试油产能预测及主要参数分析

白文剑+++时增林+++郭小静+++刘雪燕+++卢志超

摘 要：产能预测的方法很多，每个区块的储层特征和油藏类型都不尽相同，需要认真分析才能选定适合特定区块的产能预测方法。而产能预测涉及到的参数是较多的，文章主要论述了影响试油产能预测的两个主要参数，即渗透率和供液半径，以及影响它们的主要因素和这两个参数的选取，然后通过实践验证三种试油产能预测方法，即邻井综合对比法、射孔优化软件、经验公式计算法的可行性，以此提出建议，不断提高预测方法的适用性。文章探讨和分析了渗透率和油藏供液半径两项主要参数对探井试油产能预测影响。

关键词：试油；产能预测；渗透率；供液半径

前言

影响油气储层产能的因素很多，从渗流理论、试油、岩心分析及测井资料的研究表明，影响产能的主要因素是储层因素，包括储层的岩性、物性、含油气性和流体的性质及储层的有效厚度等；外来因素次之，包括表皮系数和测试半径，射孔的完善程度及油气层改造等[1]。由此可见，在不考虑外来因素的情况下，储层的自身条件对储层产能高低起决定性作用。因此影响油气层产量高低关键因素是有效孔隙度、渗透率、含油气饱和度和油层有效厚度。有效孔隙度的大小决定着油气总量，渗透率的大小决定着流体在储层中流动能力的大小，渗透率越大，油藏供油能力越强，自然产能也就越高。含油气饱和度反映储层的流体性质，含油气饱和度越高，油层含油和产油越多。油气层有效厚度越大，储层油气产量越高。

1 渗透率与产能预测的关系

1.1 渗透率的重要性

在一定压差下，岩石允许流体通过的性质称为渗透性。渗透能力大小用渗透率（K）来表示。渗透性是储层的重要特征之一，渗透性好坏对油层产能和吸水能力大小影响非常大。大量实验研究表明，流量Q与生产压差△P，岩心截面积A以及渗透率成正比，与液体粘度？滋，测压管两截面距离L成反比，可用公式表示为：

（1）

式中：Q-通过砂岩的流量，cm3/s；K-砂岩的渗透率，μm2；A-渗流截面积，cm2；L-两渗流截面间的距离，cm；μ-液体粘度，mPa.s；△P-两渗流截面间的折算压力差，10-1MPa，即大气压。

上式称为达西公式[2]，因Q与△P成直线关系，又称达西直线关系，它是1856年法国水利工程师达西为解决给水问题通过大量实验得到的。

但在实际试油测试中，压差△P与渗流截面积A都是一定的，因而渗透率成为影响流量Q的关键因素，为此值渗透率的取值就得我们重视。

1.2 影响渗透率的因素

储层中影响渗透率的因素是多方面的，储层的非均质性和平面展布是关键因素。例如渗透率的变化与储层沉积微相有密切关系，如京11断块Es4储层沉积微相研究表明，渗透率的大小与沉积微相有较明显的关系。根据京11断块京344井密闭取心井资料及典型微相层的统计分析（表1），结果如下：

表1 京11断块微相“四性”统计数据对表

1.3 渗透率的选取

在实际产能预测中，渗透率值的选取非常重要，需要综合多方面的因素考虑，然后对渗透率值进行优选。目前冀中探区探井的取心资料较少，预探井渗透率的选取主要参考邻井或邻块的岩石物性分析，然后再采用本井和同一断块邻井的测井渗透率进行约束，最后得出的渗透率才能作为产能预测及工程计算的依据。

例如京50X井第1试油层产能预测时，选择京22-14井（2545.94m～2589.0m）取心岩样分析数据，孔隙度平均值12.9%，渗透率最小值1.32×10-3μm2，预测结果与试油结果相差很大。经过跟踪评价深入分析后，采用京22断块的物性分析值，孔隙度20%，渗透率29.6×10-3μm2作为工程计算及产能预测的依据，但考虑到两个断块相距较远，因此再运用邻井京52井26#层渗透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#层测井解释渗透率进行约束，最终选取13×10-3μm2作为产能预测计算的依据。再次计算后，邻井对比法产能预测结果为30m3/d～35m3/d，公式计算法预测结果为21m3/d，软件计算法预测结果为27m3/d，与试油结果基本相符，验证了渗透率取值的准确性。

