CN109869144A - 一种辨别油藏高压物性参数真伪的方法 - Google Patents

一种辨别油藏高压物性参数真伪的方法 Download PDF

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Abstract

一种辨别油藏高压物性参数真伪的方法，涉及石油工程技术领域，特别是油井的勘测技术领域。包括收集高压物性参数、筛选标准井、通过公式计算泵效，然后计算每一组绝对误差的绝对值Δ=|η理‑η实|，取其绝对误差的绝对值之最小者Δmin，Δmin≤，为设定的精确度，常通0≤≤0.02，则该组（η理,η实）所对应的高压物性参数，即为待辨别油藏真实的高压物性参数。本发明为辨别正确的高压物性参数提供了一种快捷、简易、切实可行的手段。可适用于待确定油藏某一层位的油井。

Description

一种辨别油藏高压物性参数真伪的方法
技术领域
本发明涉及石油工程技术领域，特别是油井的勘测技术领域。
背景技术
高压物性参数是确定油藏类型、制定开发方案和进行油藏工程计算不可缺少的重要参数，是研究油田驱动类型、确定油田开采方式、计算油田储量、选择油井工作制度的基础。
目前求取高压物性参数的方法主要有三种：
1、实验室测定。对于饱和压力低于原始地层压力的未饱和油藏，试油、试采过程中，在井底流压高于饱和压力的条件下，通过井底取样器，取得有代表性的地层油样，然后在实验室内测定高压物性参数。
2、应用已有的参数相关图版计算。如果没有实验室测定资料，或无法取得有代表性的地层油样，可以通过图版来查得地层原油高压物性参数值。
3、应用经验公式预测。当不具备取样条件，而且无法从图版查得时，一般是借用一些国内外已发表的经验公式预测高压物性。
对于实验室测定，要求是未开发井，且需要满足一系列苛刻条件，如井底压力高于预计的原始饱和压力，不含水或含水率不超过5%，油气流稳定，没有间歇现象等。由于原油的复杂组成，常常使得图版远不够精确。而经验公式同样存在适用范围的问题。因此，无论是实验法、图版法，还是经验公式法，都需要满足一定条件，且都不够精确，特别是不存在一种简易方法判定高压物性参数值的真伪。
发明内容
本发明的目的是提出一种快捷、简易、准确辨别油藏高压物性参数真伪的方法。
本发明技术方案包括以下步骤：
1）收集高压物性参数：收集待辨别油藏的取样井的高压物性参数资料，包括气油比GOR，溶解系数α，饱和压力Pb，地层原油密度ρ o ，地层原油黏度μo；
2）筛选标准井：在与取样井同区块且同层位持续开采的多口油井中确定出标准井，所述标准井的示功图反映出泵不漏且管不漏，并且所述标准井在所述多口油井中的含水率最低、产液量最高、沉没度最大；
3）将计算泵效：步骤1）收集的每一组高压物性参数带入如下公式，并利用步骤2）的标准井的相关数据，计算标准井的理论泵效η理和实际泵效η实：
当 P s ≥P b 时，令 P s = P b ，若油管锚定，则中不计L p /f t ；
η 实 = Q 实 ／Q 理 *100%
Q 理 = πD 2 ρgSN/4
Q 漏 = πDρgδ 3 h/(12L pl μ)
其中：
Q 实 为油井实际产量，
Q 理 为油井理论排量，
Q 漏 为泵漏失量，
GOR为气油比，单位：m3/m3；α为溶解系数，单位：m3/( m3.Mpa)；P b为饱和压力，单位：Mpa；
为标准井的冲程损失，单位：m；β为标准井的气体影响系数，无因次；D为标准井的泵径，单位：m；h为标准井的有效扬程，单位：m；L1、L2、Ln分别为标准井的第一、二、n级杆长度，单位：m；f1 、f2、fn分别为标准井的第一、二、n级杆截面积，单位：m2；Lp为标准井的下泵深度，单位：m；ft为标准井的油管金属部分截面积，单位：m2；E为标准井的钢的弹性模量，2.1 x107N/cm2；P s为标准井的沉没压力，单位：Mpa；fw为标准井的含水率，单位%；S为标准井的冲程，单位：m；N为标准井的冲次，单位：1/min；g为标准井的重力加速度，单位：m/s2；δ为标准井的泵柱塞与泵筒环形间隙，单位：m；L pl 为标准井的泵柱塞长度，单位：m；μ为标准井的液动力黏度，单位：Pa.S；
上述一些参数可以由更基本的参数计算而得：
混合液密度：ρ = (1-f w ) * ρ o + f w * ρ w
有效扬程：h = h动 + 1000 * (p油 - p套) *g / ρ
