油藏工程常用計(jì)算方法

1、共享知識(shí)分享快樂(lè)油藏工程常用計(jì)算方法頁(yè)眉內(nèi)容目錄1、地層壓降對(duì)氣井絕對(duì)無(wú)阻流量的影響及預(yù)測(cè)32、利用指數(shù)式和二項(xiàng)式確定氣井無(wú)阻流量差異性研究33、預(yù)測(cè)塔河油田油井產(chǎn)能的方法 34、確定氣井高速湍流系數(shù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式 45、表皮系數(shù)分解46、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)油藏地質(zhì)儲(chǔ)量方法簡(jiǎn)介 56.1 物質(zhì)平衡法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量 56.2 水驅(qū)曲線法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量 76.3 產(chǎn)量遞減法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量 86.4 Weng 旋回模型預(yù)測(cè)可采儲(chǔ)量 96.5 試井法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量 107、油井二項(xiàng)式的推導(dǎo)及新型IPR 方程的建立158、預(yù)測(cè)凝析氣藏可采儲(chǔ)量的方法 159、水驅(qū)曲線 169.1 甲型水驅(qū)特征曲線 169.2 乙型水驅(qū)特征曲

2、線 1710、巖石壓縮系數(shù)計(jì)算方法 1711、地層壓力及流壓的確定 1811.1 利用流壓計(jì)算地層壓力 1911.2 利用井口油壓計(jì)算井底流壓 1911.3 利用井口套壓計(jì)算井底流壓 2011.4 利用復(fù)壓計(jì)算平均地層壓力的方法（壓恢） 2211.5 地層壓力計(jì)算方法的篩選 2212、ARPS遞減分析 2313、模型預(yù)測(cè)方法的原理 2414、采收率計(jì)算的公式和方法 2515、天然水侵量的計(jì)算方法 2515.1 穩(wěn)定流法 2715.2 非穩(wěn)定流法 2716、注水替油井動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法研究 3517、確定縫洞單元油水界面方法的探討 391、地層壓降對(duì)氣井絕對(duì)無(wú)阻流量的影響及預(yù)測(cè)如果知道了氣藏的原始地層

3、壓力 Pi和其相應(yīng)的絕對(duì)無(wú)阻流量qAOF,就可以用下式計(jì)2算不同壓力Pr下的氣井絕對(duì)無(wú)阻流重：qAOF = qAOF （Pr/ Pi ）。2、利用指數(shù)式和二項(xiàng)式確定氣井無(wú)阻流量差異性研究指數(shù)式確定的無(wú)阻流量大于二項(xiàng)式確定的無(wú)阻流量，且隨著無(wú)阻流量的增大兩者差 別越明顯。當(dāng)無(wú)阻流量小于50萬(wàn)時(shí)，兩者相差不大。3、預(yù)測(cè)塔河油田油井產(chǎn)能的方法油井的絕對(duì)無(wú)阻流量：qAOF =Jo Pr -FEpb（流壓為0）I 2.25 JJo采油指數(shù)，Jo0.543Kh；6r平均地層壓力（關(guān)井靜壓）,MPa；LB。lnerw -0.5 + S/FE 流動(dòng)效率,0.87mS FE =1 -Pr - Pwf2.12qB

4、。3工一汕嘴產(chǎn)量公式一（類達(dá)西定理推導(dǎo)）：q。=cd2（pt - ph ）汕嘴產(chǎn)量公式二（管流推導(dǎo)）：q。=ad2Jpt -ph汕嘴產(chǎn)量公式三（試驗(yàn)+經(jīng)驗(yàn)）q。二bPtd2 0.5GORPt油壓，MPa； ph回壓，MPa； d 油嘴，mm； GOR 氣油比，m3/m3。參數(shù) c, a和b可以通過(guò)擬合得到共享知識(shí)分享快樂(lè)4、確定氣井高速湍流系數(shù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式數(shù)據(jù)回歸：-1.4706 1011K.3878P氣體高速湍流系數(shù)，m-1, K滲透率，mD12.2理論推導(dǎo)：3 : 3.559 10 h rwBZT gB二項(xiàng)式直線關(guān)系的斜率,T一氣藏溫度，Ko5、表皮系數(shù)分解頁(yè)眉內(nèi)容打開程度表皮系數(shù)S1：

5、SiC 打開程度，hp/h； hD=2 9481C-(2.498C -3.884C2 + 1.586C3 + 0.3391n hD -1) Chr射孔表皮系數(shù) S2: S2=10aLD LD=fjKH/KV , 6 =f(1 + YKv/Kh ) L perf2h perfa = a11g rD + a2 , b = b1rD + b2e/0叱fri%0(360)-2,0910. 045 35.13) 3LM7 2180-2.0250.094 33.037 31.811 3】如-2.0】K0. 063 41.613 61.777。w-1. 9050, 103 8L567 4】S3 5640.

6、102 31 365 4L 649 045-L7880. 239 81 191 51 639 2 271 10- B.局速湍流表皮系數(shù)S3: &=Dqo=03878- qo （油）。hrwK .9.45 . psc一S3=Dqo/gihpTscrwK 0.3878 qg鉆完井污染表皮系數(shù) S4: S4= St S1 S2S3。6、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)油藏地質(zhì)儲(chǔ)量方法簡(jiǎn)介目前，國(guó)內(nèi)外廣泛用于油藏地質(zhì)儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的動(dòng)態(tài)法有物質(zhì)平衡法、水驅(qū)曲線法、產(chǎn) 量遞減法、旋回模型法及試井法（壓力恢復(fù)曲線擬合法、壓降法和壓力恢復(fù)法、試井綜 合法）等。探測(cè)半徑法是試井法中運(yùn)用的主要方法，物質(zhì)平衡法是常用的地質(zhì)儲(chǔ)量動(dòng)態(tài) 計(jì)算方法，

