油藏按原始地層壓力和飽和壓力的關系,可分為飽和油藏和未飽和油藏,所謂未飽和油藏是指原始壓力高于油藏的原始飽和壓力,在開發過程中,只要油藏壓力不低于油藏流體的飽和壓力,地下流體就總是以單相滲流。
未飽和油藏在開發初期,井底壓力控制的較高,井下滲流還是以單相為主。到了開發中后期,由于放大生產壓差,井底壓力降低到流體飽和壓力以下,滲流就出現兩相流。嚴重時會出現氣竄。導致IPR曲線出現拐點,即是隨著井底流壓的降低,產油量不升反降。
1 未飽和油藏的IPR曲線方程
1.1曲線方程推導
流動壓力高于飽和壓力。當油藏壓力、流動壓力高于飽和壓力,水相以束縛水的形式存在時,油層只存在原油單向流動。一般在此條件下,符合達西公式的流體為牛頓流體,而實際流體是可壓縮的、粘度也并非為一常數。但由于b2值很小,因此在實際油田運用中常常將上述產量方程近似簡化為達西公式:
流動壓力低于飽和壓力。當油藏壓力高于飽和壓力,流動壓力低于飽和壓力時,油井附近存在油氣水3相,其中油氣兩相參與流動,而水相以束縛水得形式存在。
1.2一點法確定油井IPR曲線
未飽和油藏也會出現拐點。由于脫氣的影響,具體說來是當井底壓力低于飽和壓力后,氣體從液相中分離出來,由于氣體的流動能力遠大于液體的流動能力,所以當井底壓力降低至泡點壓力以下時,產油量可能不升反降。
1.3低滲未飽和油藏產能公式的研究
低滲透油藏的主要特征就是滲透率低,地層流體的流動通道很微細,滲流阻力大,液固界面和液體界面的相互作用力顯著,因而其滲流規律產生一定的變化而偏離達西定律。低滲油藏的滲流為非達西流,存在啟動壓力梯度梯度[20]。
1.3.1 單相液體滲流的流入動態
滲流方程的建立。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http://www.ems86.com總第526期2013年第43期-----轉載須注名來源低滲透油藏單相原油滲流過程中存在啟動壓力梯度。實線abc為實測曲線,其中ab段為上凹的曲線,b段為直線,其延長線與壓力梯度軸交于d。對應a點的壓力梯度稱為實際啟動壓力梯度梯度,對應d點的壓力梯度稱為擬啟動壓力梯度梯度。對于上述滲流規律,比較精確的數學描述是:a段用冪律關系來描述,而oa段和bc段都用直線關系描述。
3 結論
建立了考慮啟動壓力梯度,介質變形的低滲透未飽和油藏的產能公式。
繪制的理論IPR曲線與礦場實際數據吻合,證明該產能公式適用于低滲透未飽和油藏。
井底流壓大于飽和壓力時的未飽和油藏,在相同井底流壓下產油量隨著啟動壓力梯度的增大而減小,隨著變形系數的增大而減小,并且隨著變形系數的增大有出現拐點的趨勢。
井底流壓小于飽和壓力時的未飽和油藏,IPR曲線存在最大產量點。在相同條件下,啟動壓力梯度越大、變形系數越大,產油量越低;相同條件下啟動壓力梯度越小、變形系數越大,最大產量點對應的井底流壓越高。含水率變化對最大產量點位置影響不大。
(作者單位:中國石油遼河油田公司茨榆坨采油廠)