采油、采液指数随地层压力的变化-米尼问答

采油、采液指数随地层压力的变化

的有关信息介绍如下：

采油、采液指数随地层压力的变化

（一）采油指数变化模型

深层高压低渗油藏开发，随着地层流体压力的下降，储层岩石所受有效应力增大，这将导致渗透率降低，戈尔布诺夫提出渗透率随压力变化的模型^[127～130]：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

式中：K为压力p下的渗透率，μm²;Ki为原始地层压力下的渗透率，μm²;ak为渗透率下降系数，MPa^-1;pi为原始地层压力，MPa;p为压力，MPa。

引入压力函数得

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

由此利用渗流力学原理可推导出应力敏感性地层中一口井稳定流产量公式：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

式中：Q0为产油量，m³/d;B0为地层油体积系数；μ。为地层油粘度，mPa·s;h为有效厚度，m;re为泄油半径，m;rw为井筒半径，m;S为表皮系数。

令：Δpe=pi-peΔPwf=pipwf

式中：pe为地层压力，MPa;Pb为饱和压力，MPa;pwf为井底流压，MPa。

则拟稳定产量公式：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

油藏原始条件下进行稳定试井时，上式可用来描述井的产量与压力的关系。初期试井时，pe=pi，故生产压差Δp等于流动压力Δpwf。在这种条件下，可将（4-5-4）式写成：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

定义无因次流量QD

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定义无因次压力PD为：

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其中，Δp=Pe-pwf，即生产压差。当pwf>Pb时有（4-5-4）式及

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

其中，JOi为原始采油指数。

利用（4-5-8）式可以推导出某一地层压力和流压条件下的采油指数与原始采油指数的比值JOD。

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

上式即为渗透率随地层压力呈指数函数时所求的采油指数随地层压力和流压的变化模型。

文东油田Ⅱ类油层渗透率应力敏感模型（幂函数，其中p为地层压力）：

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由采油指数的定义可知某一地层压力p对应的采油指数为：

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这里孔隙度参数取15%，则油藏开发中采油指数：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

取油藏埋深3360m，岩石密度2.32g/cm³，重力加速度g为9.8m/s²，油藏压力系数1.80。由计算可知，当压力降为5MPa时，采油指数下降14%。

统计油田生产中的产出剖面数据如表4-5-1所示。经统计式（4-5-12）的计算结果与实际产出剖面统计结果误差在允许范围内。

表4-5-1 产出剖面统计结果

续表

（二）采液指数变化模型

由油水渗流的分流方程：

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则有产液量与产油量的关系：

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及采液指数与采油指数的关系：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

即

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式（4-5-16）即为文东深层高压低渗油藏开发采液指数的计算方法。

（三）文东油田采油、采液指数变化

统计文东油田产液剖面（表4-5-1；图4-5-1），分析采液指数、采油指数随含水率的变化（图4-5-1）。在低含水阶段，随着含水率的增大，采液指数、采油指数迅速递减。由式（4-5-15）表明，含水率不断增大，采油指数的递减速度大于采液指数的递减速度。中含水阶段，采液指数、采油指数递减速度有所减慢。进入高含水阶段（fw>90%），采液指数有递增的趋势，最终采油指数递减为零。

图4-5-1 采液指数、采油指数随含水率（fw）的变化

图4-5-2 文东油田地层压力变化

图4-5-3 文东油田相对渗透率曲线

图4-5-2为文东油田地层压力变化。目前，通过注水补充地层能量，地层压力维持在35MPa左右。但含水率一直处于上升状态，故这里只能讨论采液指数、采油指数与含水率之间的关系。经拟合计算目前渗透率是原始渗透率的85%左右，采油指数为初始采油指数的12%，采液指数是初始采液指数的35%。

对于Ⅱ类油层，随着地层压力的降低，其渗透率变化如表4-4-2所示。这里虽然渗透率降低不多，但含油饱和度下降较快（图4-5-3）。故采液、采油指数主要与含水率相关。进入中、高含水期，地层压力可以维持在30MPa以上生产（可以控制在30～35MPa之间）。但油藏含水饱和度持续增加，含水率增大。中、高含水期，随着开发工作的深入，导致采油指数降低的主要原因是储层含水饱和度的增大（含油饱和度降低），以至于采出液中含水率一直增加。

（四）采油、采液指数影响因素分析

影响低渗透油田采油、采液指数的因素很多，但主要有油水粘度比、启动压力梯度和含水率^[131]。

1.油水粘度比

分析表明，同一含水率改变油水粘度比，可计算得到不同的无因次采液指数。在相同含水率的情况下，油水粘度比越大，无因次采液指数越大。

2.启动压力梯度

油藏注水开发，只有达到一定的注水压力油层才能吸水，这一压力称为启动压力。启动压力受注采井距及油层性质的影响，在一定井距条件下启动压力随渗透率的增大而降低且随地层压力的上升而上升。启动压力梯度＝（pi-Pwf）/（R-rwf）。相同含水率下，启动压力梯度与生产压力梯度的比值越大，无因次采液指数越大。

3.含水率

低含水阶段，随含水率的增大，采油、采液指数减小；中含水阶段，采油，采液指数递减率减缓；高含水阶段，采油、采液指数递减率有所增加。随含水率的增加，采油指数递减率大于采液指数递减率。