沉没压力：Ps = p套+ (h挂 - h动) * ρ o * g / 1000
液动力黏度：μ=f w + (1 -f w ) * μo
其中：fw为标准井的含水率，单位：%；ρ o 为地层原油密度，单位：t/m3；ρ w 为标准井的水的密度，单位：t/m3。h动为标准井的动液面，单位：m；h挂为标准井的泵挂深度，单位：m；p油为标准井的井口油压，单位：Mpa；p套为标准井的套压，单位：Mpa。μo为地层原油黏度，单位：Pa.S；
4）结果甄别：经过步骤3）的计算，对于步骤2）筛选出的一组标准井及每一组高压物性参数，都得到一组（η理，η实）数据。对于每一组（η理，η实）数据，计算其绝对误差的绝对值Δ = |η理 - η实|，取其绝对误差的绝对值之最小者Δmin：
Δmin =min|η理 - η实|
若Δmin 满足如下条件：
Δmin ≤ （ 为设定的精确度，一般地，0 ≤ ≤ 0.02）
则该组（η理, η实）所对应的高压物性参数即为该油藏某一层位真实的高压物性参数。
本发明为辨别正确的高压物性参数提供了一种快捷、简易、切实可行的手段。可适用于待确定油藏某一层位的油井。
具体实施方式
一、辨别某油藏某一层位（如Ef1）的高压物性参数：
1、收集该油藏Ef1层位所有取过高压物性的油井（称为取样井）的高压物性参数：
取样井 气油比GOR （m<sup>3</sup>/m<sup>3</sup>） 溶解系数α （m<sup>3</sup>/(m<sup>3</sup>.Mpa) ） 饱和压力Pb （Mpa） 原油密度ρ<sub>o </sub>（t/m<sup>3</sup>） 原油黏度μ<sub>o </sub>（Pa.S）
庄2-9 12.8 4.29 2.65 0.8528 15.66
韦2-22 18.8 4.24 3.82 0.8633 9.39
韦2-15 26 5.61 4.02 0.8662 9.39
陈3-7 74.9 2.7 6.96 0.89 20.67
2、按如下步骤确定标准井：
①依据该层位各油井的示功图选出泵不漏、管不漏的m口油井。
② 在m口油井中按含水率排序，选择含水最低的前n口油井。
③ 在n口油井中按产液量排序，选择产液量最高的前p口油井。
④ 在p口油井中按沉没度排序，选择沉没度最高的前q口油井，作为标准井。结果如下：
标准井 产液量 含水率 动液面 油压 套压 冲程 冲次 泵径 泵深
韦8平3 17.3 83.1 692.2 0.7 0.6 3 2.96 44 946.64
3、将步骤1、2所收集的数据带入如下公式，计算标准井采用相应取样井的高压物性参数的理论泵效η理和实际泵效η实：
（当 P s ≥P b 时，令 P s = P b ，若油管锚定，则中不计L p /f t ）
泵漏失量：Q 漏 = πDρgδ 3 h/(12L pl μ)
油井理论排量：Q 理 = πD 2 ρgSN/4
油井实际泵效：η 实 = Q 实 ／Q 理 *100%
混合液密度：ρ = (1-f w ) * ρ o + f w * ρ w
有效扬程：h = h动 + 1000 * (p油 - p套) *g / ρ
沉没压力：Ps = p套+ (h挂 - h动) * ρ o * g / 1000
液动力粘度：μ=f w + (1 -f w ) * μo
得到以下结果：
标准井 取样井 实际泵效η<sub>实</sub> 理论泵效η<sub>理</sub> Δ
韦8平3 庄2-9 0.912 0.942 0.030
韦8平3 韦2-22 0.912 0.911 0.001
韦8平3 韦2-15 0.912 0.894 0.018
韦8平3 陈3-7 0.912 0.684 0.228
4、将以上各组理论泵效η理和实际泵效η实带入以下公式：
Δ = |η理 - η实|
分别取得各组理论泵效η理和实际泵效η实的绝对误差的绝对值，列于上表第5列。
由表可见，标准井韦8平3采用韦2-22井的高压物性参数所得到的Δ满足如下关系：
Δmin= min|η理 - η实| 且Δmin≤ （这里设= 0.001）
由此即可确认，韦2-22所对应的气油比GOR=18.8，溶解系数α=4.24，饱和压力Pb=3.82，地层原油密度ρ o =0.8633，地层原油黏度μo=9.39为该油藏Ef1层位真实的高压物性参数。