7、這些方法適用于不同的油藏地質(zhì)和開發(fā)條件。下面分別簡(jiǎn)單介紹：6.1 物質(zhì)平衡法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量如果知道原始地層壓力和累計(jì)采出量，試井中測(cè)到了目前地層壓力，或者測(cè)試到了 階段壓降和階段采出量，就可以使用這種方法計(jì)算儲(chǔ)量。這是物質(zhì)平衡定律最直接體現(xiàn)。其實(shí)，在試井計(jì)算儲(chǔ)量的其它方法中都遵循這個(gè)定 律，只是表現(xiàn)的形式不同罷了。油藏按驅(qū)動(dòng)能量可劃分為不同驅(qū)動(dòng)類型。 不管哪種驅(qū)動(dòng)類型的油藏中的原始流體的 總量必然遵守物質(zhì)守恒的原則，其主要用途為：根據(jù)開發(fā)過(guò)程中的實(shí)際動(dòng)態(tài)資料和流體 物性資料預(yù)測(cè)各種類型油氣藏的地質(zhì)儲(chǔ)量，預(yù)測(cè)油藏天然水侵量，開發(fā)過(guò)程中定產(chǎn)條件 下的壓力變化以及油藏最終采收率。以下以Np表示累積產(chǎn)油

8、量（104t）, Wp表示累積產(chǎn)水量（104t）, Wi表示累積注水 量（104t）, We表示水侵量（104t）, Bw、Bo、Bg分別為目前地層條件下水、原油及wi天然氣體積系數(shù)，BwBoi、Bgi分別為原始地層條件下水、原油及天然氣體積系數(shù)，S 表示束縛水飽和度，Rp、Rs、RS分別表示生產(chǎn)油氣比和溶解油氣比及原始溶解油氣比， 原油兩相體積系數(shù)Bt = B0+（Rp-Rs）Bg,假定原始兩相體積系數(shù)Bti=Boi, Cf和 CwSwi CfCt - Co1-Swi分別為巖石壓縮系數(shù)和綜合壓縮系數(shù)，1/MPa, G表示氣頂區(qū)天然 氣地面體積，AP表示地層壓降，MPa。（1）未飽和油藏的物質(zhì)

9、平衡法計(jì)算儲(chǔ)量A.封閉型彈性驅(qū)動(dòng)油藏NPBoN = (1)地質(zhì)儲(chǔ)量為：BoiCt&P(104。B.天然水驅(qū)和人工注水的彈性水壓驅(qū)動(dòng)油藏地質(zhì)儲(chǔ)量為：N;BoiCt P(104t)(2)(2)飽和油藏物質(zhì)平衡法計(jì)算儲(chǔ)量A.溶解氣驅(qū)油藏NPBt (Rp -Rsi)Bg4地質(zhì)儲(chǔ)量為：N=二c ;(10t)CwSwi C f(Bt - Bti)&() P1 - SwiB.氣頂氣和溶解氣驅(qū)動(dòng)油藏 地質(zhì)儲(chǔ)量為：NpBt (Rp -Rsi)BgN =- (Bt-Bti) mB(Bg -Bgi) (1 m)Bti(CwSwiQCf). PBgi1 - Svi(104t)(4)GBgim = NBoi為氣頂區(qū)天然

10、氣氣地下體積與含油區(qū)原油地下體積之比。C.溶解氣驅(qū)和人工注水驅(qū)動(dòng)動(dòng)油藏 地質(zhì)儲(chǔ)量為：NpBt (Rp -Rsi)Bg-(W -Wp)BwN 二CwSwi -Cf(Bt -Bti) Bti(). P1 -Swi(104t)(5)特別地，對(duì)于彈性水壓驅(qū)動(dòng)油藏，計(jì)算步驟如下:C-1公式法求解動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量首先計(jì)算彈性產(chǎn)率。對(duì)于封閉的未飽和油藏，即無(wú)邊水時(shí)，N=NpWp)Bw 地質(zhì)儲(chǔ)量為BoiCtPNpBo -(Wp -Wi)Bw =NBiCt P =Ki P(6)K1為彈性產(chǎn)率，單位地層壓降下的產(chǎn)量，m3,彈性產(chǎn)率可以衡量油田彈性能量的大小。采出液體的體積與注入水的體積之差(即地下虧空)與總壓降成直線關(guān)系

11、，稱為假 想壓降線，根據(jù)其斜率可以求出彈性產(chǎn)率。進(jìn)而計(jì)算邊水的水侵量。不封閉的未飽和油藏，如果有邊水存在，并能彌補(bǔ)一定的地下虧空時(shí)，壓降與虧空 曲線不是一條直線。并不是產(chǎn)率增大，而是邊水入侵的影響。邊水水侵量為：We =NpBo-(Wp-Wi)Bw-KiAP(7)C-2圖解法求解動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量：作NP町也與Np關(guān)系曲線圖，利用成直線測(cè)點(diǎn)的斜率直線與縱軸截距為動(dòng)態(tài)儲(chǔ) Boi Ct P量。進(jìn)一步利用彈性產(chǎn)率求解動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量，如果在開發(fā)初期，邊水入侵速度小，甚至可以 忽略，則彈性水壓驅(qū)動(dòng)的方程式可簡(jiǎn)化為；NpBo +Wp =CtBoQPN = KAP(8)在圖上如果沒(méi)有邊水入侵，隨著虧空體積的不斷增加，對(duì)于一

