一种缝洞型油气藏水体能量评价方法.pdf

2 0 1 6年 1月 第 3 l卷第 1期 西安石油大学学报 自然科学版 J o u r n a l o f X i a n S h i y o u U n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n J a n ．2 0 1 6 V0I ． 31 No ．1 文章编号 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 3 - 0 6 4 X． 2 0 1 6 ． O 1 ． 0 0 8 文章编号 1 6 7 3 - 0 6 4 X 2 0 1 6 0 1 -0 0 5 3 -05 中图分类号 T E 3 4 4 ； T E 3 4 1 文 献标 识码 A 一 种缝洞型油气藏水体 能量评价方法 常宝华 ， 李世银 ， 谢 恩 ， 孙贺东 ， 江杰 ， 陈 1 ． 中国石油勘探开发研究院 廊坊分院， 河北 廊坊 0 6 5 0 0 7； 2 ． 中国石油天然气股份有限公司 塔里木油田分公司， 新疆 库尔勒 8 4 1 0 0 0 摘要 针对缝洞型油气藏水体能量评价 困难的问题 ， 在储层特征研究的基础上， 运用物质平衡原理 分析 了缝 洞型油藏见水前后油水产量变化规律 ， 通过无 因次简化得到产水、 产油方程 ， 经过无 因次产水方程拟合分析 及产油方程拟合验证 ， 建立 了一种新的缝洞型油藏有限水体能量的评价方法。综合考虑水体规模、 避水高度 及连通性等因素， 以产水特征为研究对象， 采用曲线拟合方法求取水体规模、 避水高度及连通性等相关参数。 关键词 缝洞型油气藏 ； 水体能量 ； 评价方法 A M e t ho d f o r Ev a l ua t i ng t he Ene r g y o f W a t e r i n Fr a c t u r e d- v u g g y Re s e r v o i r s CHANG B a o h u a ， LI S h i y i n ， XI E En ， S UN He d o n g ， J I ANG J i e ， CHE N Yu a n 1 ． L a n g f a n g B r a n c h， P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C N P C， L a n g f a n g 0 6 5 0 0 7 ， He b e i ， C h i n a ； 2 ． T a r i m O i l fi e l d C o mp a n y ， C N P C， K o r l a 8 4 1 0 0 0， Xi n j i a n g ， C h i n a Ab s t r a c t A i mi n g a t t h e d i ffic u l t y i n t h e e v a l u a t i o n o f wa t e r e n e r g y i n f r a c t u r e d v u g g y r e s e r v o i r s ， b a s e d o n t h e r e s e a r c h o f r e s e r v o i r c h a r a c t e ris t i c s ， t h e c h a n g e l a w s o f o i l a n d w a t e r p r o d u c t i o n o f t h e f r a c t u r e d v u g gy r e s e rvo i r s b e f o r e a n d a f t e r wa t e r b r e a k t h r o u g h a r e a n a - l y z e d u s i n g t h e p ri n c i p l e o f ma t e ri a l b ala n c e ． T h e o i l a n d wa t e r p r o d u c t i o n e q u a t i o n s a r e o b t a i n e d b y d i me n s i o n l e s s a n aly s i s ， a n d a me t h o d f o r e v a l u a t i n g wa t e r e n e r gy i n f r a c t u r e d v u g gy r e s e rvo i r s i s e s t a b l i s h e d t h r o u g h f i t t i n g a n a l y s i s ． T a k i n g t h e c h ara c t e r i s t i c s o f t h e wa t e r p r o d u c i n g o f t h e f r a c t u r e d v u g g y r e s e rvo i rs a s t h e r e s e a r c h o b j e c t ， t h e r e l e v a n t p ara m e t e rs t o w a t e r e n e r gy s u c h a s t h e s i z e o f w a t e r b o d y ， t h e h e i g h t o f wa t e r a v o i d a n c e an d t h e c o n n e c t i v i t y o f wa t e r b o d y a r e o b t a i n e d u s i n g t h e c u r v e fi t t i n g me t h o d ． Ke y wo r d s f r a c t u r e d v u g g y r e s e r v o i r ； wa t e r b o d y e n e r gy ； e v alu a t i o n me t h o d 常宝华， 李世银 ， 谢恩， 等． 一种缝洞型油气藏水体能量评价方法[ J ] ． 