2 供液半径与产能预测的关系

2.1 供液半径的重要性

在平面径向流时，流线是一组流向点汇或由点源发散出来的直线，如图（1）所示。实际生产中，在每一口井的井底附近，基本上都呈平面径向流。

（1） （2）

图1 （1）--点汇；（2）--点源

由达西定律：

（2）

（3）

将上式分离变量并积分得：

（4）

得平面径向流的产量公式

（5）

式中：Q-流量，cm3/s（地下值）；P-压力，10-1MPa；K-地层渗透率，μm2；h-油层厚度，cm；Re-供液半径，cm；Rw-井筒半径，cm；μ-原油粘度，mPa·s。

（5）式为液体平面径向流的产量公式[3]，公式中除供液半径Re外，其他参数都能借鉴或者参考相邻油井的对应数据，唯独供液半径Re在预探井的试油产能预测中很难确定，因此供液半径就成为预测产能高低的关键因素。

2.2 影响因素

实际生产中，影响供液半径的因素很多，但对其影响最大的是油藏类型。目前构造油藏已存不多，构造岩性油气藏已经成为油田今后主要勘探开发对象，但构造岩性油气藏储层特征非常复杂，纵向上非均质性强，横向上储层厚度变化很大，砂体的连通性并不好，油层在剖面上或平面上的分布比较分散。因而确定这种油藏的供液半径非常困难。

2.3 供液半径的选取

供液半径的选取必须仔细分析油藏类型，确定好构造岩性油藏闭合高度、圈闭幅度以及含油高度，然后把这些参数算出的面积再换算成等值的圆面积A=？仔Re2，由此便可确定供液半径Re：

（6）

如果同一油藏有两口以上钻探井，其中低部位的井为油水同出，也可以采用井距之半作为供液半径。

关于两种油藏类型供液半径的选取：

（1）构造岩性油藏

淀35井位于蠡县斜坡北段，根据研究院提供的井位论证书， Es2段圈闭面积8.6km2，高点埋深3090m，闭合幅度170m，预测含油面积6.9km2，而钻探结果Es2的录井解释和测井解释表明，Es23237～3317m井段均为油水同层和含油水层，没有纯油层，以此证明研究院提供的闭合幅度为整个构造岩性圈闭的幅度，而实际含油高度为40m，按此计算含油面积仅为1.73km2，因此根据（6）式得供液半径为742m，邻井综合对比法预测结果为5m3/d～8m3/d，公式计算法预测结果为3.98m3/d，射孔优化软件预测结果为4.63m3/d，待试油验证。

（2）断块油藏

京50X井是位于河西务构造带南区京62断块的一口预探井，钻探目的层与京62井相同，属于开发同一油藏的油井，因此京50X井第1试油层产能预测时，供液半径取值为两口井井间距的一半，代入射孔优化软件预测结果为27m3/d，公式计算法预测结果为21m3/d，与试油结果30.2m3/d基本相符，验证了供液半径取值的准确性。

3 结束语

从总体上来看，邻井综合对比法较好，预测符合率30%，公式计算法和射孔优化软件法都因涉及到渗透率和供液半径这两个重要参数，预测结果的符合率较低。因此，对产能预测软件进行深入调研和优选，并适当加强预探井的钻井取心以及测井的分区块分层系的岩电试验，以便提高储层物性分析数据的精度，进而提高试油产能预测的有效性，以指导试油测试工艺优化设计，提高勘探综合效益。

参考文献

[1]杜淑艳，秦菲莉，董文峰，等.深层油气储层产能预测技术研究[J].石油天然气学报，2006.

