李曉輝, 張沫

(中國(guó)石油集團(tuán)大慶鉆探工程公司測(cè)井公司, 黑龍江 大慶 163412)

0 引 言

儲(chǔ)層產(chǎn)能評(píng)價(jià)與產(chǎn)能預(yù)測(cè)的方法有很多種,歸納為2類:①以測(cè)井信息為主的靜態(tài)參數(shù)評(píng)價(jià)方法;②以試井資料為主的動(dòng)態(tài)參數(shù)評(píng)價(jià)方法。儲(chǔ)層產(chǎn)能由儲(chǔ)層的自身?xiàng)l件、外部環(huán)境以及油氣性能等因素共同決定。實(shí)際生產(chǎn)中,在特定的開發(fā)區(qū)塊和作業(yè)方式基本不變的情況下,外部環(huán)境和油氣性能等都相對(duì)固定不變,此時(shí)油氣儲(chǔ)層的自身性質(zhì)將對(duì)儲(chǔ)層的產(chǎn)能高低產(chǎn)生決定性的影響[1]。以往文獻(xiàn)中有提出應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法盡量采集足夠多的影響信息,采用綜合評(píng)分法對(duì)各項(xiàng)影響因素進(jìn)行打分評(píng)價(jià)儲(chǔ)層和預(yù)測(cè)產(chǎn)能[2-6];基于常規(guī)測(cè)井計(jì)算的總孔隙度、次生孔隙度以及實(shí)驗(yàn)室壓汞資料得到的孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)、核磁共振測(cè)井技術(shù)反映的孔隙結(jié)構(gòu)構(gòu)建產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型[9-11]等在生產(chǎn)應(yīng)用中均有較好的效果。

本文以成像孔隙度譜技術(shù)描述孔隙結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ)[8],充分理解局部最大孔隙度(φmax)、局部最小孔隙度(φmin)、主頻孔隙度(φHP)、孔隙度變異系數(shù)(Kφ)、主峰右側(cè)寬度(wφ)與右側(cè)方差(vφ)等特征參數(shù)的物理意義及其與儲(chǔ)層滲流能力的相關(guān)關(guān)系;沿用了構(gòu)建產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子預(yù)測(cè)產(chǎn)能的思路[7],進(jìn)一步明確儲(chǔ)層單元?jiǎng)澐帧⒏倪M(jìn)產(chǎn)能分配方法和產(chǎn)能因子構(gòu)建方法,充分考慮了儲(chǔ)層單元厚度、累計(jì)孔隙體積、儲(chǔ)層單元含油性,最后經(jīng)擬合建立產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型,模型相關(guān)系數(shù)由原來的0.77[7]提高到0.93,效果顯著。

1 儲(chǔ)層單元?jiǎng)澐?/h2>

儲(chǔ)層單元?jiǎng)澐种饕且罁?jù)成像資料計(jì)算的孔隙度頻譜特征,具有相近孔隙度譜分布的可劃分為1個(gè)儲(chǔ)層單元;其次參考常規(guī)測(cè)井曲線,包括自然伽馬、中子、密度、聲波時(shí)差信息。對(duì)于電阻率曲線,由于受含油氣的影響,不作為主要的參考曲線。儲(chǔ)層單元?jiǎng)澐忠罁?jù)半幅點(diǎn)原則(見圖1)。

圖1 ××1井試油井段儲(chǔ)層單元?jiǎng)澐謭D*非法定計(jì)量單位,1 ft=12 in=0.304 8 m,下同

2 產(chǎn)能分配方法改進(jìn)

在實(shí)際生產(chǎn)中,即便具有相同孔隙體積和相同厚度的儲(chǔ)層單元,其油氣產(chǎn)量還與其含油氣飽和度有著密切的關(guān)系,而含油氣飽和度引起測(cè)井響應(yīng)變化的最直接反映是電阻率的變化。為此,本文引入了電阻率參數(shù)實(shí)現(xiàn)試油井段產(chǎn)能的重新分配。上述過程用式(1)表示為

Pi=Vφ i×Rti∑ni=1Vφ iRti×P

(1)

式中,Pi為儲(chǔ)層單元產(chǎn)油量,t;Vφ i為各小層的孔隙體積;P為整個(gè)試油段的總產(chǎn)能,t;∑ni=1Vφ i為試油井段總累計(jì)孔隙體積;Rti為各儲(chǔ)層單元深探測(cè)的電阻率值的平方根,Ω·m。

在此基礎(chǔ)上,將每個(gè)儲(chǔ)層單元的產(chǎn)量除以自身的厚度,可計(jì)算得出該儲(chǔ)層單元的產(chǎn)油強(qiáng)度

Ji=Pi/Hi

(2)

