試油產能預測及主要參數分析

白文劍+++時增林+++郭小靜+++劉雪燕+++盧志超

摘 要：產能預測的方法很多，每個區塊的儲層特征和油藏類型都不盡相同，需要認真分析才能選定適合特定區塊的產能預測方法。而產能預測涉及到的參數是較多的，文章主要論述了影響試油產能預測的兩個主要參數，即滲透率和供液半徑，以及影響它們的主要因素和這兩個參數的選取，然后通過實踐驗證三種試油產能預測方法，即鄰井綜合對比法、射孔優化軟件、經驗公式計算法的可行性，以此提出建議，不斷提高預測方法的適用性。文章探討和分析了滲透率和油藏供液半徑兩項主要參數對探井試油產能預測影響。

關鍵詞：試油；產能預測；滲透率；供液半徑

前言

影響油氣儲層產能的因素很多，從滲流理論、試油、巖心分析及測井資料的研究表明，影響產能的主要因素是儲層因素，包括儲層的巖性、物性、含油氣性和流體的性質及儲層的有效厚度等；外來因素次之，包括表皮系數和測試半徑，射孔的完善程度及油氣層改造等[1]。由此可見，在不考慮外來因素的情況下，儲層的自身條件對儲層產能高低起決定性作用。因此影響油氣層產量高低關鍵因素是有效孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油層有效厚度。有效孔隙度的大小決定著油氣總量，滲透率的大小決定著流體在儲層中流動能力的大小，滲透率越大，油藏供油能力越強，自然產能也就越高。含油氣飽和度反映儲層的流體性質，含油氣飽和度越高，油層含油和產油越多。油氣層有效厚度越大，儲層油氣產量越高。

1 滲透率與產能預測的關系

1.1 滲透率的重要性

在一定壓差下，巖石允許流體通過的性質稱為滲透性。滲透能力大小用滲透率（K）來表示。滲透性是儲層的重要特征之一，滲透性好壞對油層產能和吸水能力大小影響非常大。大量實驗研究表明，流量Q與生產壓差△P，巖心截面積A以及滲透率成正比，與液體粘度？滋，測壓管兩截面距離L成反比，可用公式表示為：

（1）

式中：Q-通過砂巖的流量，cm3/s；K-砂巖的滲透率，μm2；A-滲流截面積，cm2；L-兩滲流截面間的距離，cm；μ-液體粘度，mPa.s；△P-兩滲流截面間的折算壓力差，10-1MPa，即大氣壓。

上式稱為達西公式[2]，因Q與△P成直線關系，又稱達西直線關系，它是1856年法國水利工程師達西為解決給水問題通過大量實驗得到的。

但在實際試油測試中，壓差△P與滲流截面積A都是一定的，因而滲透率成為影響流量Q的關鍵因素，為此值滲透率的取值就得我們重視。

1.2 影響滲透率的因素

儲層中影響滲透率的因素是多方面的，儲層的非均質性和平面展布是關鍵因素。例如滲透率的變化與儲層沉積微相有密切關系，如京11斷塊Es4儲層沉積微相研究表明，滲透率的大小與沉積微相有較明顯的關系。根據京11斷塊京344井密閉取心井資料及典型微相層的統計分析（表1），結果如下：

表1 京11斷塊微相“四性”統計數據對表

1.3 滲透率的選取

在實際產能預測中，滲透率值的選取非常重要，需要綜合多方面的因素考慮，然后對滲透率值進行優選。目前冀中探區探井的取心資料較少，預探井滲透率的選取主要參考鄰井或鄰塊的巖石物性分析，然后再采用本井和同一斷塊鄰井的測井滲透率進行約束，最后得出的滲透率才能作為產能預測及工程計算的依據。

例如京50X井第1試油層產能預測時，選擇京22-14井（2545.94m～2589.0m）取心巖樣分析數據，孔隙度平均值12.9%，滲透率最小值1.32×10-3μm2，預測結果與試油結果相差很大。經過跟蹤評價深入分析后，采用京22斷塊的物性分析值，孔隙度20%，滲透率29.6×10-3μm2作為工程計算及產能預測的依據，但考慮到兩個斷塊相距較遠，因此再運用鄰井京52井26#層滲透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#層測井解釋滲透率進行約束，最終選取13×10-3μm2作為產能預測計算的依據。再次計算后，鄰井對比法產能預測結果為30m3/d～35m3/d，公式計算法預測結果為21m3/d，軟件計算法預測結果為27m3/d，與試油結果基本相符，驗證了滲透率取值的準確性。