12、個(gè)封閉的油藏其地下 虧空體積與壓降之間是直線關(guān)系。在座標(biāo)原點(diǎn)引出的實(shí)際虧空切線，稱這條直線為假想 壓降線。根據(jù)其斜率可求出其彈性產(chǎn)率 水侵量公式為：We =NpB。+Wp - KAP(9)彈性水壓驅(qū)動(dòng)油藏的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量：N = Npi+W-Wp)BwBoG P物質(zhì)平衡法適用性條件：該方法不僅適用于均質(zhì)油藏儲(chǔ)量計(jì)算，也適用于非均質(zhì)油 藏儲(chǔ)量計(jì)算，尤其對(duì)裂縫性油藏計(jì)算儲(chǔ)量精度較其它動(dòng)態(tài)方法高。但是前提是一是必須 求準(zhǔn)地層壓力，二是地層壓力變化要波及到整個(gè)油藏，三是保證累計(jì)產(chǎn)量是由同一油藏 供給。6.2 水驅(qū)曲線法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量水驅(qū)曲線法適合于高含水油田開發(fā)中后期計(jì)算原始地質(zhì)儲(chǔ)量。普通水驅(qū)曲線有甲、乙、丙

13、、丁型四種，開發(fā)人員比較了解，現(xiàn)在介紹新型水驅(qū)曲線，利用新型水驅(qū)曲線基本關(guān)系式：10gpp = a +bNp(11)式中，Cp為累積產(chǎn)液量，104t, Np為累積產(chǎn)油量，104t。當(dāng)水驅(qū)開發(fā)油田進(jìn)入中期含水之后(含水率 40流右)，油田的累積產(chǎn)液量Cp和累 積產(chǎn)油量Np,在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上呈直線關(guān)系。 經(jīng)線性回歸求得直線的斜率后b,由下式測(cè)算油田的地質(zhì)儲(chǔ)量：N = mOWSO（12）2.303bmw為油水相對(duì)滲透率常數(shù)， 國(guó)原始含油飽和度，分?jǐn)?shù)。適用條件：水驅(qū)曲線應(yīng)用的條件，從曲線來(lái)看是出現(xiàn)直線段，從油田生產(chǎn)看，則要 求生產(chǎn)保持相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)重大調(diào)整措施，在油田生產(chǎn)是否相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)重大調(diào)整措施時(shí),

14、 雖未出現(xiàn)直線段也可以校正后使用。水驅(qū)曲線不但可以以油田、油藏為單元使用，也可 以一單井或某些井組合使用。6.3 產(chǎn)量遞減法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量油田開發(fā)實(shí)踐表明，無(wú)論何種儲(chǔ)層類型、驅(qū)動(dòng)方式，以及采用什么開發(fā)方式開發(fā)的 油田，在其開發(fā)全過(guò)程中，產(chǎn)量一般要經(jīng)歷逐步上升、相對(duì)穩(wěn)定和逐漸下降三個(gè)階段， 構(gòu)成油田的開發(fā)模式圖。油田何時(shí)進(jìn)入產(chǎn)量遞減階段，主要取決于油藏的儲(chǔ)層類型、驅(qū) 動(dòng)類型、穩(wěn)產(chǎn)階段的采出程度，以及開發(fā)調(diào)整和提高采油工藝技術(shù)和效果。統(tǒng)計(jì)表明， 水驅(qū)開發(fā)油藏當(dāng)采出可采儲(chǔ)量的60%右時(shí)，就開始了產(chǎn)量遞減階段。遞減方式一般有 指數(shù)遞減、雙曲遞減和調(diào)和遞減。其中指數(shù)遞減主要適用于彈性驅(qū)動(dòng)和重力驅(qū)動(dòng)的油藏。

15、（1）指數(shù)遞減某一開發(fā)階段時(shí)間t （年）產(chǎn)量與累積產(chǎn)量如下：qie_Dt(13)Np = . +、q（14）q,qi分別為時(shí)間t （年）時(shí)產(chǎn)量和參考時(shí)間（年）原油產(chǎn)量（104t）。Np,Npi分別為t （年）時(shí)累積產(chǎn)量和截止參考時(shí)間（年）累積產(chǎn)量。t和D分別為時(shí)間（可以用年或月等）和遞減率（常數(shù)，小數(shù)）。由（14）式可看出，年產(chǎn)量與累積產(chǎn)量關(guān)系在直角坐標(biāo)上存在一條直線，在Y軸截距即為可采儲(chǔ)量。一般含水率高達(dá) 90姒后，直線段發(fā)生彎曲，遞減率變小。因此應(yīng)用 以上公式預(yù)測(cè)有一定的偏差，略低于實(shí)際可采儲(chǔ)量，預(yù)測(cè)的參數(shù)只能作為可采儲(chǔ)量的下 限。（2）雙曲遞減當(dāng)油田產(chǎn)量隨時(shí)間的關(guān)系曲線在直角坐標(biāo)上呈雙曲

16、線形態(tài)變化時(shí)，具遞減類型稱之為雙曲線遞減。主要適用于各種水驅(qū)油田，遞減速度比指數(shù)遞減要緩慢一些。(15)qiq 二(1 -t)nnN p = N pi1.嗎D n -1)(qkn 二-qV)(16)式中遞減指數(shù)1 n s。(3)調(diào)和遞減調(diào)和遞減是遞減指數(shù)n=1時(shí)特定條件下的遞減類型。產(chǎn)量遞減速度低于雙曲線遞減 的速度，適用于遞減階段的后期。(17)(18)q =qi(1 Dt)log q - logqi - DNP2.303qi適用性條件：與水驅(qū)法一樣，適用于油田開發(fā)后期無(wú)重大調(diào)整措施，尤其是用調(diào)和 法預(yù)測(cè)極限可采儲(chǔ)量時(shí)，如何確定極限采油量是一個(gè)很難解決的問(wèn)題。6.4 Weng旋回模型預(yù)測(cè)可采

