CN104265281A - 封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法 - Google Patents

封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法，测出原油原始体积系数Boi和不同压力条件下体积系数Bo，测得岩心的原始含油饱和度Soi和原始含水饱和度Swc，通测出地层原油压缩系数Co和地层水压缩系数Cw、岩石压缩系数Cp，根据上述参数得出岩石有效压缩系数Ceff；测算出石油地质储量N，根据物质平衡方程测得一定注入条件下油藏压力，最后根据平面径向流达西方程预测出出油井的产量，此处的产品包括出油产量和出水产量。补充了注水开发条件下注入水与油藏压力变化的对应关系，从而起到可以预测注水开发条件下日产油量和日产水量，为油田生产的成本提供参考价值。

Description

封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法
技术领域
本发明属于油藏工程技术领域中封闭非饱和油藏天然能量开发后期转换开发技术，进行人工注水开发条件下油井产量预测的一种方法，即封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法。
背景技术
本技术领域涉及的主要专业概念如下：
1、封闭油藏：指无水体相连的油藏。主要指一些岩性圈闭油藏或边底水很弱对油藏开发影响很小的油藏，封闭油藏最主要特征是在油藏开发过程中无边底水水侵作用或水侵作用很弱。
2、未饱和油藏：指油藏没有被气体饱和。其主要特征是油藏地层压力高于饱和压力，油藏开发过程中无气体流动。
3、弹性驱动：指油藏驱动方式为其自身的弹性膨胀能，无边水和人工注入水参与。
4、注水开发：是利用人工注水方式恢复或提高地层能量，提高驱油效率的一种油藏开发方式。
油田开发存在2个阶段，初始状态是，由于油藏地层压力高，这个时候我们无需注水提高地层能量，这个阶段出油为纯油，第二个阶段是在油田开发一定时间后，油藏地层压力过低，此时，我们利用人工注水方式恢复或提高地层能量从而继续开采，在第二个阶段中，我们注入的水量，和取得的压力都是没有进行预测的，而根据注水量去预测出油量我们也没有进行过预测，只是在实际操作过程中不断增加注水量和提高注水压力，从而提高出油量。在以前的油藏工程研究中，主要考虑了在油藏开发过程中，由于不断的采出对油藏压力、含水的影响，但对油藏开发后期进行人工注水条件下油井产量的定量描述较少，因此，较难对此条件下油井产量的预测，这对开采成本无法做到合理的预测，不利于后期阶段的开采。
发明内容
本发明的目的是提供一种封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法，本发明主要利用封闭未饱和油藏弹性驱动的物质平衡方程计算油藏有效压缩系数，利用计算结果反推封闭未饱和油藏弹性驱动后期再进行注水开发条件下注入水与油藏压力变化的对应关系，再利用平面径向流达西方程计算油井产量。
本发明的实现方案如下：
封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法， 
本发明的设计原理为：通过分析仪器测出原油原始体积系数Boi和不同压力条件下体积系数Bo，测得岩心的原始含油饱和度Soi和原始含水饱和度Swc，通过分析仪器测出地层原油压缩系数Co和地层水压缩系数Cw、岩石压缩系数Cp，根据上述参数得出岩石有效压缩系数Ceff；利用累产油、压力测试结果和上述测试、计算结果，测算出石油地质储量N，根据物质平衡方程测得一定注入条件下油藏压力，最后根据平面径向流达西方程预测出出油井的产量，此处的产品包括出油产量和出水产量。
具体步骤如下：
步骤1：利用地层高压物性分析仪测量出原油原始体积系数Boi和不同压力条件下体积系数Bo；
步骤2：对岩心进行萃取和洗油处理，确定岩心的原始含油饱和度Soi和原始含水饱和度Swc；
步骤3：用PVT高压物性仪测量地层原油压缩系数Co和地层水压缩系数Cw，采用岩石力学测试仪测定岩石压缩系数Cp；
步骤4：利用步骤1、步骤2、步骤3的测试结果，计算出岩石有效压缩系数Ceff，岩石有效压缩系数Ceff的计算公式为：                                                ；
步骤5：油藏动态地质储量的求取，已知油田累产油Np，根据油田现场生产资料可以得到累产油Np；，利用压力测试仪监测出油田原始地层压力Po和不同开发时期的地层压力Pi；根据封闭未饱和油藏弹性驱动方程，可以石油地质储量N，；
