缝洞型碳酸盐岩油藏洞穴充填程度计算方法——以塔里木盆地富满油田为例.pdf
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1、中文科技期刊数据库(全文版)自然科学 104 缝洞型碳酸盐岩油藏洞穴充填程度计算方法以塔里木盆地富满油田为例 袁安意1 孙银行2 姚 超1 曹 文1 李会元1 1.中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆 库尔勒 841000 2.北京奥能恒业能源技术有限公司,北京 100088 摘要:摘要:洞穴储集体是缝洞型碳酸盐岩油藏最主要的储集体类型,大多数高产井都属于洞穴型储集体。实践证明,洞穴充填程度直接影响油藏的注水开发效果和最终采收率。缝洞型碳酸盐岩油藏大部分油井具有“一井一藏”的开发特点,原油性质区域差异较大,常规方法对其动态储量难以准确评价。本文利用油井 PVT 资料拟合经验公式,求取物
2、质平衡法计算动态储量所需要的原油体积系数、原油压缩系数,准确地计算了油藏单元的动态储量、水驱波及储量。洞穴充填程度可用水驱波及储量、动态储量来表征,洞穴充填程度低的油藏单元,垂向油水分异能力强,注水替油开发效果好,最终采收率高。洞穴充填程度高的油藏单元,需要合理制定注水开发技术政策,提高油藏采收率。关键词:关键词:缝洞型碳酸盐岩油藏;物质平衡方程;动态储量;水驱波及储量;洞穴充填程度 中图分类号:中图分类号:TE122 0 引言 塔里木盆地富满油田奥陶系碳酸盐岩油藏属于典型的缝洞型油藏,储集空间以裂缝和洞穴为主,具有非均质性强、流体性质多变、流体分布及油水关系复杂等特点。洞穴型储集体是缝洞型碳
3、酸盐岩油藏主要的储集体类型,钻遇几率大,是油田高产、稳产的关键。洞穴储集性能主要受洞穴规模、洞穴充填程度的影响,不同充填程度的洞穴型储集体注水开发时见水特征不一样,也影响油藏的最终采收率。因此,准确地计算洞穴储集体的充填程度,对缝洞型碳酸盐岩油藏的高效开发具有重要的指导意义1-2。1 油藏动态储量的计算 物质平衡法是老油田复算地质储量的一个重要方法,由物质平衡法计算的石油地质储量,是当前井网控制范围内的油藏开发动用石油地质储量,即在生产中具有动态反映的那部分储量,通常比容积法计算结果小,相对于容积法更能反映油田储量的实际动用部分。单井动态地质储量计算主要采用物质平衡法进行计算。对于封闭、没有气
4、顶气、没有底水、没有水侵、没有注水的缝洞型碳酸盐岩油藏,当油藏压力高于饱和压力时,物质平衡方程式可以简化为(1)式3-4:pooiotN BNB CP (1)pN累计产油,m3;oB目前原油体积系数;N动态储量,m3;oiB初始原油体积系数;otC油藏总压缩系数,10-4MPa-1;P油藏压降,MPa;缝洞型碳酸盐岩油藏 90%以上的油井具有“一井一藏”的开发特点,井间原油性质差异较大,导致井间原油体积系数、原油压缩系数差异较大,受开发成本的制约,不可能每口井都进行 PVT 取样分析,初始油藏压力下原油体积系数及原油压缩系数可以利用已测PVT 油井的数据拟合经验公式求取。1.1 原始油藏压力下
5、原油体积系数 分析油井 PVT 资料发现,不同井之间原油初始体积系数与溶解气油比呈近似线性关系(图 1),开发过程中,油藏没有气顶且油藏压力高于饱和压力时,生产气油比近似等于溶解气油比。本文介绍的方法是用地面原油密度、天然气相对密度和气油比三者的组合关系来计算原油初始体积系数,并作出了相应的关系曲线(图 1、表 1),发现它们之间变化规律明显,精度也较高5-7。中文科技期刊数据库(全文版)自然科学 105 其计算公式(2)式:(Ab)ooiGRrBr (2)图 1 初始油藏压力下原油体积系数关系散点图 表 1 富满油田不同井 PVT 资料数据表 井号 体积系数 压缩系数(10-4MPa-1)初
6、始气油比(m3/m3)原油密度(20.0g/cm3)天然气相对密度 X-1 2.32 37 459 0.7899 0.6946 X-2 2.18 39 441 0.8023 0.7490 X-3 1.97 31 386 0.8023 0.7490 X-4 1.85 24 348 0.8273 0.7309 X-5 1.66 27 305 0.8098 0.7857 X-6 1.64 23 235 0.7908 0.6844 X-7 1.52 25 211 0.8218 0.7209 X-8 1.55 18 169 0.8108 0.7688 X-9 1.39 25 157 0.8027 0.8
