樊秀江　李劍　呂思錦　王奇　呂志欣　牛瑞

摘 要：評(píng)價(jià)油井產(chǎn)能對(duì)生產(chǎn)開(kāi)發(fā)具有重要指導(dǎo)意義，而針對(duì)于非均質(zhì)性極強(qiáng)縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層，常規(guī)產(chǎn)能評(píng)價(jià)方法有著諸多的不適應(yīng)性。表現(xiàn)在井底流壓測(cè)試?yán)щy，地層壓力衰減較快，求取的采油指數(shù)也僅反映測(cè)試時(shí)產(chǎn)能特征。為更有效的對(duì)油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，通過(guò)油壓及日產(chǎn)量構(gòu)建產(chǎn)能分析圖版，分析油井產(chǎn)能遞減率，根據(jù)油藏驅(qū)動(dòng)能量特征，將油藏區(qū)分為水壓驅(qū)動(dòng)油藏和彈性驅(qū)動(dòng)油藏。并利用油壓與日產(chǎn)量回歸得到直線(xiàn)投影到橫坐標(biāo)得到的產(chǎn)能面積，與單井自噴期實(shí)際的日產(chǎn)油能力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸，得到產(chǎn)能面積與實(shí)際日產(chǎn)油能力的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式，即產(chǎn)能評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)公式。依據(jù)此公式只需要判別油藏驅(qū)動(dòng)類(lèi)型，利用油壓及日產(chǎn)量數(shù)據(jù)計(jì)算產(chǎn)能面積，即可求得自噴期單井日產(chǎn)油能力。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，可有效的對(duì)本區(qū)塊油井自噴期日產(chǎn)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。無(wú)需任何測(cè)試費(fèi)用，同時(shí)也為類(lèi)似油田油井產(chǎn)能評(píng)價(jià)分析提供一種技術(shù)思路。

關(guān) 鍵 詞：碳酸鹽巖；縫洞型油藏；產(chǎn)能評(píng)價(jià)；產(chǎn)能系數(shù)；產(chǎn)能預(yù)測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TE328 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2017）07-1409-03

A New Method for Prediction and Evaluation of Oil Well Productivity

FAN Xiu-jiang1， LI Jian2， LV Si-jin3， WANG Qi4， LV Zhi-xin5， NIU Rui6

（1. Yanchang Oilfield Co.，Ltd. Wangjiachuan Oil Production Plant，Shaanxi Yanchang 717100， China；

2. Daqing Oilfield Engineering Co.， Ltd.， Heilongjiang Daqing 163712， China；

3. PetroChina Qinghai Oilfield Company， Gansu Dunhuang 736202， China；

4. No.1 Oil Production Plant of PetroChina Qinghai Oilfield Company， Qinghai Mangnai 816499， China；

5. No.5 Oil Production Plant of PetroChina Dagang Oilfield Company， Tianjin 300280， China；

6. No.2 Oil Production Plant of PetroChina Qinghai Oilfield Company， Qinghai Mangnai 816499， China）

Abstract： Evaluation of oil well productivity has important guiding significance for production and development of reservoirs. Conventional productivity method has a lot of inadaptabilities in evaluating fractured carbonate reservoirs with strong heterogeneity， including that the bottom hole flow pressure test is difficult， the formation pressure decreases rapidly， and the oil recovery index also only reflects the capacity in the test. In order to analyze and evaluate the dynamic characteristics of oil well productivity more effectively， the productivity analysis chart of oil pressure and output was constructed. Oil well productivity decline rate was analyzed. According to the energy characteristics of the reservoir， the reservoir was divided into water pressure driven reservoir and elastic driven reservoir. The regression of oil pressure and daily output was used to get the production area of the linear projection to the horizontal coordinate. Statistical regression of production area and oil production capacity of actual flowing period was carried out to obtain empirical formula of production area and actual production capacity， that was the empirical formula of productivity evaluation and prediction. According to this formula， through distinguishing the reservoir type， based on the production area calculated by oil pressure and output data， single well capacity in the flowing period was obtained. This method is simple and practical， can effectively evaluate the production capacity of flowing period.