[2]张建国，雷光伦，张艳玉.油气层渗流力学[M].石油工业出版社，1998.endprint

摘 要：产能预测的方法很多，每个区块的储层特征和油藏类型都不尽相同，需要认真分析才能选定适合特定区块的产能预测方法。而产能预测涉及到的参数是较多的，文章主要论述了影响试油产能预测的两个主要参数，即渗透率和供液半径，以及影响它们的主要因素和这两个参数的选取，然后通过实践验证三种试油产能预测方法，即邻井综合对比法、射孔优化软件、经验公式计算法的可行性，以此提出建议，不断提高预测方法的适用性。文章探讨和分析了渗透率和油藏供液半径两项主要参数对探井试油产能预测影响。

关键词：试油；产能预测；渗透率；供液半径

前言

影响油气储层产能的因素很多，从渗流理论、试油、岩心分析及测井资料的研究表明，影响产能的主要因素是储层因素，包括储层的岩性、物性、含油气性和流体的性质及储层的有效厚度等；外来因素次之，包括表皮系数和测试半径，射孔的完善程度及油气层改造等[1]。由此可见，在不考虑外来因素的情况下，储层的自身条件对储层产能高低起决定性作用。因此影响油气层产量高低关键因素是有效孔隙度、渗透率、含油气饱和度和油层有效厚度。有效孔隙度的大小决定着油气总量，渗透率的大小决定着流体在储层中流动能力的大小，渗透率越大，油藏供油能力越强，自然产能也就越高。含油气饱和度反映储层的流体性质，含油气饱和度越高，油层含油和产油越多。油气层有效厚度越大，储层油气产量越高。

1 渗透率与产能预测的关系

1.1 渗透率的重要性

在一定压差下，岩石允许流体通过的性质称为渗透性。渗透能力大小用渗透率（K）来表示。渗透性是储层的重要特征之一，渗透性好坏对油层产能和吸水能力大小影响非常大。大量实验研究表明，流量Q与生产压差△P，岩心截面积A以及渗透率成正比，与液体粘度？滋，测压管两截面距离L成反比，可用公式表示为：

（1）

式中：Q-通过砂岩的流量，cm3/s；K-砂岩的渗透率，μm2；A-渗流截面积，cm2；L-两渗流截面间的距离，cm；μ-液体粘度，mPa.s；△P-两渗流截面间的折算压力差，10-1MPa，即大气压。

上式称为达西公式[2]，因Q与△P成直线关系，又称达西直线关系，它是1856年法国水利工程师达西为解决给水问题通过大量实验得到的。

但在实际试油测试中，压差△P与渗流截面积A都是一定的，因而渗透率成为影响流量Q的关键因素，为此值渗透率的取值就得我们重视。

1.2 影响渗透率的因素

储层中影响渗透率的因素是多方面的，储层的非均质性和平面展布是关键因素。例如渗透率的变化与储层沉积微相有密切关系，如京11断块Es4储层沉积微相研究表明，渗透率的大小与沉积微相有较明显的关系。根据京11断块京344井密闭取心井资料及典型微相层的统计分析（表1），结果如下：

表1 京11断块微相“四性”统计数据对表

1.3 渗透率的选取

在实际产能预测中，渗透率值的选取非常重要，需要综合多方面的因素考虑，然后对渗透率值进行优选。目前冀中探区探井的取心资料较少，预探井渗透率的选取主要参考邻井或邻块的岩石物性分析，然后再采用本井和同一断块邻井的测井渗透率进行约束，最后得出的渗透率才能作为产能预测及工程计算的依据。

例如京50X井第1试油层产能预测时，选择京22-14井（2545.94m～2589.0m）取心岩样分析数据，孔隙度平均值12.9%，渗透率最小值1.32×10-3μm2，预测结果与试油结果相差很大。经过跟踪评价深入分析后，采用京22断块的物性分析值，孔隙度20%，渗透率29.6×10-3μm2作为工程计算及产能预测的依据，但考虑到两个断块相距较远，因此再运用邻井京52井26#层渗透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#层测井解释渗透率进行约束，最终选取13×10-3μm2作为产能预测计算的依据。再次计算后，邻井对比法产能预测结果为30m3/d～35m3/d，公式计算法预测结果为21m3/d，软件计算法预测结果为27m3/d，与试油结果基本相符，验证了渗透率取值的准确性。