17、儲(chǔ)量對(duì)于資源有限體系，其初期、中期和后期開采的全過(guò)程可以用翁氏旋回模型表述油田年產(chǎn)量：Q = Atne0、t=y(19)CQ為油氣田年產(chǎn)量，104t/年；t為翁氏時(shí)間，年；y油氣田某一生產(chǎn)年份；y0油氣田某一生產(chǎn)參考年份n、C為模型常數(shù)n B =AC 、a =(21)C則得到可采儲(chǔ)量：NR = BaTn”(n+1) (104t )(22)式中(n +1)為Gamm函數(shù)。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化則有關(guān)系：log(QL) =： ：t(23)(24):-log B一 -0.4343a將產(chǎn)量數(shù)據(jù)按log(Qt) = + Pt進(jìn)行求解，選擇合適的n值，直至獲得較好的直線段，對(duì)直線進(jìn)行回歸后，得到直線截距 Q和斜率P ,

18、由此求得a和B,最后得到Wen腑回模型計(jì)算的油田可采儲(chǔ)量。適用性條件：該方法也是適用于油田開發(fā)所有時(shí)期，但是必須是中間過(guò)程中沒(méi)有增 加開發(fā)井?dāng)?shù)和開發(fā)層位等。6.5 試井法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量-此部分為項(xiàng)目中摘出部分動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量是根據(jù)井生產(chǎn)取得的測(cè)試信息（如產(chǎn)量、累積采出量和壓力數(shù)據(jù)）計(jì)算出 來(lái)的。它與許多計(jì)算靜態(tài)儲(chǔ)量的物理參數(shù)（如面積、厚度、孔隙度等參數(shù)）沒(méi)有直接關(guān) 系。這就是說(shuō)，一組合格的測(cè)試信息所對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)量是確定的。當(dāng)使用解釋模型去擬合這 組信息時(shí)，改變厚度、或者孔隙度時(shí)，計(jì)算出來(lái)的儲(chǔ)量總是確定的。例如，當(dāng)厚度變小 時(shí)，模擬系統(tǒng)就會(huì)增大面積來(lái)彌補(bǔ)。使用科學(xué)的語(yǔ)言的來(lái)描述，它遵循物質(zhì)平衡定律。 從儲(chǔ)層中

19、索取了多少，就有一個(gè)對(duì)應(yīng)的信息即壓力作出相應(yīng)的反映，它是唯一的。就試 井計(jì)算儲(chǔ)量的方法來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)層的孔隙空間是由壓力和產(chǎn)量信息所唯一確定的。除了測(cè)試 信息以外，影響試井計(jì)算儲(chǔ)量的參數(shù)是含油飽和度和綜合壓縮系數(shù)，故需要認(rèn)真仔細(xì)確 定。對(duì)于可動(dòng)油飽和度變?yōu)榱愕膮^(qū)域，即進(jìn)入到邊底水范圍，這部分儲(chǔ)量在計(jì)算時(shí)應(yīng)該 排除。所以對(duì)于動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量，特別是試井計(jì)算的儲(chǔ)量都要注意是否含有水儲(chǔ)量，這個(gè)水儲(chǔ) 量是多大，必須認(rèn)真對(duì)待，需要想辦法排除。6.5.1 壓降曲線法計(jì)算儲(chǔ)量在試井計(jì)算儲(chǔ)量的方法中，首推該種方法。因?yàn)椋@種方法在理論上是精確的，我們通過(guò)油藏?cái)?shù)值模擬的方法對(duì)該種方法進(jìn)行過(guò)驗(yàn)證，計(jì)算誤差小于1%當(dāng)油氣井以穩(wěn)定

20、產(chǎn)量開井生產(chǎn)，所測(cè)試的井底流動(dòng)壓力隨開井生產(chǎn)時(shí)間的關(guān)系曲 線，稱為壓降曲線。其按壓力隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，可以劃分為非穩(wěn)定階段、過(guò)渡階段和 擬穩(wěn)定階段。對(duì)于封閉油氣藏可以無(wú)量綱時(shí)間 t De分成三個(gè)階段界限，非穩(wěn)定階段與過(guò) 渡階段的界限為tDe=0.1 ；過(guò)渡階段與擬穩(wěn)定階段的界限為t De=0.25 o無(wú)量綱時(shí)間關(guān)系式為：tDe3.6 10 Kt32式中：K為地層有效滲透率，m2; t為壓降時(shí)間，hr；e為地層有效孔隙度，小數(shù)；N為粘度，mpas； Ct為綜合壓縮系數(shù)，1/MPa； k油藏半徑，nr在下面過(guò)程中用到探測(cè)半徑方法。這種方法是指試井過(guò)程中沒(méi)有測(cè)到任何邊界，可Kt以通過(guò)計(jì)算探測(cè)半徑來(lái)計(jì)

21、算探測(cè)范圍中的儲(chǔ)量。探測(cè)半徑為：口 =0.12 4 (m)0探測(cè)半徑是指并不穩(wěn)定過(guò)程在沒(méi)有遇到不滲透邊界或定壓邊界的情形下所影響到 的最大范圍。在探測(cè)半徑處壓力變化為零。1、非穩(wěn)定階段非穩(wěn)定階段根據(jù)探測(cè)半徑關(guān)系式ri = 0.12 匹計(jì)算探測(cè)范圍地質(zhì)儲(chǔ)量。在非穩(wěn)定階段根據(jù)井底流動(dòng)壓力與時(shí)間半對(duì)數(shù)關(guān)系曲線的斜率m(MPa/cycle )可求得地層有效滲、禾年 ”2.12qB透率：K =一mh綜合壓縮系數(shù)為：* CtCt = C0soi cwSwi , C f , Cto =Soi得到控制地質(zhì)儲(chǔ)量為：N = 0.0959qot ,對(duì)于氣體：G = 1920qg*Pit (油氣藏工程實(shí)mCtom C