7、408 X-10 1.44 18 153 0.8137 0.7003 X-11 1.46 18 136 0.8031 0.8108 X-12 1.36 19 134 0.8033 0.7876 X-13 1.34 18 128 0.8148 0.7877 X-14 1.37 18 120 0.8316 0.8922 X-15 1.28 17 118 0.8148 0.7877 X-16 1.31 17 95 0.8332 0.7991 X-17 1.36 21 93 0.8098 0.7857 X-18 1.26 19 91 0.8218 0.7209 X-19 1.27 15 79 0.84
8、23 0.8669 X-20 1.23 14 66 0.8275 0.8876 X-21 1.14 12 62 0.9072 0.9577 X-22 1.19 13 58 0.8332 0.8433 X-23 1.18 14 54 0.8267 0.7738 X-24 1.19 12 54 0.8564 0.8008 X-25 1.14 13 49 0.8726 0.7675 筛选 25 口油井的 PVT 资料(表 1),根据表 1 里数据回归的经验公式是(图 1):oiB=0.0022oGRrr+1.0621 (3)R气油比,m3/m3;or地面原油密度,常压,20;Gr天然气相对密度;利用
9、(3)式和生产气油比、原油密度和天然气相对密度可以求取未测 PVT 资料油井的原油初始体积系数。1.2 原油压缩系数 分析油井 PVT 资料发现,原油压缩系数与溶解气油比呈近似线性关系(表 1),同求取原油初始体积系数的过程一样,根据表 1 里数据回归的原油压缩系数的经验公式是(图 2):oC=0.0484oGRrr+11.606 (4)图 2 原油压缩系数关系散点图 利用(4)式和生产气油比、原油密度和天然气相对密度可以求取未测 PVT 资料油井的原油压缩系数。2 油藏单元水驱波及储量和洞穴充填程度的计算 洞穴型碳酸盐岩储层,垂向油水分异能力的好坏直接由洞穴的充填程度来决定。当洞穴完全被泥质
10、或者方解石等矿物充填时,没有储存空间,为无效储层,而未充填或部分充填型洞穴,具有一定的储存空间,才可能是有效的储层11。依据充填物的成因,洞穴充填物可划分为机械沉积充填物、垮塌角砾岩充填物和化学沉积充填物。机械沉积充填物主要是指在流水作用和重力作用下沉积形成的充填物质,具有流水冲刷和重力分异作用产生的层理以及分选性结构特征,成分复杂。垮塌角砾岩中文科技期刊数据库(全文版)自然科学 106 充填物是在洞穴形成演化过程中,洞顶、洞侧基岩垮塌崩落后原地堆积的产物,角砾成分一般与碳酸盐岩围岩一致,角砾间的空隙是油气储集的有效空间。化学沉积充填物是以化学沉淀方式沿溶洞壁向溶洞中心生长而形成的各种溶洞充填
11、物质,包括白色粗晶或巨晶方解石、流石类灰岩和钙结岩,多见于潜流岩溶带,其成分主要为方解石。化学沉积充填物的储集空间以晶间孔为主,基本不具有储渗性能,难以构成有效的储集空间12。物质平衡法计算得到的洞穴型油藏单元动态储量可以分为两部分,一部分储量在油藏单元内部未被充填空间内,一部分储量在油藏单元内部充填物孔隙内。油藏单元未被充填空间内的储量,注水后压力能迅速波及到,基本几天时间可达到压力平衡,可称之为水驱波及储量,用表示。充填程度低的洞穴型油藏,注水后压力短时间内几乎波及整个油藏单元,水驱波及储量接近油藏单元动态储量。充填程度高的洞穴型油藏,注水后压力短时间内只能波及油藏单元的未被充填部分的动态
12、储量。油藏单元注水开发后,可以及时测压,根据注入水量、注水后累产出量、注水前后油藏压力变化值计算油藏单元水驱波及储量13-14。油藏单元注水开发时,对于没有气顶气的缝洞型碳酸盐岩油藏,当油藏压力高于饱和压力时,物质平衡方程式可以写为(5)式8-10:wowotwinjinjewpwowpwwN B CPWWNBW B (5)wN水驱波及储量,m3;owB注水后原油体积系数,m3/m3;otwC注水后综合压缩系数,10-4MPa-1;injP注水后压力升高值,MPa;injW累计注入水量,m3;ewW注水后水侵量,m3;pwN注水后累计产油量,m3;pwW注水后累计产水量,m3;wB水体积系数;
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