2 供液半径与产能预测的关系

2.1 供液半径的重要性

在平面径向流时，流线是一组流向点汇或由点源发散出来的直线，如图（1）所示。实际生产中，在每一口井的井底附近，基本上都呈平面径向流。

（1） （2）

图1 （1）--点汇；（2）--点源

由达西定律：

（2）

（3）

将上式分离变量并积分得：

（4）

得平面径向流的产量公式

（5）

式中：Q-流量，cm3/s（地下值）；P-压力，10-1MPa；K-地层渗透率，μm2；h-油层厚度，cm；Re-供液半径，cm；Rw-井筒半径，cm；μ-原油粘度，mPa·s。

（5）式为液体平面径向流的产量公式[3]，公式中除供液半径Re外，其他参数都能借鉴或者参考相邻油井的对应数据，唯独供液半径Re在预探井的试油产能预测中很难确定，因此供液半径就成为预测产能高低的关键因素。

2.2 影响因素

实际生产中，影响供液半径的因素很多，但对其影响最大的是油藏类型。目前构造油藏已存不多，构造岩性油气藏已经成为油田今后主要勘探开发对象，但构造岩性油气藏储层特征非常复杂，纵向上非均质性强，横向上储层厚度变化很大，砂体的连通性并不好，油层在剖面上或平面上的分布比较分散。因而确定这种油藏的供液半径非常困难。

2.3 供液半径的选取

供液半径的选取必须仔细分析油藏类型，确定好构造岩性油藏闭合高度、圈闭幅度以及含油高度，然后把这些参数算出的面积再换算成等值的圆面积A=？仔Re2，由此便可确定供液半径Re：

（6）

如果同一油藏有两口以上钻探井，其中低部位的井为油水同出，也可以采用井距之半作为供液半径。

关于两种油藏类型供液半径的选取：

（1）构造岩性油藏

淀35井位于蠡县斜坡北段，根据研究院提供的井位论证书， Es2段圈闭面积8.6km2，高点埋深3090m，闭合幅度170m，预测含油面积6.9km2，而钻探结果Es2的录井解释和测井解释表明，Es23237～3317m井段均为油水同层和含油水层，没有纯油层，以此证明研究院提供的闭合幅度为整个构造岩性圈闭的幅度，而实际含油高度为40m，按此计算含油面积仅为1.73km2，因此根据（6）式得供液半径为742m，邻井综合对比法预测结果为5m3/d～8m3/d，公式计算法预测结果为3.98m3/d，射孔优化软件预测结果为4.63m3/d，待试油验证。

（2）断块油藏

京50X井是位于河西务构造带南区京62断块的一口预探井，钻探目的层与京62井相同，属于开发同一油藏的油井，因此京50X井第1试油层产能预测时，供液半径取值为两口井井间距的一半，代入射孔优化软件预测结果为27m3/d，公式计算法预测结果为21m3/d，与试油结果30.2m3/d基本相符，验证了供液半径取值的准确性。

3 结束语

从总体上来看，邻井综合对比法较好，预测符合率30%，公式计算法和射孔优化软件法都因涉及到渗透率和供液半径这两个重要参数，预测结果的符合率较低。因此，对产能预测软件进行深入调研和优选，并适当加强预探井的钻井取心以及测井的分区块分层系的岩电试验，以便提高储层物性分析数据的精度，进而提高试油产能预测的有效性，以指导试油测试工艺优化设计，提高勘探综合效益。

参考文献

[1]杜淑艳，秦菲莉，董文峰，等.深层油气储层产能预测技术研究[J].石油天然气学报，2006.