步骤6：根据已知的油田累积注入水量Winj和累积产水量Wp，利用油田现场生产资料可以知道油田累积注入水量Winj和累积产水量Wp；再将步骤1至步骤5所得参数代入封闭未饱油藏弹性驱动后期注水开发的物质平衡方程：就可以算出在某一注入水条件下油藏压力Pp，
，BW为P压力下地层水的体积系数；
步骤7：利用平面径向流达西方程；上述平面径向流达西方程中，参数；参数α的求取是利用在弹性驱动阶段某一压差条件下油井产量可计算出结果，平面径向流达西方程中的q为当前阶段的日产油量或日产水量，μ为原油粘度，h为油层厚度，re为油井泄油半径，rw为油井半径，
当油藏进入油单相流阶段时，以岩心分析仪求得在一定压力条件下，根据渗出液体积求得储层渗透率K，当前阶段为纯出油阶段，只有日产油量，根据上述平面径向流达西方程求出日产油量q，；
当油藏进入油水两相流阶段时，以岩心分析仪求得在一定压力条件下，根据渗出液体积求得油相相对渗透率Kro和水相相对渗透率Krw，本阶段的油井具有一定综合含水，当前阶段为油水混合阶段，有日产油量和日产水量，根据上述平面径向流达西方程求出日产油量，根据上述平面径向流达西方程求出日产水量。
为落实油田中期注水或晚期注水效果，预测人工注水后油田产量的变化，同时给油田注水项目的经济评价提供数据支撑，为油田开发决策提供依据，对油田注水后油井产量运行的预测是十分必要和必须的。本项目主要利用油层岩心分析成果、原油物性分析成果和油田开发过程中压力变化，根据物质平衡原理和达西定律，提出一种预测封闭未饱和油藏弹性驱动后期注水开发油井产量的预测方法。
步骤2的具体操作为：利用钻井密闭取心的方法取出含油井段岩的岩心，得到岩心中的水分体积，再对测量过水分的岩心进行洗油处理，测量出岩心中原油体积，依照水分体积和原油体积确定岩心的原始含油饱和度Soi和原始含水饱和度Swc。
得到岩心中的水分体积的方式是：将岩心放于干馏筒内，在150℃条件下恒温4小时后取出，将之用冷水急剧冷却，然后加入精密测定乙醇萃取出岩心中的水分，从而测算得到岩心中的水分体积。
步骤3中，采用型号为RTR—1000的三轴岩石力学测试仪测定岩石压缩系数Cp。
本发明主要利用封闭未饱和油藏弹性驱动的物质平衡方程计算油藏有效压缩系数，利用计算结果反推封闭未饱和油藏弹性驱动后期再进行注水开发条件下注入水与油藏压力变化的对应关系，再利用平面径向流达西方程计算油井产量，补充了注水开发条件下注入水与油藏压力变化的对应关系，从而起到可以预测注水开发条件下日产油量和日产水量，为油田生产的成本提供参考价值。
附图说明
图1为本发明的实现流程图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法， 
步骤1：利用地层高压物性分析仪测量出原油原始体积系数Boi和不同压力条件下体积系数Bo；
步骤2：对岩心进行萃取和洗油处理，确定岩心的原始含油饱和度Soi和原始含水饱和度Swc；
步骤3：用PVT高压物性仪测量地层原油压缩系数Co和地层水压缩系数Cw，采用岩石力学测试仪测定岩石压缩系数Cp；
步骤4：利用步骤1、步骤2、步骤3的测试结果，计算出岩石有效压缩系数Ceff，岩石有效压缩系数Ceff的计算公式为：；
步骤5：油藏动态地质储量的求取，已知油田累产油Np，根据油田现场生产资料可以得到累产油Np；，利用压力测试仪监测出油田原始地层压力Po和不同开发时期的地层压力Pi；根据封闭未饱和油藏弹性驱动方程，可以石油地质储量N，；
步骤6：根据已知的油田累积注入水量Winj和累积产水量Wp，利用油田现场生产资料可以知道油田累积注入水量Winj和累积产水量Wp；再将步骤1至步骤5所得参数代入封闭未饱油藏弹性驱动后期注水开发的物质平衡方程：就可以算出在某一注入水条件下油藏压力Pp，
，BW为P压力下地层水的体积系数；
步骤7：利用平面径向流达西方程；上述平面径向流达西方程中，参数；参数α的求取是利用在弹性驱动阶段某一压差条件下油井产量可计算出结果，平面径向流达西方程中的q为当前阶段的日产油量或日产水量，μ为原油粘度，h为油层厚度，re为油井泄油半径，rw为油井半径，
当油藏进入油单相流阶段时，以岩心分析仪求得在一定压力条件下，根据渗出液体积求得储层渗透率K，当前阶段为纯出油阶段，只有日产油量，根据上述平面径向流达西方程求出日产油量q，；
当油藏进入油水两相流阶段时，以岩心分析仪求得在一定压力条件下，根据渗出液体积求得油相相对渗透率Kro和水相相对渗透率Krw，本阶段的油井具有一定综合含水，当前阶段为油水混合阶段，有日产油量和日产水量，根据上述平面径向流达西方程求出日产油量，根据上述平面径向流达西方程求出日产水量。
 