西安石油大学学报 自然科学版 ， 2 0 1 6 ， 3 1 1 5 3 ． 5 7 ． C H A N G B a o h u a ， L 1 S h i y i n ， X I E E n ， e t a 1 ． A Me t h o d fo r E v a l u a t i n g t h e E n e r g y o f Wa t e r i n F r a c t u r e d - v u g g y R e s e r v o i r s [ J ] ． J o u r n a l o f X i h n S h i y o u U n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ， 2 0 1 6 ， 3 1 1 5 3 5 7 ． 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 8 - 0 8 基金项目国家自然科学基金“ 缝洞型碳酸盐岩油藏溶洞参数识别方法研究” 编号 5 1 0 7 4 1 7 6 作者简介 常宝华 1 9 8 6 一 ， 男， 博士 ， 工程师， 主要从事油气藏动态研究。 E ma i l c ha ng b a o h u a p e t r o c hi n a． c o n．o n 一 5 6一 西安石油大学学报自然科学版 直接求出水体能量系数 m。 由此 ， 可 以根据储层已知参数 ， 通过拟合产油 、 产水 曲线 ， 分析底水能量强弱。 根据拟合得到 n 后 ， 再结合已知储层参数 ， 拟合无因次产水 、 产油曲线 ， 可以得到避水高度 、 底水与井底沟通 的等效渗透率 及水体体积等参数。 分析步骤 首先将产水量和时间无因次化 ， 按式 1 0 得到实际生产 的无 因次产水 曲线 ， 拟合得 到 。 ； 其次 ， 结合 已知储层参数 ， 给出初始参数 ， 拟合无 因次产水 、 产油曲线 ， 调整参数避水高度、 底水与井 底沟通的等效渗透率及水体体积规模等参数使曲线 拟合最好 ； 根据拟合得到参数 ， 计算产油、 产水生产 曲线 ， 与实际生产曲线对 比， 拟合最好时 ， 说明参 数 合理正确， 否则重复调参拟合。 b e 、 聪 ， 最 { L e 8 童 妄4 2 针对缝洞型油气 藏 ， 将高气油 比的凝析气缝洞 单元看作小型气藏 ， 应用相同的分析思路 ， 应用气体 的压力平方公式推导有限底水型缝洞单元的水体能 量问题。 3实例分析及应 用 塔里木盆地某区块 A井 ， 钻遇奥 陶系碳酸盐岩 储层 ， 为典型缝洞型储 层。该井生产 曲线如图 3所 示 ， 2 0 1 3年 5月重新开井生产 ， 日产水量呈逐 渐递 减趋势 ， 日产油量相对 平稳 ， 区块综合压缩 系数为 0 ． 0 0 2 MP a 一， 平均孔隙度为 4 ． 1 ％， 地层水压缩系 数 O ． 0 0 0 2 M P a ～， 平均地层 渗透率为 0 ． 3 51 0 m ， 原油体积系数 1 ． 8 ， 地层水体积系数 1 ． 0 2 。 每 碧 图 3 A井生产 曲线 F i g ． 3 Pr o du c t i o n c ur v e s o f A we l l 地质认识上 ， 该井连通 的油气藏单元没有连通 大型水体， 从生产特征上看， 该井日产水量呈递减趋 势 ， 判断该井连通有限规模的水体。按上述方法进 行计算分析 ， 图 4 、 图 5分别为无 因次产水量倒数曲 线 、 无因次产水量拟合 曲线 ， 基本符合公式 1 0 所 述线性特征 ， 拟合 曲线可得水体能量系数为 5 1 1 6 5 。 无因次时间 ／ 1 o 5 图 4 无 因次产水量倒数 曲线 F i g ． 4 Re c i p r o c a l c u r v e o f d i m e n s i o n l e s s wa t e r pr o du c ti o n 图 5无因次产水量 拟合曲线 Fi g ． 5 F i t t i ng c u rv e o f d i m e n s i o nl e s s wa t e r pr o d u c ti o n 图6 、 图 7分别 为 日产水 量、 日产 油量拟合 曲 线， 通过计算得到的理论曲线与实际生产曲线趋势 一 致 ， 误差较小 ， 由此可以通过拟合实际生产 曲线验 证计算模型及拟合参数的正确性。图 8为根据物质 平衡原理计算得到的地层压力曲线， 可以分析考虑 有限水体影响情况下地层压力 的变化趋势。计算结 果如表 l所示 ， 水体与井底沟通等效渗透率为 5 7 2 常宝华等 一种缝洞型油气藏水体能量评价方法 一 5 7一 、 枷 繁 钆 童 、 啊 震 图 6 产水量拟合 曲线 F i g ． 6 F i t tin g c u r v e o f wa ter p r o du c t i o n 图 7 产 油量 拟合 曲线 F i g ． 7 Fi t t i ng c u r v e o f o i l p r o d u c ti o n 茧 出 图8 地层压力与井底流压对比曲线 Fi g ． 8 Co nWt o f f o r ma tio n p r e s s ur e c u r v e wi t h bo t t o mh o l e fl u i d p r e s s u r e c u r v e 1 0 一 m ， 可能通过断层或垂直裂缝 裂缝 网络 沟 通水体与井底 ， 水体倍数约为 2 ， 水体规模有限但沟 通较好 ， 且避水高度较小 ， 造成油井 开井生产 即产 水 ， 随后产水量逐渐减小的生产特征 。 综上所述 ， 以 日产水量为主要分析对象 ， 通过曲 线拟合方式求取水体规模、 沟通等效渗透率及水体 能量系数等参数 ， 通过生产历史拟合验证 了参 数的 正确性 。 表 1 塔里木盆地某区块 A井基础参数及计算结果 Ta b ． 1 Ba s i c pa r a me t e r s a n d wa ter - b o d y c a l c u l a t i o n p a r a m e ters o f A we l l i n s o me bl o c k o f Tam Bas i n 参 考 文 献 [ 1 ] 张希明． 