22、t用方法416頁(yè))。式中qo為壓降期間穩(wěn)定日產(chǎn)油量，t/d。2、過(guò)渡階段過(guò)渡階段，又稱為非穩(wěn)定階段的晚期，它存在于非穩(wěn)定階段和擬穩(wěn)定階段之間，整 個(gè)地層內(nèi)的壓力變化動(dòng)態(tài)，尚未進(jìn)入擬穩(wěn)定條件。該階段的長(zhǎng)短，主要取決于封閉的油 氣藏大小和地層導(dǎo)壓系數(shù)的數(shù)值。油氣藏越小，而地層導(dǎo)壓系數(shù)越大，則過(guò)渡段越短。將測(cè)試數(shù)據(jù)繪成log( Pwf -PR)a-bt曲線，通過(guò)迭代計(jì)算可求得PR,a,b值。該階段預(yù)測(cè)油井控制的地質(zhì)儲(chǔ)量為： N = a*o,對(duì)于氣體：G=223外 pi 由10abCto10abet氣藏工程實(shí)用方法418頁(yè))。3、擬穩(wěn)定階段該階段又稱為半穩(wěn)定階段。當(dāng)探測(cè)半徑達(dá)到油氣藏邊界之后，隨著生產(chǎn)

23、時(shí)間的延續(xù)， 其壓力動(dòng)態(tài)已偏離無(wú)限大作用地層的特征，當(dāng)油氣井控制的油氣藏范圍內(nèi)任一點(diǎn)的地層 壓力降(包括井底流動(dòng)壓力)達(dá)到同步速率下降，油氣井的壓力動(dòng)態(tài)已由過(guò)渡階段轉(zhuǎn)入 擬穩(wěn)定階段，此時(shí)井底流動(dòng)壓力隨時(shí)間變化呈直線關(guān)系。將測(cè)試數(shù)據(jù)繪成Pwft曲線(如圖1),可求得直線斜率m* (MPa/hr)該階段預(yù)測(cè)油井控制的地質(zhì)儲(chǔ)量為：N = 0.041671qo （油氣藏工程實(shí)踐189頁(yè)）m* Ct工一一50.08334qgPi- t一對(duì)于氣體：G=* g（油氣藏工程實(shí)踐189頁(yè)）。m Ct不穩(wěn)定期圖1壓力降落曲線示意圖對(duì)于油氣藏中多井同時(shí)生產(chǎn)情況下，當(dāng)達(dá)到擬穩(wěn)定流時(shí)，可用該方法進(jìn)行整個(gè)油氣 藏地質(zhì)儲(chǔ)量

24、計(jì)算，但公式中所用產(chǎn)量為全油氣藏整個(gè)平均日產(chǎn)量。壓力降落法適用性條件：壓力降落法計(jì)算儲(chǔ)量適用于定容有限封閉油氣藏開發(fā)的早、中、后期。6.5.2壓力恢復(fù)曲線法計(jì)算儲(chǔ)量對(duì)于有限封閉的油氣藏，油井若以定原油產(chǎn)量 q。（t/d ）開井生產(chǎn)，當(dāng)其壓力動(dòng)態(tài)達(dá)到非穩(wěn)定階段，或過(guò)渡階段，或擬穩(wěn)定階段之后，將井關(guān)閉測(cè)試壓力恢復(fù)曲線，可分 以下三種情況。A.關(guān)井前的壓力動(dòng)態(tài)處于非穩(wěn)定階段該階段未受到邊界影響，預(yù)測(cè)油井控制的地質(zhì)儲(chǔ)量為：N = 0.0539q。砥moCto在確定時(shí)間 砥（hr）數(shù)值時(shí)，可先由Horner法外推求得原始地層壓力P ;再將MDH法的直線外推到P,得到相應(yīng)的時(shí)間，即可作為 Ns的數(shù)值。z0

25、.11156qoN 二;:10abCtoB.關(guān)井前的壓力動(dòng)態(tài)處于過(guò)渡階段該階段預(yù)測(cè)油井控制的地質(zhì)儲(chǔ)量為：將測(cè)試數(shù)據(jù)繪成log( Pr- Pws)父a -bt曲線，通過(guò)反復(fù)迭代計(jì)算方法可求得pR,a,b 值。Pr和Pws分別為地層壓力和關(guān)井恢復(fù)壓力，MPaC.關(guān)井前的壓力動(dòng)態(tài)處在擬穩(wěn)定階段該階段預(yù)測(cè)油井控制地質(zhì)儲(chǔ)量:0.00763cAqotp*mCto其中m為壓力恢復(fù)半對(duì)數(shù)曲線斜率(MPa/cycle), Ca為油藏形狀因子，無(wú)量綱。I_*277.8 Cto ACaK壓力恢復(fù)法的適用條件與壓力降落法相同6.5.3 壓力曲線擬合法計(jì)算儲(chǔ)量這種方法特別適合于壓力恢復(fù)試井，因?yàn)樵诜忾]油藏中一口井關(guān)井測(cè)

26、恢復(fù)沒(méi)有擬穩(wěn) 態(tài)，只有穩(wěn)定態(tài)即地層壓力達(dá)到穩(wěn)定。壓力曲線擬合包括雙對(duì)數(shù)曲線擬合、半對(duì)數(shù)曲線 擬合和壓力史曲線擬合(見(jiàn)圖2-4),通過(guò)與封閉油藏模型擬合可以確定油藏的面積 A, 然后用容積法公式計(jì)算儲(chǔ)量。N = AhlSoZ / Bo。式中4 為原油比重，A為油藏面積，R2O從上式中看起來(lái)和靜態(tài)計(jì)算儲(chǔ)量的公式是一樣的，但擬合的面積會(huì)隨著輸入的厚度 或孔隙度變小而變大。即擬合的孔隙體積是恒定的，是由測(cè)試信息所確定的，已經(jīng)包含 在測(cè)試信息中。壓力曲線適用性條件：適用于封閉有限油氣藏，即探測(cè)到整個(gè)邊界或部分邊界，對(duì) 于部分邊界情況，除了恢復(fù)數(shù)據(jù)外，還有壓力歷史數(shù)據(jù)，即通過(guò)整個(gè)壓力史擬合確定其 它邊界。