[2]张建国，雷光伦，张艳玉.油气层渗流力学[M].石油工业出版社，1998.endprint

摘 要：产能预测的方法很多，每个区块的储层特征和油藏类型都不尽相同，需要认真分析才能选定适合特定区块的产能预测方法。而产能预测涉及到的参数是较多的，文章主要论述了影响试油产能预测的两个主要参数，即渗透率和供液半径，以及影响它们的主要因素和这两个参数的选取，然后通过实践验证三种试油产能预测方法，即邻井综合对比法、射孔优化软件、经验公式计算法的可行性，以此提出建议，不断提高预测方法的适用性。文章探讨和分析了渗透率和油藏供液半径两项主要参数对探井试油产能预测影响。

关键词：试油；产能预测；渗透率；供液半径

前言

影响油气储层产能的因素很多，从渗流理论、试油、岩心分析及测井资料的研究表明，影响产能的主要因素是储层因素，包括储层的岩性、物性、含油气性和流体的性质及储层的有效厚度等；外来因素次之，包括表皮系数和测试半径，射孔的完善程度及油气层改造等[1]。由此可见，在不考虑外来因素的情况下，储层的自身条件对储层产能高低起决定性作用。因此影响油气层产量高低关键因素是有效孔隙度、渗透率、含油气饱和度和油层有效厚度。有效孔隙度的大小决定着油气总量，渗透率的大小决定着流体在储层中流动能力的大小，渗透率越大，油藏供油能力越强，自然产能也就越高。含油气饱和度反映储层的流体性质，含油气饱和度越高，油层含油和产油越多。油气层有效厚度越大，储层油气产量越高。

1 渗透率与产能预测的关系

1.1 渗透率的重要性

在一定压差下，岩石允许流体通过的性质称为渗透性。渗透能力大小用渗透率（K）来表示。渗透性是储层的重要特征之一，渗透性好坏对油层产能和吸水能力大小影响非常大。大量实验研究表明，流量Q与生产压差△P，岩心截面积A以及渗透率成正比，与液体粘度？滋，测压管两截面距离L成反比，可用公式表示为：

（1）

式中：Q-通过砂岩的流量，cm3/s；K-砂岩的渗透率，μm2；A-渗流截面积，cm2；L-两渗流截面间的距离，cm；μ-液体粘度，mPa.s；△P-两渗流截面间的折算压力差，10-1MPa，即大气压。

上式称为达西公式[2]，因Q与△P成直线关系，又称达西直线关系，它是1856年法国水利工程师达西为解决给水问题通过大量实验得到的。

但在实际试油测试中，压差△P与渗流截面积A都是一定的，因而渗透率成为影响流量Q的关键因素，为此值渗透率的取值就得我们重视。

1.2 影响渗透率的因素

储层中影响渗透率的因素是多方面的，储层的非均质性和平面展布是关键因素。例如渗透率的变化与储层沉积微相有密切关系，如京11断块Es4储层沉积微相研究表明，渗透率的大小与沉积微相有较明显的关系。根据京11断块京344井密闭取心井资料及典型微相层的统计分析（表1），结果如下：

表1 京11断块微相“四性”统计数据对表

1.3 渗透率的选取

在实际产能预测中，渗透率值的选取非常重要，需要综合多方面的因素考虑，然后对渗透率值进行优选。目前冀中探区探井的取心资料较少，预探井渗透率的选取主要参考邻井或邻块的岩石物性分析，然后再采用本井和同一断块邻井的测井渗透率进行约束，最后得出的渗透率才能作为产能预测及工程计算的依据。

例如京50X井第1试油层产能预测时，选择京22-14井（2545.94m～2589.0m）取心岩样分析数据，孔隙度平均值12.9%，渗透率最小值1.32×10-3μm2，预测结果与试油结果相差很大。经过跟踪评价深入分析后，采用京22断块的物性分析值，孔隙度20%，渗透率29.6×10-3μm2作为工程计算及产能预测的依据，但考虑到两个断块相距较远，因此再运用邻井京52井26#层渗透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#层测井解释渗透率进行约束，最终选取13×10-3μm2作为产能预测计算的依据。再次计算后，邻井对比法产能预测结果为30m3/d～35m3/d，公式计算法预测结果为21m3/d，软件计算法预测结果为27m3/d，与试油结果基本相符，验证了渗透率取值的准确性。