2 供液半徑與產能預測的關系

2.1 供液半徑的重要性

在平面徑向流時，流線是一組流向點匯或由點源發散出來的直線，如圖（1）所示。實際生產中，在每一口井的井底附近，基本上都呈平面徑向流。

（1） （2）

圖1 （1）--點匯；（2）--點源

由達西定律：

（2）

（3）

將上式分離變量并積分得：

（4）

得平面徑向流的產量公式

（5）

式中：Q-流量，cm3/s（地下值）；P-壓力，10-1MPa；K-地層滲透率，μm2；h-油層厚度，cm；Re-供液半徑，cm；Rw-井筒半徑，cm；μ-原油粘度，mPa·s。

（5）式為液體平面徑向流的產量公式[3]，公式中除供液半徑Re外，其他參數都能借鑒或者參考相鄰油井的對應數據，唯獨供液半徑Re在預探井的試油產能預測中很難確定，因此供液半徑就成為預測產能高低的關鍵因素。

2.2 影響因素

實際生產中，影響供液半徑的因素很多，但對其影響最大的是油藏類型。目前構造油藏已存不多，構造巖性油氣藏已經成為油田今后主要勘探開發對象，但構造巖性油氣藏儲層特征非常復雜，縱向上非均質性強，橫向上儲層厚度變化很大，砂體的連通性并不好，油層在剖面上或平面上的分布比較分散。因而確定這種油藏的供液半徑非常困難。

2.3 供液半徑的選取

供液半徑的選取必須仔細分析油藏類型，確定好構造巖性油藏閉合高度、圈閉幅度以及含油高度，然后把這些參數算出的面積再換算成等值的圓面積A=？仔Re2，由此便可確定供液半徑Re：

（6）

如果同一油藏有兩口以上鉆探井，其中低部位的井為油水同出，也可以采用井距之半作為供液半徑。

關于兩種油藏類型供液半徑的選?。?/p>

（1）構造巖性油藏

淀35井位于蠡縣斜坡北段，根據研究院提供的井位論證書， Es2段圈閉面積8.6km2，高點埋深3090m，閉合幅度170m，預測含油面積6.9km2，而鉆探結果Es2的錄井解釋和測井解釋表明，Es23237～3317m井段均為油水同層和含油水層，沒有純油層，以此證明研究院提供的閉合幅度為整個構造巖性圈閉的幅度，而實際含油高度為40m，按此計算含油面積僅為1.73km2，因此根據（6）式得供液半徑為742m，鄰井綜合對比法預測結果為5m3/d～8m3/d，公式計算法預測結果為3.98m3/d，射孔優化軟件預測結果為4.63m3/d，待試油驗證。

（2）斷塊油藏

京50X井是位于河西務構造帶南區京62斷塊的一口預探井，鉆探目的層與京62井相同，屬于開發同一油藏的油井，因此京50X井第1試油層產能預測時，供液半徑取值為兩口井井間距的一半，代入射孔優化軟件預測結果為27m3/d，公式計算法預測結果為21m3/d，與試油結果30.2m3/d基本相符，驗證了供液半徑取值的準確性。

3 結束語

從總體上來看，鄰井綜合對比法較好，預測符合率30%，公式計算法和射孔優化軟件法都因涉及到滲透率和供液半徑這兩個重要參數，預測結果的符合率較低。因此，對產能預測軟件進行深入調研和優選，并適當加強預探井的鉆井取心以及測井的分區塊分層系的巖電試驗，以便提高儲層物性分析數據的精度，進而提高試油產能預測的有效性，以指導試油測試工藝優化設計，提高勘探綜合效益。

參考文獻

[1]杜淑艷，秦菲莉，董文峰，等.深層油氣儲層產能預測技術研究[J].石油天然氣學報，2006.