Key words： Carbonate rock； Fractured-vuggy reservoir； Productivity evaluation； Deliverability coefficient； Productivity prediction

油井產(chǎn)能評(píng)價(jià)是通過(guò)產(chǎn)能測(cè)試完成的，而產(chǎn)能測(cè)試又受諸多因素影響，正確評(píng)價(jià)油井產(chǎn)能并非一件容易的事[1]。針對(duì)縫洞型碳酸鹽巖油藏，受構(gòu)造、巖溶等后期改造作用影響，具有一井一藏地質(zhì)特征，儲(chǔ)集空間非常復(fù)雜，非均質(zhì)性強(qiáng)，流體流動(dòng)規(guī)律難以描述，應(yīng)用常規(guī)方法進(jìn)行油氣層產(chǎn)能評(píng)價(jià)存在較大誤差[2，3]。目前針對(duì)油井產(chǎn)能評(píng)價(jià)已經(jīng)取得不少成果，但針對(duì)于描述油井產(chǎn)能動(dòng)態(tài)遞減過(guò)程及油井產(chǎn)能預(yù)測(cè)上，仍值得進(jìn)一步探討研究。

1 常規(guī)評(píng)價(jià)方法局限性

在油藏工程中油井產(chǎn)能評(píng)價(jià)主要應(yīng)用回壓試井方法，測(cè)取不同工作制度即不同生產(chǎn)壓差下產(chǎn)量，構(gòu)建產(chǎn)能方程得到采油指數(shù)，利用采油指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)油井產(chǎn)能。同時(shí)根據(jù)油井產(chǎn)能指示曲線(xiàn)，評(píng)價(jià)測(cè)試時(shí)地層流體流動(dòng)狀態(tài)。若針對(duì)于縫洞型碳酸鹽巖油藏，采油指數(shù)的評(píng)價(jià)具有較大的不適應(yīng)性[4，5]。

首先，回壓試井原則上要求測(cè)試時(shí)需穩(wěn)定井底流壓生產(chǎn)，進(jìn)而計(jì)量井口產(chǎn)量。對(duì)于砂巖油藏短期內(nèi)測(cè)試，地層壓力降幅不大，即能達(dá)到穩(wěn)定流壓生產(chǎn)的階段。而縫洞型碳酸鹽巖油藏，根據(jù)多口實(shí)際測(cè)試井資料來(lái)看，地層壓力衰竭較快，幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定流壓生產(chǎn)。

其次，即使進(jìn)行了測(cè)壓并利用測(cè)壓數(shù)據(jù)構(gòu)建產(chǎn)能方程，得到的采油指數(shù)，也與實(shí)際單井產(chǎn)生情況存在較大的偏差。僅能描述測(cè)試時(shí)單井的產(chǎn)能特征，無(wú)法反映油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)過(guò)程產(chǎn)能情況。例如ZG1井，投產(chǎn)前測(cè)試回壓試井，記錄選擇3個(gè)工作制度下生產(chǎn)壓差與產(chǎn)量關(guān)系，建立產(chǎn)能方程。得到的采油指數(shù)為76.93 m3/（MPa·d），地層原油飽和壓力38.06 MPa，理論上可得單相產(chǎn)出時(shí)，最大產(chǎn)油潛能約為1 620.85 m3/d。而該井在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，表現(xiàn)出定容衰竭開(kāi)發(fā)油藏特征，投產(chǎn)122 d后即停噴，自噴期累產(chǎn)油4 803 t，自噴期平均日產(chǎn)油39.37 t。初始地層壓力64.33 MPa，停噴后測(cè)試地層壓力25.62 MPa，地層壓力衰減極快。

因此利用采油指數(shù)評(píng)價(jià)縫洞型碳酸鹽巖油藏單井產(chǎn)能，僅反映測(cè)試時(shí)單井產(chǎn)能特征，無(wú)法準(zhǔn)確描述單井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)過(guò)程產(chǎn)能遞減特征。