27、1O31O-2E I i=1,2,3.n i 4以Li處的壓力為起點(diǎn)，重復(fù)第2-7的步驟，計(jì)算下一段的深度和壓力，直到各段 的累加深度等于或大于管長(zhǎng)時(shí)為止。對(duì)于單相流：當(dāng)油井的井口壓力大于飽和壓力的時(shí)候，油管內(nèi)流體就是單相流，這時(shí)利用垂直管流計(jì)算井底流壓公式：Pwf = Ph+Pfr+Pwh式中：Pwf一井底流壓 MPa Pfr 一摩擦阻力MPa Pwh一井口油壓MPa從公式可以看出要計(jì)算流壓，就要知道 ph , Pfr和Pwh三個(gè)數(shù)據(jù)，但在實(shí)際數(shù)據(jù)里可以找到的只有Pwh。而對(duì)于單相管流而言，Ph也可以求得。公式為：PH = DHP油管內(nèi)單相流的密度kg/m3H井深m最后一個(gè)參數(shù)Pfr不容易確

28、定，可以利用實(shí)測(cè)流壓求出摩擦阻力。在利用摩擦阻力 計(jì)算本井其他時(shí)間的流壓。11.3 利用井口套壓計(jì)算井底流壓井內(nèi)各相流體分布如圖：井內(nèi)各相流體分布實(shí)際資料中流壓數(shù)據(jù)非常少，氣柱高度一般沒(méi)有實(shí)測(cè)值，需要建立流壓、套壓及氣 柱高度的關(guān)系，再利用這三者之間的關(guān)系得到更多的流壓。從井口的套壓折算到井底的流壓實(shí)際分三部分 （依次是井口套壓，氣體造成的壓力, 混合液體造成的壓力）。p pgas可用（2-12）式表示：Pwf =Pc+Ap氣+Ap液根據(jù)油氣藏氣體部分流壓計(jì)算公式：J.2893*106FQWgTaZapSc(eSm -1)D5得到我們只涉及油管生產(chǎn)的情形，上式中Q =0,得到油井套管內(nèi)氣體部分

29、流壓計(jì)算2 s公式：pwf氣-Pee所以，（1-26）式可寫成：pwf =Jp2es + Ap液一-2-s-0.03415* gh式中“p：eS=pc + Ap氣；s =tz g ； p氣=丁gh ； Ap液=0.00981 %（H h）;式中：pc一井口套壓，MPa；北一氣柱內(nèi)氣體相對(duì)密度，空氣為1;T一氣體區(qū)平均溫度，K; Z 一為平均氣體偏差系數(shù);h氣柱高，m； H一井深，m。pwf = pc 0.00981 1（H -h） gh其中 l = fw ；?w (1 - fw)；?o11.4利用復(fù)壓計(jì)算平均地層壓力的方法（壓恢）通過(guò)研究已有的各種地層壓力計(jì)算方法，優(yōu)化出了Arps-Smtih

30、法，Hassan-Kabir法和Kuchuk法能較好地應(yīng)用于塔河油田，其中Kuchuk法又分為徑向流和線性流兩種。有關(guān)方法的原理如下：1）胡氏法（修正的 Hassan-Kabir 法）：pws - Pavg +b Pws . Pwf ） gLt由上式可以看出，在普通直角坐標(biāo)紙上，以關(guān)井恢復(fù)壓力為縱坐標(biāo)，以（pws-pwf）/At為橫坐標(biāo)，作出pws與（pws-pwf） / At的關(guān)系圖，將得到一條直線，該直線外 推到（pws-pwf） / At=0時(shí)，縱坐標(biāo)軸上的截距即為油井泄油面積內(nèi)的平均地層壓力。c2） Hassan-Kabir 法： pws = a+b : -t上式表示一條水平漸進(jìn)線為a

31、的等軸雙曲線，本公式不受邊界條件的影響。作p1/ （b+At）的關(guān)系圖可線性回歸得到a, b和c值。用試錯(cuò)法假定不同的b可得到正確 的直線段。在無(wú)限大的關(guān)井時(shí)間里，井底壓力趨近于平均地層壓力pavg = a o3） Kuchuk法（徑向流） 一，一b對(duì)于徑向流有：Pws（ t）=pavg .：t作Pws與1/ At的關(guān)系圖可線性回歸得到pavg和-b值。4） Kuchuk法（線性流）b對(duì)于線性流有：Pws（；：t） = Pavg . ：t作Pws與1/ （ At） A0.5的關(guān)系圖可線性回歸得到Pavg和-b值。11.5地層壓力計(jì)算方法的篩選在以上幾種壓力計(jì)算可以分為兩部分：一種方法是利用有關(guān)

32、資料直接計(jì)算地層壓 力；另一種方法是要根據(jù)地面上的數(shù)據(jù)先把井底流壓計(jì)算出來(lái)進(jìn)一步計(jì)算得到地層壓 力。要把地層壓力計(jì)算的很準(zhǔn)確，就需要實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)很精確，總結(jié)這上述幾種方法，得 出以下結(jié)論：（1）只要實(shí)測(cè)的流壓數(shù)據(jù)符合是在產(chǎn)量平穩(wěn)的時(shí)間段測(cè)得的，對(duì)應(yīng)每個(gè)流壓數(shù)據(jù)的平均日產(chǎn)量要和其他數(shù)據(jù)的有明顯變化， 保證每個(gè)時(shí)間段應(yīng)該至少平穩(wěn)1個(gè)月且間隔 不能太長(zhǎng)（一月殳為10天左右），那么利用已測(cè)得的流壓計(jì)算得到的地層壓力就很準(zhǔn)確了。（2）利用油壓計(jì)算流壓一般在計(jì)算單并單相流的時(shí)候比較準(zhǔn)確。（3）利用套壓計(jì)算流壓，需要實(shí)測(cè)的動(dòng)液面數(shù)據(jù)，首先把流壓確定的很準(zhǔn)確再進(jìn) 一步推地層壓力的時(shí)候也就很準(zhǔn)確了(4)利用復(fù)壓計(jì)

