基于流压的缝洞型油藏能量评价研究

高艳霞　万军凤　巫 波

(中石化西北油田分公司勘探开发研究院， 乌鲁木齐 830011)



基于流压的缝洞型油藏能量评价研究

高艳霞万军凤巫 波

(中石化西北油田分公司勘探开发研究院， 乌鲁木齐 830011)

摘要：以流压资料为基础，根据物质平衡原理及其变形，研究了不同储集类型单元驱动能量转换及变化特征，为制定开发政策提供依据。研究表明，流压与静压具有相同或相似的变化趋势，流压资料能更直观体现驱动能量的转换；根据Dpr-Npr相关性，建立了适合塔河油田不同类型单元能量评价模版与指标界限标准；明确了不同类型单元能量变化特征，为相似单元开发提供参考。

关键词：流压； 能量； 缝洞单元； 指标界限

1流压趋势分析

通过对比塔河油田20个主力缝洞单元流压、静压的变化趋势，得出两者具有相同或相似的变化特征(图1)。忽略流体在地层流动摩阻的影响，通过选取最大流压值的变化趋势近似代替地层静压的变化特征，弥补了静压资料少且所测静压不能完全代表单元压力变化趋势的不足。T702B单元流、静压趋势对比图如图1所示，静压数据仅6个，而流压数据相当多。利用流、静压资料综合分析能更准确掌握单元压力变化趋势，为能量驱动阶段划分、原始地层压力、地层压降计算和后期开发政策的制定提供准确依据。

图1　T702B单元流、静压趋势对比图

图1中曲线变化趋势出现明显拐点，单元驱动方式由弹性驱阶段转换为天然水驱阶段。如果曲线驱于平稳，说明边底水能量较大；直线斜率减小，说明底水能量有限；如果曲线直线下降，说明无底水能量补充，为纯弹性驱动。T702B单元于2006年8月开始进入天然底水驱阶段。明确驱动阶段转变时间对开发效果起着至关重要的作用。

2评价方法与指标界限

2.1评价方法

目前能量评价的主要方法包括静态法和动态法[3-13]。静态法主要是根据地震、测井成果，采用容积法计算水体大小；动态法主要利用Dpr-Npr法、地层总压降与累计产量关系曲线法、地下水油体积比值估算法和数值模拟法来分析油藏能量。本次研究主要利用物质平衡法及其变形公式对能量进行评价，其主要参数计算公式如下。

水压驱动未饱和油藏的物质平衡方程为：

(1)

无因次弹性产量比值Npr计算公式为：

(2)

每采出1%地质储量的平均地层压降值Dpr计算公式为：

(3)

水侵量计算公式为：

(4)

水体体积计算公式为：

(5)

式中：Np—— 阶段累计产油量，104t；

Bo—— 目前原油体积系数；

Wp—— 累计产水量，104m3；

Bw—— 地层水体积系数；

Wi—— 累计注水量，104m3；

We—— 累计水侵量，104m3；

Boi—— 原始原油体积系数；

ρo—— 原油相对密度, gcm3；

N—— 油藏原始地质储量，104t；

Ce—— 综合压缩系数，MPa-1；

Δpt——t时刻总压降，MPa；

pi—— 油藏原始地层压力，MPa；

p—— 阶段末油藏地层压力，MPa；

Nw—— 水体体积，104m3；

Npr—— 无因次弹性产量比值，无量纲；

Dpr—— 每采出1%地质储量的平均地层压降值，MPa；

Cw—— 地层水压缩系数，MPa-1；

Cf—— 岩石压缩系数，MPa-1。

2.2指标界限

Dpr值越小，油藏的天然能量越充足，如果油藏具有边、底水，则说明边、底水越活跃。Npr值越大，说明天然能量补充越充足。利用Dpr与Npr的交汇图，同时结合单元的储集空间类型，分析不同类型单元在不同驱动阶段能量的差异。在弹性能量驱动阶段，溶洞型弹性能量整体相对较足，孔洞型具有一定天然能量，裂缝型储集体弹性能量不足(表1、图2)。由于缝洞型油藏非均质性强，缝洞发育规模差异较大，与行业标准相比，溶洞型和孔洞型指标界限与行标存在一定差异，但裂缝型指标界限与行标基本一致。在底水驱动阶段溶洞型单元天然水体能量强或较强，孔洞型单元具有一定天然水体能量，裂缝型单元水体能量不足(表2)。

表1　不同类型缝洞单元弹性阶段Dpr-Npr界限统计表

图2　不同类型单元Dpr-Npr关系交汇图

3不同类型单元能量变化特征

溶洞型单元弹性能量强，在弹性驱阶段压力下降缓慢；同时其水体能量较强，在天然水驱阶段能量能快速补充，保持压力稳定。孔洞型单元，在弹性驱阶段压力下降较快，在水驱阶段压力缓慢下降。裂缝型单元，在弹性驱阶段压力下降很快，水体能量有限，在天然水驱阶段油藏能量仍快速下降，具体见图3。

(1)溶洞型单元在弹性驱阶段能量缓慢下降，每采出1%的地质储量的压降平均值为0.64 MPa。生产783 d后，年压降值为1.1 MPa(每年按330 d计算)，阶段末压力保持水平为96.4%。该类型单元在天然水侵阶段，水体补充类型为快速补充，每采出地质储量的1%其压降平均值为0.18 MPa，弹性产率比值为16.9，表现为水体能量较强，年单位压降的水侵量为8.3×104t。在天然水侵阶段压力保持平稳，末期压力保持水平为96.1%，具体指标见表3。

