基于流管法的低滲透油藏水驅動態(tài)分析

肖圣潔 郭有鑫

摘要：本文圍繞基于流管法的低滲透油藏水驅動態(tài)展開討論，借助油藏工程計算方法，遵循流管法的基本原理，保證油田實際產量與計算量相同。在對油藏分布以及產量進行計算時，應充分考慮啟動壓力梯度，避免計算時出現(xiàn)誤差，影響到計算的準確性。

關鍵詞：低滲透油藏;流管法;啟動壓力梯度;水驅動態(tài)

引言：

在低滲透油藏類型的油田進行開采時，借助水驅開發(fā)法，既能提升采油效率和速度，還能保證油田開采的穩(wěn)定性。目前，對低滲透油藏水驅動態(tài)進行研究時，結合產量、水驅前緣或者波及系數(shù)等參數(shù)，需要更加關注每項參數(shù)具有的聯(lián)系關系，才能在分析時，控制低滲透油藏采油效率。所以，在現(xiàn)階段水驅動態(tài)分析時，采用壓力梯度開發(fā)指標方法進行計算，并基于流管法原理，建立法井網三角流管模型。

1.流管模型的建立

對低滲透油藏水驅動態(tài)進行充分的分析，按照五點法井網，將其中的1/8平面作為單元，按照三角流管思想計算流管水驅動態(tài)，從而獲得相應的分析數(shù)據(jù)。

在計算過程中，按照等角度形成N根流管，根據(jù)公式確定每根三角流管參數(shù)：α₁=β₁=π/4，△α=△β，△α=π/4。在1≤ι≤N范圍內，每個流管α（ι）=β（ι）=π/4N·（ι-1/2），L（ι）=l/cosα（ι）。

2.水驅動態(tài)指標計算原理

在低滲透油藏水驅動態(tài)分析過程中，出現(xiàn)兩相滲流情況，需要對啟動壓力梯度充分的考量，并根據(jù)非達西滲流公式，在一維三角流管中得到的公式如下：q/A（ξ）=-KK_ro/μ₀（dp/dξ+λ_o）-KK_rw/μ_w（dp/dξ+λ_w），在公式中q代表產液量，單位為m³/s，K代表絕對滲透率，單位為m²，KK_ro與KK_rw代表油相和水相的滲透率，μ₀與μ_w代表油和水粘度，單位為Pa·s，p代表壓差，單位為Pa，λ_o與λ_w代表油相和水相的啟動壓力梯度，單位為Pa/m。根據(jù)上述公式可知，進行簡化后可得△p=q·R+F，在公式中△p代表生產壓差，單位為Pa。

在上述公式中，R代表滲流阻力，在流管內隨著注水量和水驅前緣位置的變化發(fā)生改變。所以，在單根流管內，產油量和產水量計算公式為q（ι）和q（ι）（1-f_woutlet）、q_w（ι）分別為0和q（ι）f_woutlet，在公式內，q_o（ι）代表第ι根流管產油量，單位為m³/s，而q_w（ι）代表第ι根流管產水量，單位為m³/s。另外，q（ι）代表第ι根流管產液量，單位為m³/s，f_woutlet代表出口端含水率，單位為%。

以一維驅替前緣推進方程為計算方法，在三角流管內，可根據(jù)公式f_woutlet=Φ/?^T₀qdt·tan△α/2·h（1/2·L²-2r²_w），在公式中Φ代表孔隙度，T代表總注水時間，單位為s。按照想丟滲透率曲線公式可知，K_ro=α₁（1-S_WD）^m，K_rw=α₂（S_WD）ⁿ，S_WD=（S_W-S_WC）/（1-S_or-S_WC）。