33、算平均地層壓力的方法是將關(guān)井后測(cè)得的一些數(shù)據(jù)導(dǎo)入事先編好 的軟件里，得到一個(gè)壓力恢復(fù)曲線，從而將地層壓力回歸得到，此方法外推地層壓力比 較準(zhǔn)確。12、Arps遞減分析根據(jù)遞減指數(shù)取值的不同，在遞減分析中包括三種遞減類型，即：指數(shù)遞減、雙曲 線遞減、調(diào)和遞減。這三種遞減類型的主要關(guān)系式如下表所示：遞減類型指數(shù)雙曲線調(diào)和遞減指數(shù)n =00 n 1n = 1) 里與時(shí) 問(wèn)/八*q(t) =q，eq(t)=qi(1 + nDit)/nq(t) = q(1 + Dit)#一zE(qi -q)Np pDnEEqi/1、r1n1-n-iNp -()qi -q Di 1-nzEqi . qiN p =ln p

34、 Diqn遞減指數(shù)；D一瞬時(shí)遞減率，%/mon或缶；qi 遞減階段的初始產(chǎn)量，I04t/mon或I04t/a；qt時(shí)間的產(chǎn)量，mon或a； N p 一自遞減階段初始時(shí)刻的累計(jì)產(chǎn)量，104t；E一生產(chǎn)時(shí)間t與產(chǎn)量q的時(shí)間單位不一致時(shí)的換算系數(shù)Arps遞減類型判斷方法篩選當(dāng)油井進(jìn)入遞減階段之后，需要根據(jù)已經(jīng)取得的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，采用不同的方法判斷其 所屬的遞減類型，確定遞減參數(shù)。為了判斷遞減類型，目前經(jīng)常采用的方法有，圖解法、 試差法、曲線位移法、典型曲線擬合法等，所有這些方法的應(yīng)用，都需要建立在線性關(guān) 系的基礎(chǔ)上，根據(jù)線性關(guān)系的相關(guān)系數(shù)大小，作為判斷遞減類型的主要標(biāo)志。通過(guò)分析研究認(rèn)為塔河油田對(duì)于不同

35、的遞減類型分別選取如下的判斷方法比較合適。指數(shù)遞減類型的判斷：圖解法、擴(kuò)展 Arps法；雙曲線遞減類型的判斷：試差法、 曲線位移法、擴(kuò)展Arps法，現(xiàn)列出這幾種方法的關(guān)系式： 時(shí)間一產(chǎn)量關(guān)系圖解法：10gq =l0gqi 一 t2.303試差法：曳 =1 nDitq1曲線位移法：log q = log(qiC ) log(t C) n其中C =1nDi產(chǎn)量累計(jì)產(chǎn)量關(guān)系擴(kuò)展 Arps 法：Np = a -bQ1EQi 一 EQ其中 a =, b =Di(1 -n)Di(1 -n)除了以上幾種方法以外，常用的遞減類型方法還有迭代求解法、線性最小二乘回歸 分析法、典型曲線擬合法等，其中迭代求解法、線

36、性最小二乘回歸分析法對(duì)qi的選取和 精度非常敏感，典型曲線擬合法需要在典型曲線圖版上尋找匹配點(diǎn)，不利于快速的工程 計(jì)算，同時(shí)降低了精度。13、模型預(yù)測(cè)方法的原理模型預(yù)測(cè)作為預(yù)測(cè)可采儲(chǔ)量的一種方法，直接針對(duì)縫洞單元進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)避免了 遞減分析中對(duì)遞減段的選取，提高了計(jì)算結(jié)果的可靠性，因此可以作為驗(yàn)證遞減分析結(jié) 果的一種輔助方法?，F(xiàn)優(yōu)選出了以下方法：(1) H-C-Z 模型H-C-Z模型計(jì)算過(guò)程稍顯復(fù)雜，需要進(jìn)行兩次回歸，其計(jì)算過(guò)程如下：首先根據(jù)式(7-5)進(jìn)行線性回歸，得到常數(shù)項(xiàng) A和B的值。qln = A - BtNpA-bt令a=e , b = B,求出e ,再對(duì)式進(jìn)行回歸，求出可采儲(chǔ)量l

37、n Np = ln N R - ae tpbNr可采儲(chǔ)量，104t。(2) Wang-Li 模型給定不同的可采儲(chǔ)量值Nr和系數(shù)值C,根據(jù)式(8-7)進(jìn)行線性回歸，得到相關(guān)系 數(shù)最大的組合來(lái)確定可采儲(chǔ)量。ln(-NR -1)二 A Bln(C t)Np其中A、B為系數(shù)。14、采收率計(jì)算的公式和方法采收率定義：指累計(jì)采油量占原始地質(zhì)儲(chǔ)量的百分?jǐn)?shù)，嚴(yán)格指在一定的經(jīng)濟(jì)極限內(nèi), 在現(xiàn)代工藝技術(shù)條件下，從油藏中能采出的石油量占石油地質(zhì)儲(chǔ)量的分?jǐn)?shù)。利用遞減分析等方法得到油藏可采儲(chǔ)量，同時(shí)利用其它方法得到油藏地質(zhì)儲(chǔ)量，則可以得到油藏的采收率Er： Er =可采儲(chǔ)量/地質(zhì)儲(chǔ)量對(duì)于油田采收率的經(jīng)驗(yàn)公式，一般是通過(guò)