2 供液半径与产能预测的关系

2.1 供液半径的重要性

在平面径向流时，流线是一组流向点汇或由点源发散出来的直线，如图（1）所示。实际生产中，在每一口井的井底附近，基本上都呈平面径向流。

（1） （2）

图1 （1）--点汇；（2）--点源

由达西定律：

（2）

（3）

将上式分离变量并积分得：

（4）

得平面径向流的产量公式

（5）

式中：Q-流量，cm3/s（地下值）；P-压力，10-1MPa；K-地层渗透率，μm2；h-油层厚度，cm；Re-供液半径，cm；Rw-井筒半径，cm；μ-原油粘度，mPa·s。

（5）式为液体平面径向流的产量公式[3]，公式中除供液半径Re外，其他参数都能借鉴或者参考相邻油井的对应数据，唯独供液半径Re在预探井的试油产能预测中很难确定，因此供液半径就成为预测产能高低的关键因素。

2.2 影响因素

实际生产中，影响供液半径的因素很多，但对其影响最大的是油藏类型。目前构造油藏已存不多，构造岩性油气藏已经成为油田今后主要勘探开发对象，但构造岩性油气藏储层特征非常复杂，纵向上非均质性强，横向上储层厚度变化很大，砂体的连通性并不好，油层在剖面上或平面上的分布比较分散。因而确定这种油藏的供液半径非常困难。

2.3 供液半径的选取

供液半径的选取必须仔细分析油藏类型，确定好构造岩性油藏闭合高度、圈闭幅度以及含油高度，然后把这些参数算出的面积再换算成等值的圆面积A=？仔Re2，由此便可确定供液半径Re：

（6）

如果同一油藏有两口以上钻探井，其中低部位的井为油水同出，也可以采用井距之半作为供液半径。

关于两种油藏类型供液半径的选取：

（1）构造岩性油藏

淀35井位于蠡县斜坡北段，根据研究院提供的井位论证书， Es2段圈闭面积8.6km2，高点埋深3090m，闭合幅度170m，预测含油面积6.9km2，而钻探结果Es2的录井解释和测井解释表明，Es23237～3317m井段均为油水同层和含油水层，没有纯油层，以此证明研究院提供的闭合幅度为整个构造岩性圈闭的幅度，而实际含油高度为40m，按此计算含油面积仅为1.73km2，因此根据（6）式得供液半径为742m，邻井综合对比法预测结果为5m3/d～8m3/d，公式计算法预测结果为3.98m3/d，射孔优化软件预测结果为4.63m3/d，待试油验证。

（2）断块油藏

京50X井是位于河西务构造带南区京62断块的一口预探井，钻探目的层与京62井相同，属于开发同一油藏的油井，因此京50X井第1试油层产能预测时，供液半径取值为两口井井间距的一半，代入射孔优化软件预测结果为27m3/d，公式计算法预测结果为21m3/d，与试油结果30.2m3/d基本相符，验证了供液半径取值的准确性。

3 结束语

从总体上来看，邻井综合对比法较好，预测符合率30%，公式计算法和射孔优化软件法都因涉及到渗透率和供液半径这两个重要参数，预测结果的符合率较低。因此，对产能预测软件进行深入调研和优选，并适当加强预探井的钻井取心以及测井的分区块分层系的岩电试验，以便提高储层物性分析数据的精度，进而提高试油产能预测的有效性，以指导试油测试工艺优化设计，提高勘探综合效益。

参考文献

[1]杜淑艳，秦菲莉，董文峰，等.深层油气储层产能预测技术研究[J].石油天然气学报，2006.

[2]张建国，雷光伦，张艳玉.油气层渗流力学[M].石油工业出版社，1998.endprint