步骤2的具体操作为：利用钻井密闭取心的方法取出含油井段岩的岩心，得到岩心中的水分体积，再对测量过水分的岩心进行洗油处理，测量出岩心中原油体积，依照水分体积和原油体积确定岩心的原始含油饱和度Soi和原始含水饱和度Swc。
得到岩心中的水分体积的方式是：将岩心放于干馏筒内，在150℃条件下恒温4小时后取出，将之用冷水急剧冷却，然后加入精密测定乙醇萃取出岩心中的水分，从而测算得到岩心中的水分体积。
步骤3中，采用型号为RTR—1000的三轴岩石力学测试仪测定岩石压缩系数Cp。
步骤7中，在当油藏进入油水两相流阶段时，所求得的出日产水量和日产油量即为我们所要预测的结果。
如上所述，则能很好的实现本发明。 

Claims (4)

1.封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法，其特征在于： 
步骤1：利用地层高压物性分析仪测量出原油原始体积系数Boi和不同压力条件下体积系数Bo；
步骤2：对岩心进行萃取和洗油处理，确定岩心的原始含油饱和度Soi和原始含水饱和度Swc；
步骤3：用PVT高压物性仪测量地层原油压缩系数Co和地层水压缩系数Cw，采用岩石力学测试仪测定岩石压缩系数Cp；
步骤4：利用步骤1、步骤2、步骤3的测试结果，计算出岩石有效压缩系数Ceff，岩石有效压缩系数Ceff的计算公式为：                                                ；
步骤5：油藏动态地质储量的求取，已知油田累产油Np，利用压力测试仪监测出油田原始地层压力Po和不同开发时期的地层压力Pi；根据封闭未饱和油藏弹性驱动方程，可以石油地质储量N，；
步骤6：根据已知的油田累积注入水量Winj和累积产水量Wp；再将步骤1至步骤5所得参数代入封闭未饱油藏弹性驱动后期注水开发的物质平衡方程：就可以算出在某一注入水条件下油藏压力Pp，
，BW为P压力下地层水的体积系数；
步骤7：利用平面径向流达西方程；上述平面径向流达西方程中，参数；参数α的求取是利用在弹性驱动阶段某一压差条件下油井产量可计算出结果，平面径向流达西方程中的q为当前阶段的日产油量或日产水量，μ为原油粘度，h为油层厚度，re为油井泄油半径，rw为油井半径，
当油藏进入油单相流阶段时，以岩心分析仪求得在一定压力条件下，根据渗出液体积求得储层渗透率K，当前阶段为纯出油阶段，只有日产油量，根据上述平面径向流达西方程求出日产油量q，；
当油藏进入油水两相流阶段时，以岩心分析仪求得在一定压力条件下，根据渗出液体积求得油相相对渗透率Kro和水相相对渗透率Krw，本阶段的油井具有一定综合含水，当前阶段为油水混合阶段，有日产油量和日产水量，根据上述平面径向流达西方程求出日产油量，根据上述平面径向流达西方程求出日产水量。
2.根据权利要求1所述的封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法，其特征在于：步骤3中，采用型号为RTR—1000的三轴岩石力学测试仪测定岩石压缩系数Cp。
3.根据权利要求1所述的封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法，其特征在于：步骤2的具体操作为：利用钻井密闭取心的方法取出含油井段岩的岩心，得到岩心中的水分体积，再对测量过水分的岩心进行洗油处理，测量出岩心中原油体积，依照水分体积和原油体积确定岩心的原始含油饱和度Soi和原始含水饱和度Swc。
4.根据权利要求3所述的封闭未饱和油藏弹性驱动注水开发油井产量的预测方法，其特征在于：得到岩心中的水分体积的方式是：将岩心放于干馏筒内，在150℃条件下恒温4小时后取出，将之用冷水急剧冷却，然后加入精密测定乙醇萃取出岩心中的水分，从而测算得到岩心中的水分体积。
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