38、對(duì)多個(gè)開發(fā)單元的油層基本參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 分析得到的。在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的結(jié)果非常敏感，基本參數(shù)取值微小的變 化會(huì)導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生巨大改變；同時(shí)由于采收率是針對(duì)開發(fā)單元來(lái)確定的，而一個(gè)開發(fā)單 元基本參數(shù)的平均值很難精確得到，這使得結(jié)果存在較大誤差，所以僅把經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 的采收率作為參考值。這里選取兩種采收率計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)兩種方法進(jìn)行比較，以較為符合實(shí)際的一 個(gè)結(jié)果作為最終結(jié)果。經(jīng)驗(yàn)公式 1: Er =5.8419 + 8.4612 lg ） + 0.3464 4+0.3875 SK一滲透率，10, Nm2; N一地層原油粘度，mPa.s；小一孔隙度，; S井網(wǎng)密度，井/km2。經(jīng)驗(yàn)公式

39、2: Er = 21.42891 1： 0.131615、天然水侵量的計(jì)算方法油藏的實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明，許多油藏都與外部的天然水域相連通，而且，外部的大 然水域既可能是具有外緣供給的敞開水域，也可能是封閉的有限邊底水。因此，某些油 藏的外部天然水域可能很大，具有充分的能量，會(huì)對(duì)油藏的開發(fā)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生顯著的影響， 因而必須加以考慮。而對(duì)于斷塊型和受巖性圈閉的油藏，外部水域往往很小，其能量很 弱；還有一些油藏，在油水接觸面處存在一個(gè)致密層或稠油段， 阻擋了外部水域的作用 在這些情況下，天然水域?qū)τ筒亻_發(fā)動(dòng)態(tài)的影響可以忽略不計(jì)。在油藏開發(fā)過(guò)程中，隨著原油和天然氣的采出，油藏內(nèi)部的地層壓力下降，必將逐 步向

40、外部天然水域以彈性方式傳播， 并引起天然水域內(nèi)的地層水和儲(chǔ)層巖石的彈性膨脹 作用。在天然水域與油藏部分的地層壓差作用下，即會(huì)造成天然水域?qū)τ筒氐乃帧ｋS 著油藏的開發(fā)，地層壓降波及的范圍會(huì)不斷擴(kuò)大，直至達(dá)到天然水域定壓邊界（或相當(dāng) 于無(wú)限大天然水域）的穩(wěn)態(tài)供水條件，或有限封閉水域的擬穩(wěn)態(tài)供水條件。因此，對(duì)于 那些外部天然水域很大的油藏，隨著油藏的開發(fā)和地層壓力的下降，天然水侵的補(bǔ)給量 也將不斷調(diào)整到新的可能供采平衡條件，這就叫做天然水驅(qū)油藏的供采敏感性效應(yīng)。該 效應(yīng)，在天然水壓驅(qū)動(dòng)的未飽和油藏最為明顯。油藏天然水侵的強(qiáng)弱，主要取決于天然 水域的大小、幾何形狀、地層巖石物性和流體物性的好壞，以及

41、天然水域與油藏部分的 地層壓差等因素。當(dāng)油藏的天然水域比較小時(shí)，油藏開采所引起的地層壓力下降，可以很快地波及到 整個(gè)天然水域的范圍。此時(shí)，天然水域?qū)τ筒氐睦塾?jì)水侵量，可視為與時(shí)間無(wú)關(guān)，并表 示為：W =Vpw(Cw +Cf)Ap (15-1)。式中：We天然累計(jì)水侵量，m3; Vpw天然水域的地層孔隙體積，m3;Cw天然水域的地層水壓縮系數(shù)，MPa-1; Ap油藏的地層壓降，MPa。Cf 天然水域的地層巖石有效壓縮系數(shù)，MPa-1;然而，對(duì)于天然水域比較大的油藏，油藏開采的地層壓降，不可能很快地波及到整 個(gè)天然水域的范圍。在某些情況下，甚至在整個(gè)開采階段中，仍有一部分天然水域保持 原始地層壓力

42、。這就存在著油藏含油部分的地層壓降，向天然水域傳播時(shí)存在著一個(gè)明 顯的時(shí)間滯后現(xiàn)象。這樣，天然水侵量的大小，除與地層壓降有關(guān)外，還應(yīng)當(dāng)與開發(fā)時(shí) 問(wèn)有關(guān)。這時(shí)，應(yīng)用上式就不能描述天然水侵量，而所需要的天然水侵量的表達(dá)式，必 須考慮時(shí)間因素的影響。目前采用的表達(dá)式包括穩(wěn)定流法和非穩(wěn)定流法兩類。就其天然 水侵的幾何形狀而言，又分為直線流、平面徑向流和半球形流三種方式。天然水侵的不同方式圖15.1穩(wěn)定流法對(duì)于一個(gè)具有廣闊天然水域或外有外部水源供給的油藏，油藏和水域同屬于一個(gè)水 動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。這時(shí)可將油藏部分視為一口井底半徑為rw的“擴(kuò)大井”。擴(kuò)大井的半徑rw實(shí)際上為油藏的油水接觸面的半徑，或稱為天然水域的內(nèi)半徑；天然水域的外緣半徑， 則稱為天然水域的地層壓力都等于原始地層壓力pio當(dāng)油藏投入生產(chǎn)t時(shí)間后，油藏內(nèi)邊界上的壓力(即油藏地層壓力)下降到 p,在考慮天然水域的地層水和巖石的有效彈 性影響條件下，Schilthuis1936年基于達(dá)西穩(wěn)定流定律，得到了估算天然水侵量的表達(dá) 式：We=k.0(Pi - p)dt , We =