式中,Ji為單位厚度內(nèi)儲(chǔ)層單元日產(chǎn)油量,t/m;Hi為該儲(chǔ)層單元的有效厚度,m。

3 構(gòu)建產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子

明確了儲(chǔ)層單元的產(chǎn)油量,建立產(chǎn)油量與儲(chǔ)層特征之間相關(guān)關(guān)系成為產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。在評(píng)價(jià)產(chǎn)能的靜態(tài)參數(shù)中,關(guān)鍵參數(shù)為儲(chǔ)集空間的大小和滲流能力?？紫缎吞妓猁}巖儲(chǔ)層受溶蝕作用的控制,孔隙類型、形態(tài)及孔隙發(fā)育程度變化較大,導(dǎo)致了其滲流能力的巨大差異。

圖2 各儲(chǔ)層單元產(chǎn)油強(qiáng)度與平均孔隙度關(guān)系圖

圖3 各儲(chǔ)層單元產(chǎn)油強(qiáng)度與孔隙分布關(guān)系圖

電成像測(cè)井資料的孔隙度頻譜分析在一定程度上反映了儲(chǔ)集空間分布特征。應(yīng)用孔隙度非均質(zhì)性定量評(píng)價(jià)的特征參數(shù)[8],通過優(yōu)化組合及實(shí)際資料檢驗(yàn)(見圖2、圖3),各儲(chǔ)層單元的產(chǎn)油強(qiáng)度與該層的平均孔隙度φavg及次生孔隙發(fā)育程度φavg(φmax-φHP)/(φmax-φmin)呈較好的正比例關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R均大于0.88。由此構(gòu)建了產(chǎn)能預(yù)測(cè)的產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子K

K=φavg+φavg(φmax-φHP)/(φmax-φmin)

(3)

式中,φavg為各儲(chǔ)層單元的有效孔隙度的平均值;φHP為孔隙分布的主頻孔隙度;φmin為孔隙分布的左邊界;φmax為孔隙分布的右邊界。

4 建立產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型

針對(duì)目標(biāo)區(qū)塊內(nèi)現(xiàn)有微電阻率成像測(cè)井資料的4口井的試油層位,按照儲(chǔ)層物性和電性響應(yīng)特征不同進(jìn)行合理的產(chǎn)能剖分后,得到各儲(chǔ)層單元的產(chǎn)油強(qiáng)度Ji,再提取相關(guān)參數(shù),根據(jù)式(3)計(jì)算得出各儲(chǔ)層單元的產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子Ki,通過回歸擬合,得到關(guān)系式

Ji=0.4347Ki-1.1138

(4)

可以發(fā)現(xiàn),兩者之間呈現(xiàn)較好的正相關(guān)性,即產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子K值越大,單層產(chǎn)油強(qiáng)度越高(相關(guān)系數(shù)R=0.93,見圖4)。

圖4 產(chǎn)油強(qiáng)度J與產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子K的回歸關(guān)系圖

圖5 ××1井3 266.8～3 315.0 m井段測(cè)井曲線及儲(chǔ)層單元?jiǎng)澐謭D

5 效果評(píng)價(jià)

利用上述碳酸鹽巖儲(chǔ)層的產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型對(duì)中國(guó)不同油田的2口井共4個(gè)試油層段進(jìn)行產(chǎn)能驗(yàn)證。4個(gè)試油層段產(chǎn)能預(yù)測(cè)的最大相對(duì)誤差為12.31%,最小相對(duì)誤差為1.18%,平均相對(duì)誤差為5.95%。預(yù)測(cè)結(jié)果較為可靠,能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。

以××1井3 266.8～3 315.0 m井段試油資料為例(見圖5)。根據(jù)常規(guī)測(cè)井資料,將該試油層段按照物性和電性的不同反映將其劃分為7個(gè)儲(chǔ)層單元,依據(jù)式(3)分別計(jì)算出各儲(chǔ)層單元的產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子Ki;由式(4)求出各儲(chǔ)層單元的產(chǎn)油強(qiáng)度Ji,乘以其相應(yīng)層厚Hi,得到各儲(chǔ)層單元的產(chǎn)能Pi,將各儲(chǔ)層單元的產(chǎn)能加權(quán)求和,即為該合試層的預(yù)測(cè)總產(chǎn)能P。

經(jīng)過計(jì)算,7個(gè)儲(chǔ)層單元的預(yù)測(cè)產(chǎn)量與剖分產(chǎn)量接近,平均相對(duì)誤差為16.95%?？偟念A(yù)測(cè)產(chǎn)能為83.20 t/d,實(shí)際產(chǎn)能為87.53 t/d,相對(duì)誤差為4.95%(見表1)。

表1 ××1井產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比表

6 結(jié) 論

(1) 針對(duì)孔隙型碳酸鹽巖儲(chǔ)層厚度大、次生孔隙發(fā)育、孔隙非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)給產(chǎn)能預(yù)測(cè)帶來的難題,通過成像測(cè)井資料的孔隙度頻譜分析進(jìn)行儲(chǔ)層單元?jiǎng)澐?定量提取孔隙非均質(zhì)性參數(shù),重新構(gòu)建產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子,改進(jìn)了產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型。

(2) 新模型明顯提高了產(chǎn)能預(yù)測(cè)的精度,為有效射孔層段的選取、準(zhǔn)確評(píng)估單井產(chǎn)量提供直接的參考依據(jù),具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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