林立明，柳茜茜，田 斌，李?yuàn)W威，李勇仁，唐 海

（1.物華能源科技有限公司，陜西西安 710061；2.西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川成都 610500）

目前油藏產(chǎn)能預(yù)測的方法有錄井法產(chǎn)能預(yù)測[1]、測井法產(chǎn)能預(yù)測藝[2]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法產(chǎn)能預(yù)測[3]等多種產(chǎn)能預(yù)測方法。盡管前人在關(guān)于如何進(jìn)行油藏開發(fā)、產(chǎn)能預(yù)測方面的做了很多研究工作，但針對多層合采開發(fā)的海上油田，層間干擾等影響因素使得地下地質(zhì)情況更加復(fù)雜，在全面研究多層合采時(shí)油井初期產(chǎn)能方面還缺乏綜合評價(jià)分析，還需要針對油藏開發(fā)動(dòng)態(tài)開展更加深入細(xì)致的研究。S 油田位于渤海遼東灣海域，主力油層劃分為14 個(gè)小層，儲(chǔ)集層十分發(fā)育，在橫向上表現(xiàn)出穩(wěn)定、連續(xù)的分布特征。由于油田初期采用籠統(tǒng)注水且儲(chǔ)層非均質(zhì)較強(qiáng)，縱向非均衡開發(fā)層間矛盾逐步暴露出來，某些高滲透層過早見水，會(huì)對低滲層造成干擾，并且這種干擾會(huì)隨含水上升而加強(qiáng)，甚至可能導(dǎo)致低滲層無法動(dòng)用。本文根據(jù)S 油田的地質(zhì)與開發(fā)情況，基于單層流入動(dòng)態(tài)曲線，通過對層間干擾程度的分析，抓住其變化規(guī)律，得到了適用于不同含水階段的產(chǎn)能預(yù)測理論。

1 油藏多層合采產(chǎn)能預(yù)測理論

在生產(chǎn)初期，由于鉆完井工藝的影響，通常新井投產(chǎn)伴隨不同程度的不完善性，由不完善井產(chǎn)量計(jì)算公式[4]可得：

無因次采油指數(shù)[5]：

將（1）、（2）式代入（3）式得：

由含水率[6]定義式可得：

將（1）、（2）式代入（5）式得：

又因?yàn)椋?/p>

由（4）、（7）式聯(lián)立可得：

又有：

將（9）式代入（8）式可得：

由（10）式得單層采油量：

對于多層合采單井初期產(chǎn)能預(yù)測過程，可近似將縱向上看做多個(gè)平面均質(zhì)儲(chǔ)層，在一定生產(chǎn)條件下，分別計(jì)算各小層采油量，將計(jì)算所得各小層生產(chǎn)參數(shù)在縱向上按時(shí)間點(diǎn)疊加到一起，乘以校正系數(shù)，可得到所需單井初期產(chǎn)能預(yù)測結(jié)果。

2 產(chǎn)能校正系數(shù)

常規(guī)產(chǎn)能評價(jià)方法中，通常將校正系數(shù)取成一個(gè)固定的經(jīng)驗(yàn)值，但實(shí)際上單井理論計(jì)算的產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量間的差值并不是固定不變的。因此，需要在對層間矛盾進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，研究確定層間干擾校正系數(shù)的新方法。

進(jìn)入含水階段后，油層水淹程度不斷增強(qiáng)，形成不同水淹級別油層共存的局面。由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，滲流阻力相對較小的高滲層會(huì)有更多的流體流入，造成大部分流體突進(jìn)和竄入高滲層，流體滲流速度較快，含水高，易導(dǎo)致單層突進(jìn)，而低滲層則易被屏蔽，難以動(dòng)用，剩余油富集[7]。這一現(xiàn)象使得地下地質(zhì)情況更加復(fù)雜，在宏觀上表現(xiàn)出油井合采時(shí)產(chǎn)量相對單采產(chǎn)量存在損失[8]。由于誤差是由層間干擾引起的，故需要引入層間干擾校正系數(shù)α 對產(chǎn)能進(jìn)行校正。將油井實(shí)際合采產(chǎn)量與多層疊加的產(chǎn)量（通過比采油指數(shù)法獲得）的比值q實(shí)際/q理論定義為校正系數(shù)α。

