 由于井距或储集 层连通性 的影响 ， 实 际泄油半径往往小于 9 式 的计 算结果 ， 在此条件下 ， 泄油半径要根据实 际情况进行 取值。 如果将泄油面积由井壁到 均匀地划分为径向 宽度相等的凡 个条带， 则各环形条带的径向宽度为 A r 一 r w ／ n． 1 0 那么， 第 个条带中心到井中心的距离为 r 『 r w j - 1 A r A r ／ 2 ． 1 1 如图 1 所示 ， 根据极限原理[6 1 ， 当△ r 充分小时， 在 作为 邻域的环形条带[ A r ／ 2 ， r i A r ／ 2 ] 内， 其最大 压降可以近似认为等于 r 『 处的最大压降p 一 ． 用 代替 5 式中的r ， 则得第． 个环形条带内的 最低压力为 P p w G r w ． 1 2 用 和P 。 代替 6 式中的r 和P 则得第 个环 形条带内的平均最大压降为 Po _ p ． 1 3 3 弹性驱低渗透油气藏采收率的确定 3 ． 1 环形分区内弹性产油量的确定 由于油藏废弃时条带 ． 内的压力降为 △ p 一 ， 故 条带 ．7 内的弹性产油量 Ⅳ ， 可计算如下[ 7 I 8 】 N 1 Ce B p 一 N | B o ； ． 4 C 。 C o S C S C 。 ／ 1 - S ； 1 5 r 2 2 ] 1 T 下A F ～ 一 下A r 1 lh S ／B ． 1 6 3 ． 2 泄油面积内弹性驱采收率的确定 如果将各环形分区内的弹性采油量 加起来 ， 就可 以得到整个泄油面积内的弹性采油量 ， 即 ∑ ． 1 7 j l 那么泄油面积内的弹性采收率为 ／ n E m N ／ ∑』＼ I ． 1 8 ／ j l 4 矿场应用实例 某超深层异常高压低渗透油气藏的 P V T数据如 表 1 所示。 表 1 P V T数据 压力 原油体 积 压力 原 油体积 压力 原油体 积 MP a 系数 MP a 系数 MP a 系数 O． 1 l _0 0 o0 3 0．0 1 ． 6 71 9 7 0 1 ．7 70 5．0 1 ． 3 2 6 0 3 5．0 1 ． 7 2 4 9 8 0 1 ． 7 6 0 1 0．O 1 ． 4 0 64 4 0．0 1 ． 8 0 00 9 0 1 ． 7 5 0 1 5．O 1 ． 4 8 8 1 4 2 1 ． 8 2 9 1 00 1 ．7 4 0 2 0 ．0 1 ． 5 4 8 9 5 O 1 ． 7 9 0 l l O 1 ．7 3 0 2 5 ．0 1 ． 6l 6 3 6 O 1 ． 7 8 0 1 2 O 1 ．7 2 0 其他相关数据分别为 渗流阻力梯度G 0 ． 0 3 M P a ／ m ， 原始地层 压力 P 。 9 7 MP a ， 油藏废 弃 时的井底压 力 p w 4 2 MP a ； 储集层厚度 h 1 0 m， 孔隙度 西 0 ． 0 5 ； 原始 含油饱 和度 Js 0 ． 5 8 ， 束缚水饱和度 S 、 0 ． 4 2 ， 初始地 层压力条件下的原油体积系数 B 1 ． 7 4 5 ； 原油压缩系 数 1 ． 9 2 7 7 x l 0 - 3 MP a - 1 , 水压缩系数 C w 4 ． 6 x 1 0 MP a ， 岩石孔 隙压缩系数 C 。 4 ． 8 7 1 0 4 MP a ； 泄油半径取井 距的一半 ， 井半径 r w 0 ． 1 m． 若井周围的环形条带数 为 1 0 0 ， 井距为 3 5 0 m， 则 泄油半径 r e 3 5 0 ／ 2 1 7 5 m ； 根据 1 0 式 计算 出环形 条带的宽度A r - 1 ． 7 4 9 m ； 由 1 1 式计算出r T l 1 ．4 6 8 5 0 m， 由 1 2 式 计算 出油藏 废弃 时第 7个 环形 条带 内的 压力 p ra in 4 2 ． 3 4 1 0 5 5 MP a ； 由 1 3 式计算 出 r 处 的 最大压降 A p 5 4 ． 6 5 8 9 4 5 M P a ， 由 1 5 式计算出 C o 3 ． 1 0 0 4 6 x l C r 。 M P ， 由 1 6 式计算 出N7 2 0 ． 9 3 43 l 1 3 1 ， 根据 B 【『- P的关系数据表， 插值计算得到与压力P 相应的原油体积 系数 1 ． 8 2 7 3 3 7 ；然后将 c 、 、 △ p 、 Ⅳ 7 和 的值代入 1 4 式 ， 则可计算 出条 带r 7 内的弹性产油量 3 ． 3 8 7 8 3 9 1 3 3 ， ． 同理， 可计算出 不同分区的弹性产油量 和地质储量 E j I ， 1 0 0 ， 由 1 7 式 可 以计 算 出泄 油 面积 内 的弹性 采 油 量 Ⅳ 2 4 5 7 ． 