3.水驅動態(tài)分析

以某油田對低滲透油藏水驅動態(tài)進行分析，結合基本參數(shù)以及五點法井網計算單元，對以下參數(shù)進行分析，包括油水井距、油藏孔隙度、滲透率、油層厚度、井筒半徑、注入量、水相粘度、油相粘度、水相啟動壓力梯度、油相啟動壓力梯度、流管劃分數(shù)目、流管劃分單元數(shù)。而根據(jù)相對滲透率曲線，在K_ro曲線降低時，K_rw曲線會上升，而當K_ro曲線相對滲透率在0-0.2范圍內，K_rw曲線含水飽和度在0.5-0.6范圍內時，兩條曲線會產生相交點。

3.1模型驗證

借助模型進行驗證時，需要對啟動壓力梯度考慮和不考慮兩種情況下，對比計算產油量與實際產油量。通過比較發(fā)現(xiàn)，在考慮啟動壓力梯度的情況下，產油量和計算產油量較為接近。但是，若未能考慮啟動壓力梯度，會使計算的產油量高于實際產油量。以對比的數(shù)據(jù)可知，在流管模型中，考慮啟動壓力梯度，對于計算出準確的產油量發(fā)揮至關重要的作用。

3.2滲透阻力變化

根據(jù)各流管的滲流阻力，在規(guī)定的時間內變化可知，每根流管的滲流阻力曲線，會在滲流阻力變化下發(fā)生改變。通常情況下，若增加初始狀態(tài)的滲流阻力，此時K_ro/μ₀+K_rw/μ_w計算值與滲流阻力值，按照油水總流度的變化，成非單調函數(shù)變化關系。一旦在特定的時間內，流管超過臨近狀態(tài)，流管受到的滲流阻力逐漸降低。

在每個流管內受到的滲流阻力變化可知，若主流管的滲流距離縮短，注水量會會突破滲流阻力，而此時的滲流阻力降低到最小值。若流管內的注水速度降低，會增大滲流阻力。

3.3飽和度分布和水驅前緣動態(tài)

結合主流管的飽和度分布情況，在時間不斷增加過程中，會有更多的水進入到流管內，而水驅前緣與采油井端的距離不斷縮小。若注入水突破極限值，會消除水驅前緣，同時也會增加含水飽和度。另外，在指定的時間段內，水驅前緣與注入井端含水飽和度，成正比例關系，若含水飽和度增加，遞增幅度會加大。

3.4產量變化

按照主流管產油量、產水量以及水油比關系，在主流管初期注水時間段內，產油量保持穩(wěn)定狀態(tài)，此時水油比為0。若注水時間發(fā)生變化，且注入水在某一時刻大量增加，而產油量會降低。在注入一段時間水后，產油量和產水量保持平衡關系，這時會上升水油比。

3.5采出程度及波及系數(shù)變化

以五點法井網單元的猜出程度，以及波及系數(shù)在時間變化而改變時，若時間增加，采出程度和波及系數(shù)也會增加。但是流管突破見水后，采出程度和波及系數(shù)，盡管會持續(xù)增加，但是增加的速度不斷變慢，最終趨于平衡的狀態(tài)。根據(jù)上述參數(shù)可知，若流管突破后，會降低水驅效率。

結語：

綜上所述，根據(jù)流管法，對低滲透油藏水驅動態(tài)分析可知，在注水拓展過程中，每個流管的水驅前緣前進減緩，此時滲流阻力會增加。另外，若主流管突破前，產油量較為固定，并且不會產水，此時采出程度和波及系數(shù)，在時間變化過程中速度不斷減慢，導致水驅效率不斷減少。

參考文獻：

[1]宋付權，劉慈群.低滲透油藏水驅采收率影響因素分析[J].大慶石油地質與開發(fā)，2000，（1）：30-32.

[2]何秋軒，阮敏，王志偉.低滲透油藏注水開發(fā)的生產特征及影響因素[J].油氣地質與采收率，2002，（2）：6-9.

[3]牛彥良，李莉，韓德金，等.低滲透油藏水驅采收率計算新方法[J].石油學報，2006，（2）：77-79.