[2]張建國，雷光倫，張艷玉.油氣層滲流力學[M].石油工業出版社，1998.endprint

摘 要：產能預測的方法很多，每個區塊的儲層特征和油藏類型都不盡相同，需要認真分析才能選定適合特定區塊的產能預測方法。而產能預測涉及到的參數是較多的，文章主要論述了影響試油產能預測的兩個主要參數，即滲透率和供液半徑，以及影響它們的主要因素和這兩個參數的選取，然后通過實踐驗證三種試油產能預測方法，即鄰井綜合對比法、射孔優化軟件、經驗公式計算法的可行性，以此提出建議，不斷提高預測方法的適用性。文章探討和分析了滲透率和油藏供液半徑兩項主要參數對探井試油產能預測影響。

關鍵詞：試油；產能預測；滲透率；供液半徑

前言

影響油氣儲層產能的因素很多，從滲流理論、試油、巖心分析及測井資料的研究表明，影響產能的主要因素是儲層因素，包括儲層的巖性、物性、含油氣性和流體的性質及儲層的有效厚度等；外來因素次之，包括表皮系數和測試半徑，射孔的完善程度及油氣層改造等[1]。由此可見，在不考慮外來因素的情況下，儲層的自身條件對儲層產能高低起決定性作用。因此影響油氣層產量高低關鍵因素是有效孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油層有效厚度。有效孔隙度的大小決定著油氣總量，滲透率的大小決定著流體在儲層中流動能力的大小，滲透率越大，油藏供油能力越強，自然產能也就越高。含油氣飽和度反映儲層的流體性質，含油氣飽和度越高，油層含油和產油越多。油氣層有效厚度越大，儲層油氣產量越高。

1 滲透率與產能預測的關系

1.1 滲透率的重要性

在一定壓差下，巖石允許流體通過的性質稱為滲透性。滲透能力大小用滲透率（K）來表示。滲透性是儲層的重要特征之一，滲透性好壞對油層產能和吸水能力大小影響非常大。大量實驗研究表明，流量Q與生產壓差△P，巖心截面積A以及滲透率成正比，與液體粘度？滋，測壓管兩截面距離L成反比，可用公式表示為：

（1）

式中：Q-通過砂巖的流量，cm3/s；K-砂巖的滲透率，μm2；A-滲流截面積，cm2；L-兩滲流截面間的距離，cm；μ-液體粘度，mPa.s；△P-兩滲流截面間的折算壓力差，10-1MPa，即大氣壓。

上式稱為達西公式[2]，因Q與△P成直線關系，又稱達西直線關系，它是1856年法國水利工程師達西為解決給水問題通過大量實驗得到的。

但在實際試油測試中，壓差△P與滲流截面積A都是一定的，因而滲透率成為影響流量Q的關鍵因素，為此值滲透率的取值就得我們重視。

1.2 影響滲透率的因素

儲層中影響滲透率的因素是多方面的，儲層的非均質性和平面展布是關鍵因素。例如滲透率的變化與儲層沉積微相有密切關系，如京11斷塊Es4儲層沉積微相研究表明，滲透率的大小與沉積微相有較明顯的關系。根據京11斷塊京344井密閉取心井資料及典型微相層的統計分析（表1），結果如下：

表1 京11斷塊微相“四性”統計數據對表

1.3 滲透率的選取

在實際產能預測中，滲透率值的選取非常重要，需要綜合多方面的因素考慮，然后對滲透率值進行優選。目前冀中探區探井的取心資料較少，預探井滲透率的選取主要參考鄰井或鄰塊的巖石物性分析，然后再采用本井和同一斷塊鄰井的測井滲透率進行約束，最后得出的滲透率才能作為產能預測及工程計算的依據。

例如京50X井第1試油層產能預測時，選擇京22-14井（2545.94m～2589.0m）取心巖樣分析數據，孔隙度平均值12.9%，滲透率最小值1.32×10-3μm2，預測結果與試油結果相差很大。經過跟蹤評價深入分析后，采用京22斷塊的物性分析值，孔隙度20%，滲透率29.6×10-3μm2作為工程計算及產能預測的依據，但考慮到兩個斷塊相距較遠，因此再運用鄰井京52井26#層滲透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#層測井解釋滲透率進行約束，最終選取13×10-3μm2作為產能預測計算的依據。再次計算后，鄰井對比法產能預測結果為30m3/d～35m3/d，公式計算法預測結果為21m3/d，軟件計算法預測結果為27m3/d，與試油結果基本相符，驗證了滲透率取值的準確性。

