低渗透油田产量递减规律研究及应用

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摘 要： 本文首先利用相对渗透率曲线和物质平衡原理建立低渗透油藏理论递减方程，其次结合油田实际生产和理论曲线进行比较，简要分析了实际开发偏离理论曲线的原因，最后指出低渗透油田科学合理开发的依据，即低渗透油田的生产必须根据油田开发规律进行适当调整，把油藏开发调整到科学合理的开发趋势上来。

关键词： 开发规律； 递减方程； 油田实际； 依据

中图分类号： TE3 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）09-0018-02

前言

油田生产过程中，动态分析是油藏管理者和油藏开发技术人员经常性的工作，在油藏开发过程中，产量变化、递减变化大小的如何评判？开发是否科学合理？本文从低渗透油藏本身的物质基础出发，建立油藏理论递减曲线，把理论曲线和低渗透油藏实际生产进行对比，指出油藏开发是否科学合理以及分析原因，也同时预见了油田如何科学合理开发，对油田生产开发有重要的指导意义。

1 低渗透油藏产量递减基本方程

在注水保持地层压力情况下，如不考虑井间产量差异，根据渗流力学原理，产油量可以写成下式[1]：

qO=■ ■

=■KrO（Sw）=qOiEnKrO（Sw） （1）

式中 qOi=■ E=1-■

式中h—油层厚度，m；p—生产压差，Pa；K—油层渗透率，m2；B—体积系数；E—无因次启动压力梯度；n—油井数，口；μ—粘度，Pa·s；Re—供油半径，m；rw—井径，m；δp—启动压力，Pa；S—饱和度；Kr—相对渗透率；O—油相；w—水相；i—初始时刻。

在注采平衡情况下[2]，有

■=■ （2）

（1）、（2）式结合，有

■=■dt （3）

积分（3）式，得

■■=■t （4）

因为本文研究区块油相相对渗透率曲线呈幂函数形式（长庆特低渗透油田大部分是幂函数形式，对低渗透油田有广泛的代表性），即

KrO（Sw）=a（1-Sw）b （5）

把（5）式代入（4）式得

■■=■t （6）

积分（6）式得：

（1-Sw）1-b=■t+c （7）

把（7）式代入（1）式得

qO=qOiEna■t+c■ （8）

令式中■=N，qOiEnac■=A；■=E′则（8）式变为

qO=A（1+E′t）N （9）

由（9）式可推出递减率变化方程

D（t）=-■=-■ （10）

显然初始递减率

Di=D■=-E′N （11）

将（11）式代入（9）式得

q（t）=A1-■tN （12）

令N=-■，则上式变为

q（t）=A（1+nDit） （13）

式中；Vp—油层孔隙体积，a，b，c——常数。

（13）式代表了低渗透油藏在注水开况下，注采平衡、地层压力保持平衡、无增产措施（包括压裂、转抽或换泵、钻新井）、开井时率正常的情况下[3]，符合油藏特征的产量递减规律，反之，就要分析影响油藏递减加大或者减小的具体原因。

2 安塞油田W区块递减规律的应用及分析

安塞油田W区块1991年投产135口油井，注水井50口，该区块实验室测定相对渗透率曲线如下图：

由图1安塞油田W区块相对渗透曲线可得到

KrO（Sw）=64.63（1-Sw）8.3 （14）

把（5）式代入（4）式，有

■■=■t （15）

积分（15）式，有

（1-Sw）1-8.3=■t+c （16）

t=0时，c=36.91。

从以上式和实验测定可知W区块计算参数是：a=64.63，b=8.3，N=-1.14，E=0.75，A=102.39，E′=0.01116，以上参数代入（9）式得到低渗透油藏产量理论递减方程qO=102.39×（1+0.0116×t）-1.14，利用该式理论计算和实际对比得，如下图3。

从图3可以看出，W区块理论计算产量和实际产量递减趋势相同，实际产量基本落在理论曲线上，该区块历年月注采比于1.15，地层压力保持在95～110%间。生产140个月后，点子高于理论值，主要是加强了注水（月注采比提高到1.25），以及措施工作量增加所致。该区块注水量大于采出量，地层能量保持水平较高，是实际开发优于理论值得主要原因。W区块2004年被公司评价为一类高效开发区块[4]。相反，W区块实际开发产量低于理论计算产量，递减趋势大于理论递减趋势，这个时候就要采取降递减措施，就要调整油藏注采比、加强措施力度，加强油藏动态分析，对比理论开采曲线，把油藏开发调整到科学合理的开发趋势上来。

理论递减曲线是油藏是否开发合理的评判标准，是油藏实际开采下步是否采取措施的参照依据。

3 结论

油藏开发是否合理，首先要根据相渗曲线建立油藏开发理论标准方程[5]，再生产实际和理论递减曲线进行比较，如果递减趋势相同的情况下，实际生产略大于理论开采，油藏处于高效开发阶段，如果实际生产小于理论开采，就要相应采取措施，提高油田的产量，如果递减趋势大于理论递减趋势，就要采取降递减措施。建立起开采理论标准有利于指导油藏科学合理开发，既防止盲目增加油藏产量，又防止油藏低速开发，对油藏科学开采的生产实践有很好指示作用。

参考文献：

[1] 杨正明.低渗透油藏产量递减规律及水驱特征曲线[J].石油勘探与开发，2000，27（3）.

[2] 葛家理.油气层渗流力学[J].北京：石油工业出版社，1982.

[3] 计秉玉.产量递减方程的渗流理论基础[J].石油学报，1995，16（3）：86～96.

[4] 靳文奇.安塞油田长6油层组长期注水后储层变化特征[J].地球科学与环境学报，2010，3.

[5] 陈新彬.低渗透储层产量递减模型的渗流机理及应用[J].石油学报，2011，1.