表2　不同类型缝洞单元底水驱阶段指标界限统计表

(2)孔洞型单元在弹性驱阶段能量下降较快，每采出地质储量的1%其压降平均值为1.2 MPa。生产465 d后，年压降值为6.6 MPa，阶段末压力保持水平为89.7%。该类型单元在天然水侵阶段，水体补充类型以缓慢上升为主，每采出地质储量的1%其压降平均值为1.5 MPa，弹性产率比值为1.89，表现为水体能量较弱，年单位压降的水侵量为2.2×104t。在天然水侵阶段其压力呈稳中有降的趋势，阶段末压力保持水平为88.2%。

(3)裂缝型单元在弹性驱阶段能量快速下降，每采出地质储量的1%其压降值平均为18.6 MPa。生产165 d后，年压降值为21.6 MPa，阶段末压力保持水平为83.1%。该类型单元在天然水侵阶段，表现为水体能量弱，弹性产率比值为0.9，年单位压降的水侵量为0.5×104t。在天然水侵阶段其压力呈下降趋势，阶段末压力保持水平为79.1%。

图3　不同类型单元地层能量变化特征图

单元类型弹性驱阶段底水驱阶段压力下降趋势Dpr生产时间∕d年压降∕MPa压力保持水平∕%水体补充类型DprNpr水侵量∕(104t·MPa-1·a-1)压力趋势压力保持水平∕%溶洞型缓慢0.647831.196.4快速上升0.1816.908.3平稳96.1孔洞型较快速1.204656.689.7缓慢上升1.501.892.2稳中有降88.2裂缝型快速18.6016521.683.1——0.900.5下降79.1

4实例应用

TP101单元为溶洞型单元，共投产7口井，仅获得2个静压数据，利用流压资料绘制单元流压变化趋势图，见图4。从图中可以看出，该单元于2011年3月进入天然底水驱阶段。进入天然水驱阶段后，有6口井不同程度地控液生产，减缓了底水锥进速度，目前仍无水自喷生产，效果较好；另有1口井自投产后一直提液生产，于2012年10月见水，该井目前含水已达11.5%，生产效果逐渐变差。

图4　TP101单元地层压力变化趋势图

5结语

(1)根据流压与静压具有相同变化趋势的特点，提出了利用流压资料判断单元能量驱动阶段的方法。

(2)根据Dpr-Npr相关性，建立了适合塔河油田不同类型单元能量评价模版与指标界限标准。

(3)明确了塔河油田不同类型单元能量变化特征，为各单元开发政策的制定提供了依据。

参考文献

[1] 鲁新便.塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏开发地质研究中的若干问题[J].石油试验地质,2003,25(5):508-512.

[2] 叶德胜,王根长,林忠民,等.塔里木盆地北部寒武-奥陶系碳酸盐岩储层特征及油气前景[M].成都：四川大学出版社,2000:88-102.

[3] 聂仁仕,贾永禄,沈楠,等.油藏天然能量指标在注水动态分析中的应用[J].新疆石油地质,2010,31(2):174-177.

[4] 陈国利.英台地区天然水驱油藏的开发特点及稳产技术[J].油气地质与采收率,2003,10(6):45-47.

[5] 李洪成,朱义井,李旭东,等.用油藏工程方法确定红南油田天然水体规模[J].新疆石油地质,2003,24(1):62-64.

[6] 李生.杏西油田南块天然水体能量评价方法研究[J].大庆石油地质与开发,2006,25(6):67-68.

[7] 马时刚,曹文江,石国新,等.确定特殊的薄层底水油藏水体规模的方法[J].新疆石油地质,2005,26(6):698-700.

[8] 郭龙,郭静,窦立霞.曲堤油田馆陶组油藏能量状况分析及开发方式优化研究[J].断块油气田,2004,11(5):46-48.

[10] 杨敏,鲁新便,林加恩.基于流压速率的水驱油藏物质平衡方法[J].油气地质与采收率,2010,17(4):74-76.

[11] 宋洪才.根据地层压力变化规律确定补充地层能量时间[J].钻采工艺,1996,19(3):39-43.

[12] 郭粉转,唐海,吕栋梁,等.低渗透油藏合理地层压力保持水平研究[J].特种油气藏,2011,18(1):90-92.

[13] 肖香娇,姜汉桥,王洪峰,等.牙哈23凝析气田有效水体及驱动能量评价[J].西南石油大学学报(自然科学版),2008,30(5):111-114.

The Energy Evaluation Research of Fracture-Vuggy Reservoir Based on the Analysis of Flow Pressure

GAOYanxiaWANGJunfengWUBo

(Research Institute of Petroleum Exploration and Production, Northwest Company of Sinopec,Urumqi 830011, China)

Abstract:Based on the data of flowing pressure, according to the principle of material balance and its variant, we studied the drive energy change and variation characteristics in different reservoir types of units to provide the basis for development policy. Studies have shown that flow pressure and hydrostatic pressure are the same or similar trends, and flow pressure can provide better performance in driven energy conversion. According to the Dpr-Npr correlation, Tahe oilfield has established different types of units energy evaluation template and index boundary criteria, which defines the different types of units of energy variation characteristics and can provide reference for similar unit development.

Key words:flow pressure; energy; fracture-cave unit; index limit

收稿日期：2015-12-30

基金项目：国家科技重大专项“塔里木盆地大型碳酸盐岩油气田开发示范工程”(2011ZX05049)

作者简介：高艳霞(1980 — )，女，硕士，工程师，研究方向为油气田开发工程。

中图分类号：P618

文献标识码：A

文章编号：1673-1980(2016)03-0019-04