產能因子構建超低滲透油藏產量關系影響因素研究

歐泉旺（長慶油田超低滲透油藏研究中心 西安 陜西 710018）

李彩玲（長慶油田工程監督處 西安 陜西 710018）

韓旭（長慶油田超低滲透油藏研究中心 西安 陜西 710018）

1 引言

根據我國的調查數據顯示，我國現有的油藏的分布中，低滲透儲量約占已開發油藏的三分之一，新近發現的儲量大約占有一半，而且具準確數據顯示，我國的低滲透石油儲量比例將會逐年遞增。而滲透率為0.1-1.0mD的超低滲透油藏又占比例之大，如何開發低滲透油藏，保證原油產量成為重中之重。本文從達西定律和裘皮公式出發主要探討對選用產能因子構建超低滲透油藏的產量的關系。

2 試油和穩產產量之間的關系

對于無自然產能的超低滲透油藏，相關人員必須進行壓裂改造，才能成功的獲得原油產量。由于現實中壓力梯度和壓力敏感的存在，使超低滲透油藏滲透機理變得較為復雜，應用達西定律（Darcy）和裘皮公式（Dupuit）在現實中不能很好的表達出流體的滲流特征，同時也給產能表征、產量定量計算、產量關系換算都帶來不小的困難。但限于當前的技術條件和現實狀況我們還是應用達西定律和裘皮公式，利用比采油指數和產能因子去探求超低滲透油層壓裂改造后的石油產量和穩產產量之間的對應關系。

Q=KFh/L

其中Q為單位時間滲流量，F為過原油斷面，h為總原油頭損失，L為滲流路徑長度，I=h/L為原油力坡度，K為滲透系數。

公式表明：原油在單位時間內通過多孔介質的滲流量與滲流路徑長度成反比，與過原油斷面面積和總原油頭損失成正比。

從水力學已知，通過某一斷面的流量Q等于流速v與過水斷面F的乘積，即Q=Fv，根據這些，達西定律也可以用另一種形式表達

v=KI

其中v為滲流速度。上面的公式表明，滲流速度與原油力坡度一次方成正比。說明原油力坡度與滲流速度呈線性關系，故又稱線性滲流定律。在實際中達西定律的適應范圍比層流范圍小。

這個定律說明水通過多孔介質的速度同原油力梯度的大小及介質的滲透性能成正比。

這種關系可用下列方程式表示：

V=K[（h2－h1）/L]。

其中V代表原油的流速，K代表滲透力的量度(單位與流速相同,即長度/時間)，（h2－h1）/L 代表原油的力坡度。

根據達西定律和裘皮公式我們可以得知影響油井產能的因素主要有：有效厚度、有效滲透率、生產壓差、有效供油半徑和表皮因子。由于達西定律應用的范圍有限，在高速或是低速滲流都不在符合達西定律。因此，影響超低滲透油井的產能因子并不能限于上述的因素。對于同一個油井，在試油和穩產階段是不同的，應區別對待，首先是生產壓差和有效供油半徑不同。然后是試油階段的產量普遍高于穩產階段的原油產量。

3 用比采油指數來精確數值

比采油指數是指表征油井產量大小的重要指標。在同一口油井的試油和穩產階段，生產壓差和有效供油半徑是不同的，在實際的生產中，不同階段的有效厚度也是有差異的。我們可以通過對比采油指數來消除生產壓差和有效厚度對產量產生的制約。不同的油井在相同的開采層位的生產壓差我們可以看作近似。在理想的狀態下，試油階段比采油指數與穩產階段的比采油指數比值應該保持一致，做一常數。因此，在理論上講，試油比采油指數和穩產油指數之間應該是存在很強的線性相關性。線性相關系數在0.4～0.6之間。

現如今應用比較普遍的是探井/評價井和開發井兩種。大量實驗數據表明開發井在比采油的角度上試油和穩產產量之間的關系不同于探井。我們可以利用比采油指數能精確建立常規油氣儲層試油和穩產產量的關系。但是在開發井的超低滲透儲層，由于流體的滲透規律表現為低速非線性滲透，比采油指數存在一定的限制

4 對產能因子的探討

地層壓力是一個油田開發的靈魂。如果出現地層的壓力過低，則地層的能力便會不足，相應的我們的原油產量便會達不到我們的預計結果。而一旦地層壓力保持的過高，就需要我們提高注入壓力，增加注水量，如此，我們的開采成本便會提高，投資也會增加，最終會影響效益，這是誰都不愿看到的結果。低滲透油田滲流屬于非達西滲流，在同一口油井，在試油和穩產的階段，同一地層在單位壓差、單位厚度上的滲透度是不完全一樣的。我們應該考慮產能因子。

在理論上，試油階段的產能因子和穩產產能因子的比值應該是一個常數。說明兩者之間存在較強的線性相關性。通過對比探井試油與穩產產能因子之間的關系和開發井試油與穩產產能因子的關系。我們發現表征儲層滲透性能的有效滲透率不僅影響儲層產能，而且也制約著超低滲透油井試油與穩產兩個階段產量之間的關系。于上種種，儲層參數對探索超低滲透油井試油與穩產產量關系是至關重要的。

5 結論

特低滲透砂巖儲集層的孔隙結構和表面物理性質極其復雜,其滲流機理和油水運動規律等都與一般的中高滲透砂巖儲集層有很大不同。人們成功地用達西定律解決了大量中高滲透儲集層的油藏工程問題。

（1）超低滲透油井的試油和穩產產量之間沒有明顯的關系。上文已經提及由于超低滲透油藏中流體表現為低速非線性滲流。達西定律在闡釋這滲流方面有一定的局限性，致使比采油指數不能很好的建立試油與穩產產能之間的關系。

（2）通過大量的實驗數據表明，真正的產能因子較為理想的建立了超低滲透油層油井試油與穩產之間的換算關系，這也說明了除了滲透性之外，孔隙結構和含油性均能制約著超低滲透油井的產能，但是壓裂措施對儲層產能沒有較為明顯的控制作用。

[1]王海明、楊軍、黃爽英《低滲透油藏合理壓力保持水平研究》西南石油學報2000

[2]徐榮坤、田淑權、李保全《油田注采壓力系統研究以及應用》石油天然氣學報2005 27（3）：383——385

[3]楊證明 劉顯貴 孫長燕《低滲透油藏產量遞減規律及水驅特征曲線》石油勘探與開發2000 27（3）：55——63