新疆塔河油田下奥陶统碳酸盐岩缝洞型油气 藏特征[ J ] ． 石油勘探与开发， 2 0 0 1 ， 2 8 5 1 7 - 2 2 ． ZHANG Xi mi n g ． T h e c h a r a c t e ris t i c s o f L o we r O r d o v i c i a n fis s ur e ． v u g c a r b o na t e o i l a n d g a s p oo l s i n Ta h e o i l fie l d， X i n j i a n g [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， 2 0 0 1 ， 2 8 5 1 7 - 2 2 ． [ 2 ] 张希明， 杨坚， 杨秋来， 等． 塔河缝洞型碳酸盐岩油藏 描述及储量评估技术 [ J ] ． 石油 学报 ， 2 0 0 4， 2 5 1 1 3 1 9． Z H A N G X i m i n g ， Y A N G J i a n， Y A N G Q i u l a i ． e t a 1 ． R e s e r - v o i r d e s c rip t i o n a n d r e s e r v e s e s t i ma t i o n t e c h n i q u e f o r f r a c t u r e ． c a v e t y p e c a r b o n a t e r e s e r v o i r i n T a h e O i l fi e l d[ J ] ． A c t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 4 ， 2 5 1 1 3 1 9 ． [ 3 ] 陈志海 ， 戴勇， 郎兆新． 缝洞性碳酸盐岩油藏储渗模式 及其 开 采 特征 [ J ] ． 石 油 勘 探 与 开 发 ， 2 0 0 5 ， 3 2 3 1 0l l 0 5． C HE N Z h i h a i ， DAI Yo n g ， L ANG Z h a o x i n ． S t o r a g e p e r c o l a t i o n mo d e s a n d p r o d uc t i o n p e r f o r ma n c e o f t h e ka r s t r e s e r v o i r s i n T a h e O i l fi e l d[ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， 2 0 0 5 ， 3 2 3 1 0 1 1 0 5 ． [ 4 ] 吕爱 民 ， 姚 军． 缝洞 型底水 油 藏含水 率 变化 规律 研究 [ J ] ． 新疆石油地 质 ， 2 0 0 7， 2 8 3 3 4 4 3 4 7 ． L V A i mi n ． Y AO J u n ． T h e v a r i a t i o n o f wa t e r c u t i n f r a c - t u r e d - v u g g y r e s e r v o i r w i t h b o t t o m w a t e r [ J ] ． X i n j i a n g P e t r o l e u m G e o l o g y ， 2 0 0 7 ， 2 8 3 3 4 4 - 3 4 7 ． [ 5 ] 杨宇， 康毅力， 张凤东， 等． 塔河油 田缝洞型油藏流动 单元的定义和划分[ J ] ． 大庆石油地质与开发， 2 0 0 7 ， 2 6 2 3 1 - 3 7 ． YAN G Yu， KANG Yi l i ， Z HANG F e n g d o n g ． e t a 1 ． D e fi n i - t i o n a n d c l a s s i fi c a t i o n o f fl o w u n i t s i n T a h e f r a c t u r e c a v i t y c arb o n a t e r e s e rvo i r 『 J ] ． P e t r o l e u m G e o l o g y＆O i l f i e l d D e ． v e l o p me n t i n D a q i n g ， 2 0 0 7 ， 2 6 2 3 1 - 3 7 ． [ 6 ] 丁良成． 气藏有限封闭水体能量的评价方法[ J ] ． 新疆 石油地质 ， 2 0 0 6 ， 2 7 5 5 9 1 - 5 9 2 ． DI NG Li a n g c he ng ． Ev a l u a t i o n o f g as po o l wi t h c l o s e d a nd r e s t ri c t e d w a t e r e n e r g y [ J ] ． X i n j i a n g P e t r o l e u m G e o l o gy， 2 0 0 6 ， 2 7 5 5 9 1 - 5 9 2 ． [ 7 ] 王霞 ， 李世银 ， 杨文明， 等． 轮古东奥陶系凝析气藏水 体能量评价研究[ J ] ． 重庆科技学院学报 自然科学 版 ， 2 0 1 3 ， 1 5 5 5 0 - 5 2 ． W ANG Xi a， L I S h i y i n， YANG We n mi n g ． e t a 1 ． S t u d y o n Lun g u Ea s t Or d o v i c i a n g a s c o n de ns a t e r e s e r v o i r wa t e r e n e r g y e v a l u a t i o n[ J ] ． J o u r n a l o f C h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o gy N a t u r al S c i e n c e s E d i t i o n ， 2 0 1 3 ， 1 5 5 5 0 - 5 2 ． 责任编辑 王辉