4 5 8 0 9 m ， 由 1 8 式得到泄油面积 内的弹 性采收率 E 0 ． 1 5 3 7 7． 用传统物质平衡方法和分区物质平衡方法计算 得到的不同井距条件下的弹性采收率，如表 2 所示。 从计算结果可以看出， 传统物质平衡方法计算结果偏 大， 而且渗流阻力梯度越大， 二者之间差异越大。另 第 3 2卷第 2期 陈光梅， 等 弹性驱低渗透油气藏的分f 物质平衡方法 1 5 9 外 ， 传统方法计算结果显示 ， 油藏的弹性采收率与井 距无关 ，显然这个结果并不反映油藏实际生产特征 ； 而分区物质平衡法计算表明， 油藏的弹性采收率与井 距有关 ， 井距越小 ， 弹性采 收率越高 ， 因而该方法的计 算结果更加符合低渗透油气藏的生产特征。 表 2 传统方法与分区物质平衡法计算结果的对比分析 井距 IT I 传统物质平衡法 分区物质平衡法计算得到的弹性采收率 瓣 GM 0 ．0 3 ， 篙嚣 GM ⋯0 ．0 6 篇荔 5 结论 1 用物质平衡方法对低渗透油气藏进行动态分 析预测时， 不能近似地认为各处的地层压力降相同。 2 算例分析表明， 与传统物质平衡方法相比， 分区物质平衡方法的计算结果更加符合低渗透油气 藏的生产特征。 符号注释 台压缩系数， MP a 一 ； 啄油压缩系数 ， MP a ； 水压缩系数， MP a ； C 一 一岩石孔隙压缩系数 ， MP a 。 ’ ； h 油层厚度 ， m； 条带 内的初始原油储量， t ； S 原始含油饱和度 ， 小数； 束缚水饱和度， 小数； 孔隙度 。 参考文献 【 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] B o i 初始地层压力条件下的原油俸积系数， 无量纲； [ 8 ] 。 ，环形条带 内废弃压力 ， ， 下的原油体积系数 ， 无量纲 ； j o n e s F 0 Dw e n s W W． A l a b o r a t o r y s t u d y o f l o w p e r me a b i l i t y g a s s a n d s [ J ] ． J P T ， 1 9 8 0 1 6 3 1 - 1 6 3 7 ． C h a r l e s W． R e v i e w o f c h a r a c t e ri s t i c s o f l o w p e r m e a b i l i t y [ J j ． AAP G B u l l e t i n ， 1 9 8 9， 7 3 5 6 1 3 6 2 9 ． 黄延章． 低渗透油层渗流机理[ M] ． 北京 石油工业出版社， 1 9 9 8 9 2 9 3 ． 阎庆来， 何秋轩， 阮敏， 等． 低渗透油层渗流机理研究[ A] ． 中国石油天然气总公司开发生产局编． 低渗透油田开发 技术[ C] ． 北京 石油工业出版社， 1 9 9 4 3 5 1 3 5 2 ． 时宇， 杨正明， 杨雯昱． 低渗储层非线性相渗规律研究 [ J ] ． 西南石油大学学报 自然科学报 ， 2 0 1 1 ， 3 3 1 7 8 8 2． 数学手册 编写组． 数学手册[ M] ． 北京 高等教育出版 社 ， 2 0 0 2 1 6 6 1 6 7 ． 郎兆新． 油藏工程基础[ M] ． 山东东营 石油大学出版社 ， 1 9 9 4 1 7 0 ． D a k e L P ．F u n d a m e n t a l s o f r e s e r v o i r e n g i n e e r i n g [ M] ． Ams t e r d a m El s e v i e r S c i e n t i fi c P u b l i s h i n g Co mp a n y ， 1 9 7 8 8】 -8 2． Do m a i n M a t e r i a l Ba l a n c e M e o d f o r Lo w Pe r m e a bi l i t y Ga s - Oi l Re s e r v o i r b y De pl e t i o n Dr i v e Pr o c e s s CHE N Gu a n g me i ． CHE Xi o n g ． we i 1 ． Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Ge o l o g i c a l S c i e n c e ， S h e n g l i Oi l fi e l d C o mp a n y L t d ． ， S i n o p e c ， Do n g y i n g ，S h a n d o n g 2 5 7 01 5 ， C h i n a ； 2 ． I n s t i t u t e o f G e o l o g y D o n g x i n O i l P r o d u c t i o n P l a n t ． S h e n g l i O i l fi e l d C o m p a n y L t d ． ， S i n o p e c ， D o n g y i n g ， S h a n d o n g 2 5 7 0 9 4 ， C h i n a Ab s t r a c t Re s e a r c h e s s h o w t h a t t h e fl u i d f l o w i n l o w p e r me a b i l i t y me d i a n e e d s a s t a r t u p p r e s s u r e g r a d i e n t ． T h a t i s ，t h e d r i v e p r e s s u r e mu s t b e g r e a t e r t h a n a c e r t a i n t h r e s h o l d p r e s s u r e i f t h e f l u i d i s t o fl o w ．S u c h a flo w f e a t u r e c a u s e t h a t t h e p r e s s u r e d r o p s a t t h e l o c a t i o n s wi t h d i ff e r e n t d i s t a n c e s f r o m t h e we l l a r e o b v i o u s l y d i f f e r e n t f r o m e a c h o t h e r ． T h e r e f o r e ， t h e p r e s s u r e d r o p s f o r d i f f e r e n t l o c a t i o n s c a n n o t b e a p p r o x i ma t e l y t h o u g h t a s t h e s a me ．Ho w e v e r ，t h e s e p r e s s u r e d r o p s a r e t r e a t e d a s t h e s a me o n e b y u s i n g t h e c o n v e n t i o n a l ma t e r i a l b a l a n c e me t h o d ． T h e d o ma i n ma t e r i a l b a l a n c e me t h o d i s p r e s e n t e d f o r t h i s e a s e ，a n d u s e d t o d e t e r mi n e t h e e l a s t i c d ri v e r e c o v e r y o f l o w p e r me a b i l i t y r e s e r v o i r ． T h e p r i n c i p l e ，u s a g e a n d c a s e s t u d y o f t h i s me t h o d a r e i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r ．T h e c a l c u l a t e d r e s u l t b y t h e me t h o d i s mo r e a c c o r d a n t w i t h r e a l c o n d i t i o n s o f l o w p e rm e a b i l i t y r e s e r v o i r s ． Ke y W o r d s d e p l e t i o n d riv e ； l o w p e r me a b i l i t y r e s e r v o i r ； r e c o v e ry f a c t o r ； ma t e ri a l b a l a n c e me t h o d