Claims (1)

1.一种辨别油藏高压物性参数真伪的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）收集高压物性参数：收集待辨别油藏的取样井的高压物性参数资料，包括气油比GOR，溶解系数α，饱和压力Pb，地层原油密度ρ o ，地层原油黏度μo；
2）筛选标准井：在与取样井同区块且同层位持续开采的多口油井中确定出标准井，所述标准井的示功图反映出泵不漏且管不漏，并且所述标准井在所述多口油井中的含水率最低、产液量最高、沉没度最大；
3）计算泵效：将步骤1）收集的每一组高压物性参数和步骤2）筛选的标准井的相关数据带入如下公式，计算该标准井的理论泵效η理和实际泵效η实：
当 P s ≥P b 时，令 P s = P b ，若油管锚定，则中不计L p /f t ；
η 实 = Q 实 ／Q 理 *100%
Q 理 = πD 2 ρgSN/4
Q 漏 = πDρgδ 3 h/(12L pl μ)
ρ = (1-f w ) * ρ o + f w * ρ w
h = h动 + 1000 * (p油 - p套) *g / ρ
Ps = p套+ (h挂 - h动) * ρ o * g / 1000
μ=f w + (1 -f w ) * μo
其中：
Q 实 为油井实际产量；
Q 理 为油井理论排量；
Q 漏 为泵漏失量；
GOR为气油比，单位：m3/m3；α为溶解系数，单位：m3/( m3.Mpa)；P b为饱和压力，单位：Mpa；ρ o 为地层原油密度，单位：t/m3；μo为地层原油黏度，单位：Pa.S；
为标准井的冲程损失，单位：m；β为标准井的气体影响系数，无因次；ρ为标准井的混合液密度，单位：t/m3；h为标准井的有效扬程，单位：m；P s为标准井的沉没压力，单位：Mpa；μ为标准井的液动力黏度，单位：Pa.S；fw为标准井的含水率，单位%；h动为标准井的动液面，单位：m；D为标准井的泵径，单位：m；h挂为标准井的泵挂深度，单位：m；p油为标准井的井口油压，单位：Mpa；p套为标准井的套压，单位：Mpa。S为标准井的冲程，单位：m；N为标准井的冲次，单位：1/min；L1、L2、Ln分别为标准井的第一、二、n级杆长度，单位：m；f1 、f2、fn分别为标准井的第一、二、n级杆截面积，单位：m2；Lp为标准井的下泵深度，单位：m；ft为标准井的油管金属部分截面积，单位：m2；E为标准井的钢的弹性模量，2.1 x 107N/cm2； g为标准井的重力加速度，单位：m/s2；δ为标准井的泵柱塞与泵筒环形间隙，单位：m；L pl 为标准井的泵柱塞长度，单位：m；ρ w 为标准井的水的密度，单位：t/m3；
4）结果甄别：经过步骤3）的泵效计算，对于步骤2）筛选出的标准井及步骤1）收集的每一组高压物性参数，都得到一组理论泵效η理和实际泵效η实，对于每一组理论泵效η理和实际泵效η实数据，计算其绝对误差的绝对值Δ = |η理 - η实|，取其绝对误差的绝对值之最小者Δmin：
Δmin =min|η理 - η实|
若Δmin满足条件：Δmin ≤ （ 为设定的精确度，一般地，0 ≤ ≤ 0.02）
则该组（η理, η实）所对应的高压物性参数，包括汽油比GOR，溶解系数α，饱和压力Pb，地层原油密度ρ o ，地层原油黏度μo，即为待辨别油藏真实的高压物性参数。
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