2 供液半徑與產能預測的關系

2.1 供液半徑的重要性

在平面徑向流時，流線是一組流向點匯或由點源發散出來的直線，如圖（1）所示。實際生產中，在每一口井的井底附近，基本上都呈平面徑向流。

（1） （2）

圖1 （1）--點匯；（2）--點源

由達西定律：

（2）

（3）

將上式分離變量并積分得：

（4）

得平面徑向流的產量公式

（5）

式中：Q-流量，cm3/s（地下值）；P-壓力，10-1MPa；K-地層滲透率，μm2；h-油層厚度，cm；Re-供液半徑，cm；Rw-井筒半徑，cm；μ-原油粘度，mPa·s。

（5）式為液體平面徑向流的產量公式[3]，公式中除供液半徑Re外，其他參數都能借鑒或者參考相鄰油井的對應數據，唯獨供液半徑Re在預探井的試油產能預測中很難確定，因此供液半徑就成為預測產能高低的關鍵因素。

2.2 影響因素

實際生產中，影響供液半徑的因素很多，但對其影響最大的是油藏類型。目前構造油藏已存不多，構造巖性油氣藏已經成為油田今后主要勘探開發對象，但構造巖性油氣藏儲層特征非常復雜，縱向上非均質性強，橫向上儲層厚度變化很大，砂體的連通性并不好，油層在剖面上或平面上的分布比較分散。因而確定這種油藏的供液半徑非常困難。

2.3 供液半徑的選取

供液半徑的選取必須仔細分析油藏類型，確定好構造巖性油藏閉合高度、圈閉幅度以及含油高度，然后把這些參數算出的面積再換算成等值的圓面積A=？仔Re2，由此便可確定供液半徑Re：

（6）

如果同一油藏有兩口以上鉆探井，其中低部位的井為油水同出，也可以采用井距之半作為供液半徑。

關于兩種油藏類型供液半徑的選取：

（1）構造巖性油藏

淀35井位于蠡縣斜坡北段，根據研究院提供的井位論證書， Es2段圈閉面積8.6km2，高點埋深3090m，閉合幅度170m，預測含油面積6.9km2，而鉆探結果Es2的錄井解釋和測井解釋表明，Es23237～3317m井段均為油水同層和含油水層，沒有純油層，以此證明研究院提供的閉合幅度為整個構造巖性圈閉的幅度，而實際含油高度為40m，按此計算含油面積僅為1.73km2，因此根據（6）式得供液半徑為742m，鄰井綜合對比法預測結果為5m3/d～8m3/d，公式計算法預測結果為3.98m3/d，射孔優化軟件預測結果為4.63m3/d，待試油驗證。

（2）斷塊油藏

京50X井是位于河西務構造帶南區京62斷塊的一口預探井，鉆探目的層與京62井相同，屬于開發同一油藏的油井，因此京50X井第1試油層產能預測時，供液半徑取值為兩口井井間距的一半，代入射孔優化軟件預測結果為27m3/d，公式計算法預測結果為21m3/d，與試油結果30.2m3/d基本相符，驗證了供液半徑取值的準確性。

3 結束語

從總體上來看，鄰井綜合對比法較好，預測符合率30%，公式計算法和射孔優化軟件法都因涉及到滲透率和供液半徑這兩個重要參數，預測結果的符合率較低。因此，對產能預測軟件進行深入調研和優選，并適當加強預探井的鉆井取心以及測井的分區塊分層系的巖電試驗，以便提高儲層物性分析數據的精度，進而提高試油產能預測的有效性，以指導試油測試工藝優化設計，提高勘探綜合效益。

參考文獻

[1]杜淑艷，秦菲莉，董文峰，等.深層油氣儲層產能預測技術研究[J].石油天然氣學報，2006.