2 產(chǎn)能動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

2.1 產(chǎn)能系數(shù)

建立井口油壓與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)式，分析井口產(chǎn)量對(duì)井口油壓的依賴(lài)程度，也反映出產(chǎn)能大小。

（1）

式中：qo——產(chǎn)油量，t/d；

d——油嘴直徑，mm；

Rgo——生產(chǎn)氣油比，m3/m3；

Pt——井口油壓，MPa；

a、m、n——回歸系數(shù)。

由（1）式回歸可得產(chǎn)量與井口油壓成線(xiàn)性關(guān)系，可將其簡(jiǎn)化為（2）式，用以評(píng)價(jià)油井在不同壓力衰減生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)能動(dòng)態(tài)特征。Z定義為不同壓力下油井產(chǎn)能系數(shù)，t/（d·MPa）。

（2）

2.2 產(chǎn)能動(dòng)態(tài)遞減特征

產(chǎn)能系數(shù)反映實(shí)時(shí)油井產(chǎn)能大小，而油井在生產(chǎn)過(guò)程，產(chǎn)能是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程。對(duì)研究區(qū)油井進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)產(chǎn)能系數(shù)所回歸曲線(xiàn)特征，具有兩種典型動(dòng)態(tài)變化。

一種為初始產(chǎn)能系數(shù)大而遞減緩慢，根據(jù)油井生產(chǎn)指示曲線(xiàn)反映為水壓驅(qū)油藏特征。在產(chǎn)能動(dòng)態(tài)圖版上，表現(xiàn)為產(chǎn)能系數(shù)Z所回歸的直線(xiàn)與縱坐標(biāo)斜交，而并非相交于坐標(biāo)原點(diǎn)附近（圖1）。

根據(jù)初始產(chǎn)量與油壓的坐標(biāo)點(diǎn)，與見(jiàn)水前產(chǎn)量及油壓的坐標(biāo)點(diǎn)，和橫坐標(biāo)構(gòu)成一個(gè)梯形，所構(gòu)成梯形面積稱(chēng)之為產(chǎn)能面積。根據(jù)梯形面積計(jì)算公式，即可求得面積：

（3）

式中：S1——產(chǎn)能面積，MPa·t/d；

k——產(chǎn)能遞減率，t/（d·MPa）；

Pi——初始油壓，MPa；

qi——初始產(chǎn)量，t/d；

Pw——見(jiàn)水前油壓，MPa；

qw——見(jiàn)水前產(chǎn)量，t/d；

b——產(chǎn)能遞減直線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)與縱坐標(biāo)交點(diǎn)，t/d。

另一種根據(jù)油井生產(chǎn)指示曲線(xiàn)反映為彈性驅(qū)油藏特征，在產(chǎn)能動(dòng)態(tài)圖版上，表現(xiàn)為產(chǎn)能系數(shù)Z所回歸的直線(xiàn)與縱坐標(biāo)相交與原點(diǎn)附近（圖2）。

根據(jù)初始產(chǎn)量與油壓的坐標(biāo)點(diǎn)，和橫坐標(biāo)構(gòu)成一個(gè)三角形，利用三角形面積計(jì)算公式，即可求得面積：

（4）

其中，彈性驅(qū)油藏根據(jù)縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn)及不同儲(chǔ)層類(lèi)型井產(chǎn)能特征，區(qū)分為洞穴型井和裂縫孔洞型井。按照本區(qū)塊儲(chǔ)層類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn)及不同儲(chǔ)層類(lèi)型投產(chǎn)井投產(chǎn)初期油壓及產(chǎn)量關(guān)系，將初始油壓大于20 MPa、日產(chǎn)大于60 t井歸類(lèi)為洞穴井，初始油壓小于20 MPa、日產(chǎn)小于60 t井歸類(lèi)為裂縫孔洞型井[6]。不同儲(chǔ)層類(lèi)型的井在試采過(guò)程有著不同的產(chǎn)能遞減特征[7]。洞穴型儲(chǔ)層油井初始產(chǎn)能較高，產(chǎn)能遞減率相對(duì)較大，而裂縫孔洞型儲(chǔ)層油井初始產(chǎn)能較低，產(chǎn)能遞減率相對(duì)較小。