通過（11）式可以看出，在生產(chǎn)參數(shù)、物性條件等一定時(shí)，單層產(chǎn)油量受油相相對滲透率Kro的影響，但Kro又受含水飽和度Sw的影響?？梢?，含水飽和度Sw為影響產(chǎn)能的主控因素。在層間非均質(zhì)性條件下，各小層水淹狀況不同，高水淹層會(huì)影響低水淹層，從而導(dǎo)致小層的含水飽和度發(fā)生改變。因此，可考慮用含水飽和度Sw來表征不同含水狀況下的產(chǎn)能校正系數(shù)。

3 實(shí)例應(yīng)用

3.1 校正系數(shù)的確定

以S 油田調(diào)整井G40 井為例，分別計(jì)算每個(gè)射開單元初期產(chǎn)能，疊加后可得單井產(chǎn)能。原油體積系數(shù)Bo取1.1，原油黏度μo取176 mPa·s、表皮系數(shù)S 取2.73、供給半徑re取175 m、油井半徑rw取0.178 m、生產(chǎn)壓差ΔP 取2 MPa，采用比采油指數(shù)法進(jìn)行實(shí)例分析（見表1）。

表1 G40 井理論計(jì)算數(shù)據(jù)表Tab.1 G40 well theoretical calculation data table

采用同樣方法計(jì)算出S 油田其他18 口油井理論產(chǎn)量，對比其在生產(chǎn)初期的實(shí)際產(chǎn)量，得到19 口井的層間干擾校正系數(shù)（見表2）。校正系數(shù)越小，代表干擾越嚴(yán)重（見圖1）。

圖1 校正系數(shù)隨含水飽和度變化規(guī)律Fig.1 Law of correction coefficient vary with water saturation

表2 油田實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)對比表Tab.2 Oilfield the actual production data and theoretical calculation data contrast table

表2 油田實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)對比表（續(xù)表）Tab.2 Oilfield the actual production data and theoretical calculation data contrast table

可以看出在不同含水階段二者差值不同，隨著含水飽和度的升高，二者比值雖有小幅度波動(dòng)，但總體呈降低趨勢。因此，劃分不同含水階段，將校正系數(shù)考慮成與含水飽和度相關(guān)的函數(shù)，通過回歸分析可得到校正系數(shù)的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式。

3.2 產(chǎn)能預(yù)測方程準(zhǔn)確率分析

將利用（12）式求得的校正系數(shù)代入產(chǎn)能，利用該區(qū)6 口油井的資料進(jìn)行驗(yàn)證，對比校正后的理論準(zhǔn)確率。由圖2 可見，校正后的理論產(chǎn)量與油井多層合采實(shí)際產(chǎn)量相當(dāng)接近，說明該方法具有合理性，可用于同類油田的產(chǎn)能預(yù)測。

圖2 校正后產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量對比圖Fig.2 Production after correction compared with actual production

4 結(jié)論

（1）在油藏工程和滲流力學(xué)基本公式的基礎(chǔ)上，基于不同水淹狀況下的單層流入動(dòng)態(tài)曲線，推導(dǎo)出單層初期產(chǎn)能公式，建立了油藏多層合采初期產(chǎn)能預(yù)測理論。

（2）對比S 油田19 口油井實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算產(chǎn)量，通過對層間干擾程度的分析，將校正系數(shù)考慮為與含水飽和度相關(guān)的函數(shù)，避免了傳統(tǒng)方法求取一個(gè)固定經(jīng)驗(yàn)校正系數(shù)的弊端。

（3）將校正后結(jié)果與油井實(shí)際產(chǎn)能數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)吻合度較高，說明此方法可行，實(shí)用性較強(qiáng)，可用于不同含水階段的油井初期產(chǎn)能預(yù)測。

符號注釋：

qo-油相瞬時(shí)產(chǎn)量，m3/s；qw-水相瞬時(shí)產(chǎn)量，m3/s；ko-油相滲透率，μm2；kw-水相滲透率，μm2；Bo-油相體積系數(shù)，無量綱；Bw-水相體積系數(shù)，無量綱；μo-油相黏度，mPa·s；μw-水相黏度，mPa·s；Pr-地層壓力，MPa；Pwf-井筒壓力，MPa；rw-井眼半徑，m；re-注采距離，m；Φ-孔隙度，小數(shù)；K-滲透率，μm2；h-儲(chǔ)層厚度，m；S-表皮系數(shù)，無量綱；JoD-無因次采油指數(shù)，無量綱；Krw-水相相對滲透率，小數(shù)；Kro-油相相對滲透率，小數(shù)；fw-含水率，小數(shù)。