[2]張建國，雷光倫，張艷玉.油氣層滲流力學[M].石油工業出版社，1998.endprint

摘 要：產能預測的方法很多，每個區塊的儲層特征和油藏類型都不盡相同，需要認真分析才能選定適合特定區塊的產能預測方法。而產能預測涉及到的參數是較多的，文章主要論述了影響試油產能預測的兩個主要參數，即滲透率和供液半徑，以及影響它們的主要因素和這兩個參數的選取，然后通過實踐驗證三種試油產能預測方法，即鄰井綜合對比法、射孔優化軟件、經驗公式計算法的可行性，以此提出建議，不斷提高預測方法的適用性。文章探討和分析了滲透率和油藏供液半徑兩項主要參數對探井試油產能預測影響。

關鍵詞：試油；產能預測；滲透率；供液半徑

前言

影響油氣儲層產能的因素很多，從滲流理論、試油、巖心分析及測井資料的研究表明，影響產能的主要因素是儲層因素，包括儲層的巖性、物性、含油氣性和流體的性質及儲層的有效厚度等；外來因素次之，包括表皮系數和測試半徑，射孔的完善程度及油氣層改造等[1]。由此可見，在不考慮外來因素的情況下，儲層的自身條件對儲層產能高低起決定性作用。因此影響油氣層產量高低關鍵因素是有效孔隙度、滲透率、含油氣飽和度和油層有效厚度。有效孔隙度的大小決定著油氣總量，滲透率的大小決定著流體在儲層中流動能力的大小，滲透率越大，油藏供油能力越強，自然產能也就越高。含油氣飽和度反映儲層的流體性質，含油氣飽和度越高，油層含油和產油越多。油氣層有效厚度越大，儲層油氣產量越高。

1 滲透率與產能預測的關系

1.1 滲透率的重要性

在一定壓差下，巖石允許流體通過的性質稱為滲透性。滲透能力大小用滲透率（K）來表示。滲透性是儲層的重要特征之一，滲透性好壞對油層產能和吸水能力大小影響非常大。大量實驗研究表明，流量Q與生產壓差△P，巖心截面積A以及滲透率成正比，與液體粘度？滋，測壓管兩截面距離L成反比，可用公式表示為：

（1）

式中：Q-通過砂巖的流量，cm3/s；K-砂巖的滲透率，μm2；A-滲流截面積，cm2；L-兩滲流截面間的距離，cm；μ-液體粘度，mPa.s；△P-兩滲流截面間的折算壓力差，10-1MPa，即大氣壓。

上式稱為達西公式[2]，因Q與△P成直線關系，又稱達西直線關系，它是1856年法國水利工程師達西為解決給水問題通過大量實驗得到的。

但在實際試油測試中，壓差△P與滲流截面積A都是一定的，因而滲透率成為影響流量Q的關鍵因素，為此值滲透率的取值就得我們重視。

1.2 影響滲透率的因素

儲層中影響滲透率的因素是多方面的，儲層的非均質性和平面展布是關鍵因素。例如滲透率的變化與儲層沉積微相有密切關系，如京11斷塊Es4儲層沉積微相研究表明，滲透率的大小與沉積微相有較明顯的關系。根據京11斷塊京344井密閉取心井資料及典型微相層的統計分析（表1），結果如下：

表1 京11斷塊微相“四性”統計數據對表

1.3 滲透率的選取

在實際產能預測中，滲透率值的選取非常重要，需要綜合多方面的因素考慮，然后對滲透率值進行優選。目前冀中探區探井的取心資料較少，預探井滲透率的選取主要參考鄰井或鄰塊的巖石物性分析，然后再采用本井和同一斷塊鄰井的測井滲透率進行約束，最后得出的滲透率才能作為產能預測及工程計算的依據。

例如京50X井第1試油層產能預測時，選擇京22-14井（2545.94m～2589.0m）取心巖樣分析數據，孔隙度平均值12.9%，滲透率最小值1.32×10-3μm2，預測結果與試油結果相差很大。經過跟蹤評價深入分析后，采用京22斷塊的物性分析值，孔隙度20%，滲透率29.6×10-3μm2作為工程計算及產能預測的依據，但考慮到兩個斷塊相距較遠，因此再運用鄰井京52井26#層滲透率1.7×10-3μm2及本井57#、66#層測井解釋滲透率進行約束，最終選取13×10-3μm2作為產能預測計算的依據。再次計算后，鄰井對比法產能預測結果為30m3/d～35m3/d，公式計算法預測結果為21m3/d，軟件計算法預測結果為27m3/d，與試油結果基本相符，驗證了滲透率取值的準確性。

