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【摘要】低渗透油田开发过程中,由于启动压力梯度的存在,低渗透油藏流体渗流过程变成非达西渗流,通过建立数学模型,求解IPR曲线;给出了油井最低允许流动压力的计算公式,实例计算结果表明,计算值与实测值的相对误差4%,可以满足油藏工程精度要求,该方法对于低渗透油藏的开发具有指导意义。
【关键词】最低允许流压 启动压力梯度 低渗透
随着石油资源的开发和利用,越来越多的低渗透油田投入开发。大量实验和矿场生产表明,在低渗透油田中,流体在地下流动过程中存在着启动压力梯度,即需要克服某一压力梯度值,流体才能流动。流体渗流过程为非达西渗流,油井流入动态曲线与常规油藏有所不同,为此,研究低渗透油藏中的IPR曲线,以反映油井实际的流入动态。
1 考虑启动压力梯度的IPR曲线 1.1 单相液体渗流的流入动态
低渗透油藏单相原油渗流过程中存在启动压力,其特征见图1。实线abc为实测曲线,其中ab段为上凹的曲线,bc段为直线,其延长线与压力梯度轴交于d;对应a点的压力梯度称为实际启动压力梯度,对应d点的压力梯度称为拟启动压力梯度。
1.2 油、气、水三相流动时的流入动态
假设原油和水具有相同的启动压力梯度,若己知井底流压pwf,则可由下述方法计算产液量qti。
若wfirepp≥,则有
式中:pwfmin为油井最低允许流动压力,MPa;qti为产液量,m3/d;pre为有效地层压力,MPa;α为原油溶解系数,m3/(m3﹒MPa);Z 为天然气压缩因子;fw为油井含水率,小数;Bo为原油体积系数,无因次;T为油层温度,K;R为气油比。
3 方法应用
以新肇油田油井9 Z1 28 -7 6为例,原始地层压力为16.9M P a,饱和压力为10.12MPa,2001年11月份测试平均地层压力为16.18MPa,流压为2.7MPa,日产油水分别为2.1t/d、0.3t/d,含水率为14%,其它资料查有关生产数据库。应用回归分析方法,由这些参数得到IPR曲线见图3,4,并求解最低允许流压pwfmin=6.82MPa,进一步计算得液量拟合相对误差為3.08%,精度可以满足矿场要求。目前,油井没有充分发挥生产能力。此时,6.82MPa为油井最低允许流压,再降低流压,则会降低产量,扩大生产压差,起不到增产的目的。
图4 9Z128-76井的液量IPR曲线
在低渗透油藏中,用IPR曲线方法预测油井产量时,必须考虑启动压力梯度的影响。当存在启动压力梯度时,在相同流压下,产液、产油都相应地减少,而且当驱动压力小于启动压力时,存在一个非流动区域。当考虑启动压力梯度时,产液、产油拟合误差分别由26.44%与19.10%提高到3.08%与1.31%。
4 结论
(1)该方法适用于具有流动系数测试数据的低渗透油田,引进了有效地层压力、相流动能力,建立了考虑启动压力梯度的具有最大产量点的低渗透油田流入动态方程,据此求出最小流压界限,可为放大生产压差、提液稳油提供合理的流压技术界限。
(2)应用新型流入动态方程计算实例,计算值与实测值的相对误差小于4%,证实该方程可以满足油藏工程精度要求,能确定具体油井允许的最小流压界限,为产能评价预测、提液稳油提供技术支持。
参考文献
[1] 翟云芳主编,渗流力学[M].北京:石油工业出版社,2003.9
[2] 郑祥克,陶永建,门承全,等.低速非达西渗流产能方程的建立 [J].新疆石油地质,2003,24(2):158-160
[3] 王俊魁,李艳华,赵贵仁.油井流入动态曲线[J].新疆石油地质,1999,20(5):414-417