HQ低渗透油藏油井动液面与流入量关系研究
HQ低渗透油藏油井动液面与流入量关系研究
王彦朋，闵季涛，陈化睦
摘要：HQ长6油藏作为典型的低渗透油藏，常规方法无法较为准确的研究其流入动态特征。基于HQ长6油藏储层实际渗流特征，通过常规油藏油井流入动态曲线探讨，修正了流入动态方程，得到低渗透储层油藏流入动态曲线方程，同时结合井筒液面高度的换算关系，得到地层流入量与井筒液面高度的关系式。实例分析表明，该公式计算结果与实际测试结果较为接近，能够准确反应井筒液面高度与实际地层流入量的关系。本文研究可为低渗透油藏合理工作制度的制定提供理论与实践依据。
关键词：长6油藏；低渗透油藏；液面高度；流入量；[]
HQ油田长6油藏A井区沉积特征表现为层理发育较为明显，且表现出多种多样的发育类型，构造呈现出复杂的滑动变形特点，孔隙机构类型可以归为小孔微细喉型。该区储层总体偏厚，但是物性较差，表现出极低的渗透率，平均渗透率仅为0.38mD，同时平均孔隙度孔隙也较低，仅为11.83%，总体上可以归类为超低渗透储层，且属于典型的低产低效井。对于该类低渗透储层渗流规律的研究，国内外的启蒙较早，考虑油藏开发过程中典型的油气水三相渗流特征，推导出了一系列的流入动态方程，描述了油井生产过程中的流入动态特征，但是对于低渗透油藏的渗流规律以及井筒液面与流入量的关系研究较少[1-4]。笔者以HQ油田长6油藏A井区为研究对象，结合储层物性参数，利用油藏流入动态研究方法，充分考虑溶解气油比随着地层压力的变化以及储层应力敏感的影响，推导了低渗透油藏油井井筒液面与流入量的关系式，并通过现场实际数据，验证了新公式对井筒液面高度与流入量计算的准确性，为后续油井的合理工作制度制定提供理论与实践依据。
1 HQ长6油藏概况
HQ油田A井区长6油藏砂岩类型较为复杂，种类繁多，主要包括：细粒岩屑长石砂岩、含钙极细-细粒岩屑长石砂岩、极细-细粒岩屑长石砂岩、含泥极细-细粒岩屑长石砂岩等类型，其中占主要比重的为粉细～细粒长石砂岩，通知夹杂着长石为主的碎屑成分，占到了一半以上，比例为高达50.4%，平均孔隙度仅为11.83%，平均渗透率仅为0.38mD，但油层厚度5.0 m～35.0m，平均18.4m，孔隙度主体带仅达到12%，孔隙度大范围分布在8%～14%之间，而渗透率大范围分布在0.08～0.7mD范围内。
HQ油田A井区长6油藏原油在地层条件下的密度为0.658 g/cm3，原油饱和压力为8.08MPa，溶解气油比为115.7m3/t，地层原油粘度1.07，地层温度为69.7℃，油藏为CaCl2水型，其总矿化度为113.18 g/l，长6油藏束缚水饱和度较高，达到29.939%，束缚水条件下油相有效渗透率较低，仅为0.008mD；等渗点的含水饱和度较低，仅为55.159%，此时的油水相对渗透率仅为0.071；残余油条件下含水饱和度62.656%，此时水相相对渗透率0.2，如图1所示。长6油藏束缚水饱和度较高，接近30%，水相开始流动时，含水饱和度已经很高，同时随着含水饱和度的增大，油相渗透率下降的速率较快，很快达到油水等渗点，且油水两相的渗流带的范围较窄，两相渗流的时间较短，油水共渗后，水相渗透率急剧上升，油相渗透率急剧下降，水驱油的效率极低。
图1 HQ油藏储层相渗曲线
2 低渗透油藏油井动液面计算模型
前人研究表明，对于水驱油藏，当油井井底流压低于原油的饱和压力以后，原油中的溶解气不断的脱离原油，井筒附近的渗流由油水两相的渗流转化为油、气、水三相的渗流，渗流特征更加复杂，特别是对于低渗透油藏，由于大压差生产，此种现象更加明显。此种条件下，定义油相的相对流动能力为：
（1）
其中：
利用地面条件下原油的相关参数表示地层条件下的油、气、水三相的体积流量为
（2）
（3）
（4）
式中：T为油层温度，K；Bb为饱和压力下原油的体积系数，无因次；Z天然气压缩因子；ρo为地面原油密度，g/cm3；fw为地面含水率，小数；β为原油体积系数变化率，MPa-1；Pb为饱和压力，MPa；Pwf为井底流动压力，MPa；α为原油溶解系数，m3/m3.MPa。
将式（2）、式（3）、式（4）代入（2）式，得到油相的相对流动能力表达式为
（5）
式中
（6）
当井底流压小于原油的饱和压力时，考虑溶解气油比以及三相渗流的影响，将式（5）、式（6）代入油井的流入动态方程，即为
（7）
从而可以得到液相的流入动态方程
（8）
式（8）是基于常规油藏条件下推导的IPR曲线方程，在低渗透油藏实际渗流过程中，需考虑溶解气油比随着压力的变化以及储层应力敏感的影响，其中溶解气油比与压力的关系式为
（9）
将式（9）代入常规油藏IRP曲线方程，得到修正后的油藏三相流入动态方程为
（10）
若进一步考虑低渗透储层中应力敏感的印象，则式（10）可以进一步修正为
（11）
式（11）即为低渗透油藏油井流入动态曲线方程，结合动液面深度的换算关系可以得到动液面深度与井底流压的表达式
（12）
同时利用地层流入量与井底流压的关系，结合式（11）、式（12）得到地层流入量与动液面深度的关系式。
3 实例分析
利用HQ长6油藏生产井A的实际开井测压数据对理论公式进行复核，复核结果如图2所示，由图可见动液面与流入量关系能够较好的吻合现场实测数据，说明本文公式在动液面与流入量关系计算方面具有一定的合理性。
图2 A井三相流入动态曲线
图3 A井动液面-流入量关系与实测数据对比
4 结论
低渗透油开发过程中，随着地层压力的逐渐变化，地层的渗流逐渐由油水两相渗流变化为油气水三相渗流，且溶解气油比随着地层压力的变化不断变化，也在影响着油井的流入动态曲线，特别是在井筒附近区域，压力下降较为明显，溶解气的析出对流入动态的影响更为明显，同时井筒液面的控制也是油井合理工作制度制定的一个重要的依据，需要较为准确计算地层流入量与井筒液面的高度关系，才能制定合理的工作制度。
参考文献
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