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摘要:随着塔河油田不断开发,如何控制递减是开发一直面临的难题,而如何实现高产单元控水稳产是降递减的首要任务。前期分析方法仅通过单纯流压趋势对比、产层构造高低分析判断,由于各影响因素均孤立分析判断,分析结果准确度不高,无法指导油藏精细开发。油、气、水三项介质均属于流体范畴,研究其流动规律,对精细开发能够起到很好的指导作用,而动力学系统较运动学系统能更好表征流体运动状态。应用油藏动力学研究方法,通过计算各井流体势的大小,来指导单元的开发是一套有效的分析手段,本文将以典型的“断溶体”油藏TP12CX断裂上的大单元为例,应用流体势如何指导高产单元稳产,均衡底水抬升,底水突破单元如何明确剩余油分布,进行针对挖潜,从而提高单元整体采收率。
关键词:油藏动力学;流体势;高产单元;剩余油;断溶体;采收率
1.流体势分析基本原理
1.1流体势分析方法
20世纪40至50年代M.K.Hubbert(1940,1953)最早把流体势概念引入石油地质学,简称:Hubbert[1-2]势——质量势,即单位质量流体所具有的机械能的总和,主要由位能、压力能和动能组成。后来,W.A.England(1987)对Hubbert流体势的概念进行了完善,引入毛管力的作用,认为流体势能是单位体积的流体相对于基准面所具有的的总机械能。
基于此,分析认为油藏中流体所具有的总机械能称为流体势能,简称势能。考虑流体在油藏开发过程中所受的作用了,流体所具有的势能主要包括位能、压能、动能及界面能(如图1)。
塔河缝洞型油藏埋藏深,对开发起主导作用的洞、缝渗透率高,因此界面能相对较小,可忽略,基于此,建立了缝洞型油藏流势表达公式,即:
对于以上计算式,在碳酸盐岩中,第一项为位能:反映重力的影响,相当于 将单位质量流体从基准面移至高程Z处克服重力所做的功;第二项为弹性势能:反映压力的影响,相当于将单位质量流体从压力为零(表测压力值)处移至压力为P处克服压力(弹性力)所做的功,考虑到气体的可压缩性带了积分号;第三项为动能:反映流体流速影响,是单位质量流体在流速为V时所具有的动能。
根据以上分析可知,开发中的油藏流体(地下),其流体势的大小主要取决于流体密度、地层流体压力以及高度等参数。其中重力加速度在同一研究区为固定常数,高度根据测点到基准面的距离决定,流体密度根据油井实测获得,地层压力根据实测资料或根据液面、含水折算获得,结合以上资料即可获得开发过程中任一口油水井的流体势。
2.流体势的应用
托甫台区断裂较发育,以断控岩溶为主,平面上沿主控断裂呈带状、次级断裂带和断裂区局部成片状分布。在研究区地质研究的基础上,根据以上原理,本文通过对F1大断裂上227X高产单元油井的流体势分布特征进行研究(以奥陶系一间房顶为基面),揭示该单元流体势分布特征,从而明确单元内剩余油富集区以及底水易突破区。
2.1 227X单元流体势的压力分布
227X單元位于深大断裂南部,单元由7口高产井组成(如图2),利用Hubbert势计算公式研究该单元内油井流体势变化趋势以及分布特征,分析认为该单元内227X井流势最高,目前水侵不易突破;246X井流势下降快,水侵易突破位置,风险点;
270H井初期差值最大,后期273H与246X井差值最大,是水侵最易突破位置。
2.2 227X单元合理产能确定
依据单元内油井流势分布特征,结合“易突破位置低流势,难突破位置高流势,同一基准面流势差相同”原理,尽量保证单元各个泄压点流势相当,设定均衡值,使底水均衡抬升,无法形成快速突破的点锥。均衡流势使得单元底水均衡抬升,避免了由于分析失误导致的底水点状锥进,影响产能。
经计算该单元油井目前流体势能及预期均衡势能值如表1所示:
结论
(1)油气运移遵从“高势区向低势区”,并在位于油气运移路径上的低势圈闭中聚集成藏,因而低势区是油气藏形成的有利区块。
(2)227X单元位于断裂上,而断裂附近常常出现流体势的低值部位,如断层是封闭的,则此处是油气聚集的最佳部位。
(3)参考单元内油井流体势分布,调整油井工作制度,均衡流势,目前该单元平稳生产。通过以上的分析以及应用结果,可见油藏动力学可以很好的指导油井高效开发。
参考文献:
[1]Hubbert M K.Entrapment of petroleum under hydrodynamics conditions[J].AAPG Bull,1954,37(8):2026.