2 供液半徑與產能預測的關系

2.1 供液半徑的重要性

在平面徑向流時，流線是一組流向點匯或由點源發散出來的直線，如圖（1）所示。實際生產中，在每一口井的井底附近，基本上都呈平面徑向流。

（1） （2）

圖1 （1）--點匯；（2）--點源

由達西定律：

（2）

（3）

將上式分離變量并積分得：

（4）

得平面徑向流的產量公式

（5）

式中：Q-流量，cm3/s（地下值）；P-壓力，10-1MPa；K-地層滲透率，μm2；h-油層厚度，cm；Re-供液半徑，cm；Rw-井筒半徑，cm；μ-原油粘度，mPa·s。

（5）式為液體平面徑向流的產量公式[3]，公式中除供液半徑Re外，其他參數都能借鑒或者參考相鄰油井的對應數據，唯獨供液半徑Re在預探井的試油產能預測中很難確定，因此供液半徑就成為預測產能高低的關鍵因素。

2.2 影響因素

實際生產中，影響供液半徑的因素很多，但對其影響最大的是油藏類型。目前構造油藏已存不多，構造巖性油氣藏已經成為油田今后主要勘探開發對象，但構造巖性油氣藏儲層特征非常復雜，縱向上非均質性強，橫向上儲層厚度變化很大，砂體的連通性并不好，油層在剖面上或平面上的分布比較分散。因而確定這種油藏的供液半徑非常困難。

2.3 供液半徑的選取

供液半徑的選取必須仔細分析油藏類型，確定好構造巖性油藏閉合高度、圈閉幅度以及含油高度，然后把這些參數算出的面積再換算成等值的圓面積A=？仔Re2，由此便可確定供液半徑Re：

（6）

如果同一油藏有兩口以上鉆探井，其中低部位的井為油水同出，也可以采用井距之半作為供液半徑。

關于兩種油藏類型供液半徑的選?。?/p>

（1）構造巖性油藏

淀35井位于蠡縣斜坡北段，根據研究院提供的井位論證書， Es2段圈閉面積8.6km2，高點埋深3090m，閉合幅度170m，預測含油面積6.9km2，而鉆探結果Es2的錄井解釋和測井解釋表明，Es23237～3317m井段均為油水同層和含油水層，沒有純油層，以此證明研究院提供的閉合幅度為整個構造巖性圈閉的幅度，而實際含油高度為40m，按此計算含油面積僅為1.73km2，因此根據（6）式得供液半徑為742m，鄰井綜合對比法預測結果為5m3/d～8m3/d，公式計算法預測結果為3.98m3/d，射孔優化軟件預測結果為4.63m3/d，待試油驗證。

（2）斷塊油藏

京50X井是位于河西務構造帶南區京62斷塊的一口預探井，鉆探目的層與京62井相同，屬于開發同一油藏的油井，因此京50X井第1試油層產能預測時，供液半徑取值為兩口井井間距的一半，代入射孔優化軟件預測結果為27m3/d，公式計算法預測結果為21m3/d，與試油結果30.2m3/d基本相符，驗證了供液半徑取值的準確性。

3 結束語

從總體上來看，鄰井綜合對比法較好，預測符合率30%，公式計算法和射孔優化軟件法都因涉及到滲透率和供液半徑這兩個重要參數，預測結果的符合率較低。因此，對產能預測軟件進行深入調研和優選，并適當加強預探井的鉆井取心以及測井的分區塊分層系的巖電試驗，以便提高儲層物性分析數據的精度，進而提高試油產能預測的有效性，以指導試油測試工藝優化設計，提高勘探綜合效益。

參考文獻

[1]杜淑艷，秦菲莉，董文峰，等.深層油氣儲層產能預測技術研究[J].石油天然氣學報，2006.

[2]張建國，雷光倫，張艷玉.油氣層滲流力學[M].石油工業出版社，1998.endprint