2.3 自噴期產(chǎn)能評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)公式

由產(chǎn)能圖版經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的產(chǎn)能面積反映計(jì)算時(shí)間內(nèi)油井產(chǎn)能大小。計(jì)算研究區(qū)14口油井自噴期產(chǎn)能面積，與實(shí)際自噴期單井日產(chǎn)油能力回歸分析。產(chǎn)能面積與自噴期單井日產(chǎn)油能力具有較好的線(xiàn)性關(guān)系（圖3）。依據(jù)此回歸得到本區(qū)塊油井自噴期單井產(chǎn)能評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)公式，即：

（5）

依據(jù)此經(jīng)驗(yàn)公式，求取本區(qū)塊單井自噴期產(chǎn)能面積，即可得到自噴期單井日產(chǎn)油能力。同時(shí)也能根據(jù)投產(chǎn)井初期油壓、日產(chǎn)油及產(chǎn)能遞減率，構(gòu)建產(chǎn)能圖版，區(qū)分水壓驅(qū)動(dòng)油藏油井和彈性驅(qū)動(dòng)油藏油井。并做回歸直線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)，計(jì)算產(chǎn)能面積進(jìn)行產(chǎn)能預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)單井自噴期日產(chǎn)油能力。

3 實(shí)例及應(yīng)用

例如水壓驅(qū)動(dòng)油藏W1井，利用油壓及日產(chǎn)，得到水驅(qū)油藏油井產(chǎn)能圖版，初始油壓及日產(chǎn)為33 MPa、79 t/d，見(jiàn)水前油壓及日產(chǎn)16 MPa、56.3 t/d，產(chǎn)能遞減率1.25t/（d·MPa），產(chǎn)能遞減直線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)與縱坐標(biāo)交點(diǎn)38.64 t/d，計(jì)算得到自噴期見(jiàn)水前產(chǎn)能面積為1177.5 MPa·t/d。經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式得到自噴期見(jiàn)水前平均日產(chǎn)油能力39 t/d，而實(shí)際日產(chǎn)油能力41.8 t/d。

例如新投產(chǎn)井W2，構(gòu)建油井產(chǎn)能圖版，為典型的彈性驅(qū)油藏油井（圖4）。初始油壓及日產(chǎn)為26.3 MPa、48.24 t/d，產(chǎn)能遞減率1.78 t/（d·MPa），根據(jù)公式（4）即可求得自噴期產(chǎn)能面積615.6 MPa·t/d。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)整個(gè)自噴期單井日產(chǎn)油能力為25.95 t/d。

4 結(jié) 論

（1）利用油壓及日產(chǎn)量構(gòu)建油井產(chǎn)能圖版，區(qū)分水壓驅(qū)動(dòng)油藏油井和彈性驅(qū)動(dòng)油藏油井。并計(jì)算產(chǎn)能圖版自噴期產(chǎn)能面積，根據(jù)本區(qū)塊油井實(shí)際日產(chǎn)能力與產(chǎn)能面積線(xiàn)性關(guān)系，回歸得到了本區(qū)塊油井自噴期單井產(chǎn)能評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)公式。能有效的對(duì)本區(qū)塊油井自噴期日產(chǎn)油能力進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)分析，用以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)預(yù)測(cè)單井產(chǎn)能。

（2）評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)過(guò)程只需要油壓及日產(chǎn)量數(shù)據(jù)，不需要增加現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試費(fèi)用，也不影響單井正常生產(chǎn)。評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用更為廣泛。同時(shí)也為類(lèi)似油田單井產(chǎn)能評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)提供經(jīng)驗(yàn)參考。

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