[2]Hubbert M K. The theory of ground - water motion[J].J Geol,1940,48(8):785 – 944.
关键词:油藏动力学;流体势;高产单元;剩余油;断溶体;采收率
1.流体势分析基本原理
1.1流体势分析方法
20世纪40至50年代M.K.Hubbert(1940,1953)最早把流体势概念引入石油地质学,简称:Hubbert[1-2]势——质量势,即单位质量流体所具有的机械能的总和,主要由位能、压力能和动能组成。后来,W.A.England(1987)对Hubbert流体势的概念进行了完善,引入毛管力的作用,认为流体势能是单位体积的流体相对于基准面所具有的的总机械能。
基于此,分析认为油藏中流体所具有的总机械能称为流体势能,简称势能。考虑流体在油藏开发过程中所受的作用了,流体所具有的势能主要包括位能、压能、动能及界面能(如图1)。
塔河缝洞型油藏埋藏深,对开发起主导作用的洞、缝渗透率高,因此界面能相对较小,可忽略,基于此,建立了缝洞型油藏流势表达公式,即:
对于以上计算式,在碳酸盐岩中,第一项为位能:反映重力的影响,相当于 将单位质量流体从基准面移至高程Z处克服重力所做的功;第二项为弹性势能:反映压力的影响,相当于将单位质量流体从压力为零(表测压力值)处移至压力为P处克服压力(弹性力)所做的功,考虑到气体的可压缩性带了积分号;第三项为动能:反映流体流速影响,是单位质量流体在流速为V时所具有的动能。
根据以上分析可知,开发中的油藏流体(地下),其流体势的大小主要取决于流体密度、地层流体压力以及高度等参数。其中重力加速度在同一研究区为固定常数,高度根据测点到基准面的距离决定,流体密度根据油井实测获得,地层压力根据实测资料或根据液面、含水折算获得,结合以上资料即可获得开发过程中任一口油水井的流体势。
2.流体势的应用
托甫台区断裂较发育,以断控岩溶为主,平面上沿主控断裂呈带状、次级断裂带和断裂区局部成片状分布。在研究区地质研究的基础上,根据以上原理,本文通过对F1大断裂上227X高产单元油井的流体势分布特征进行研究(以奥陶系一间房顶为基面),揭示该单元流体势分布特征,从而明确单元内剩余油富集区以及底水易突破区。
2.1 227X单元流体势的压力分布
227X單元位于深大断裂南部,单元由7口高产井组成(如图2),利用Hubbert势计算公式研究该单元内油井流体势变化趋势以及分布特征,分析认为该单元内227X井流势最高,目前水侵不易突破;246X井流势下降快,水侵易突破位置,风险点;
270H井初期差值最大,后期273H与246X井差值最大,是水侵最易突破位置。
2.2 227X单元合理产能确定
依据单元内油井流势分布特征,结合“易突破位置低流势,难突破位置高流势,同一基准面流势差相同”原理,尽量保证单元各个泄压点流势相当,设定均衡值,使底水均衡抬升,无法形成快速突破的点锥。均衡流势使得单元底水均衡抬升,避免了由于分析失误导致的底水点状锥进,影响产能。
经计算该单元油井目前流体势能及预期均衡势能值如表1所示:
结论
(1)油气运移遵从“高势区向低势区”,并在位于油气运移路径上的低势圈闭中聚集成藏,因而低势区是油气藏形成的有利区块。
(2)227X单元位于断裂上,而断裂附近常常出现流体势的低值部位,如断层是封闭的,则此处是油气聚集的最佳部位。
(3)参考单元内油井流体势分布,调整油井工作制度,均衡流势,目前该单元平稳生产。通过以上的分析以及应用结果,可见油藏动力学可以很好的指导油井高效开发。
参考文献:
[1]Hubbert M K.Entrapment of petroleum under hydrodynamics conditions[J].AAPG Bull,1954,37(8):2026.
[2]Hubbert M K. The theory of ground - water motion[J].J Geol,1940,48(8):785 – 944.