1、低渗透不饱和油藏的产能提升低渗不饱和油藏产能公式推导验证及因素分析 低渗不饱和油藏产能公式验证 井底流压大于饱和压力时不饱和油藏。已知一口井的数据 K=3.9 10-3 m2，Pe=14.26MPa，Rw=0.5m，Re=200m， =0.01，G=0.005MPa/m，H=26.6m。 把数据带入公式中做 IPR 曲线可知随井底流压的增大，产油量逐渐减小。 井底流压小于饱和压力时不饱和油藏。某区块是一个低渗透不饱和油藏，选其中一口井 W36-025 的数据进行验证，已知： H=26.6m，K=0.39 m2， =0.1，pe=9.5MPa，pb=6.85MPa，Re=200m，Rw=0.5m
2、，fw=0.2538，Z=1.2，T=323.15K，a=5.762m3/（m3MPa） ，Bb=7.8m3/m3， o=0.85kg/m3，b=0.00098MPa-1。 此类 IPR 曲线存在拐点，拐点处的压力为 3.8MPa，产量为7.783m3/d。井 W36-025 的现场数据基本上和理论曲线吻合，证明所推导的公式比较适用于这类油藏。 低渗不饱和油藏产能因素分析 井底流压大于饱和压力时的不饱和油藏。变形系数为 =0.01 时改变启动压力梯度 G 得到 IPR 曲线：在相同井底流压下产油量随着启动压力梯度 G 的增大而减小。启动压力梯度 G 近似于阻力因素，其值越大，克服它所做的功越大
3、，所以产量越小。启动压力梯度 G=0.005MPa/m 时改变变形系数得到 IPR 曲线：在相同井底流压下产油量随着变形系数 的增大而减小，并且随着变形系数的增大有出现拐点的趋势。相同生产压差下，地层变形系数越大，油井产量越低。这是由于变形介质油藏的变形系数越大，地层的压敏效应越明显，相同生产压差下，地层渗透率下降幅度越大造成的。 井底流压小于饱和压力时的不饱和油藏。产油量随着启动压力梯度G 的增大而减小，拐点压力随着启动压力梯度 G 的增大而减小。 变形系数 G=0.0001MPa/m 时改变变形系数 得到 IPR 曲线：在产油量随着变形系数 的增大而减小，并且变形系数越大，拐点位置越高。变
4、形系数的大小对产能曲线的影响非常敏感， 的微小变化即可对产能曲线特别是大生产压差下的产能造成较大影响。变形系数 =0.1，启动压力梯度G=0.0001MPa/m，改变含水率得到 IPR 曲线： 不饱和油藏的 IPR 曲线方程 曲线方程推导 流动压力高于饱和压力。当油藏压力、流动压力高于饱和压力，水相以束缚水的形式存在时，油层只存在原油单向流动。一般在此条件下，符合达西公式的流体为牛顿流体，而实际流体是可压缩的、粘度也并非为一常数。但由于 b2 值很小，因此在实际油田运用中常常将上述产量方程近似简化为达西公式： 流动压力低于饱和压力。当油藏压力高于饱和压力，流动压力低于饱和压力时，油井附近存在油
5、气水 3 相，其中油气两相参与流动，而水相以束缚水得形式存在。 一点法确定油井 IPR 曲线 基于 Vogel 方程，对于不饱和油藏，其油井 IPR 方程可由下式描述：式中 qo油井的产量，t/d； qb井底流动压力等于饱和压力时的油井产量，t/d； 采油指数，t/（dMPa） ； PR地层压力，MPa；Pwf油井的井底流动压力，MPa；Pb饱和压力，MPa。 对于测点井底流动压力高于或低于饱和压力的两种情况，确定 qb 和qmax 的方法，分别推导如下。 当测点井底流动压力高于饱和压力时 当测点井底流动压力低于饱和压力时 不饱和油藏也会出现拐点。由于脱气的影响，具体说来是当井底压力低于饱和压
6、力后，气体从液相中分离出来，由于气体的流动能力远大于液体的流动能力，所以当井底压力降低至泡点压力以下时，产油量可能不升反降。 低渗不饱和油藏产能公式的研究 低渗透油藏的主要特征就是渗透率低，地层流体的流动通道很微细，渗流阻力大，液固界面和液体界面的相互作用力显著，因而其渗流规律产生一定的变化而偏离达西定律。低渗油藏的渗流为非达西流，存在启动压力梯度梯度。 单相液体渗流的流入动态：渗流方程的建立。低渗透油藏单相原油渗流过程中存在启动压力梯度。实线 abc 为实测曲线，其中 ab 段为上凹的曲线，b 段为直线，其延长线与压力梯度轴交于 d。对应 a 点的压力梯度称为实际启动压力梯度梯度，对应 d
7、点的压力梯度称为拟启动压力梯度梯度。对于上述渗流规律，比较精确的数学描述是：a 段用幂律关系来描述，而 oa 段和 bc 段都用直线关系描述。 平面径向流的产量计算公式。对于稳定的平面径向流，可改写成 式中 qoi 为油井产量，m3/d；h 为油层有效厚度，m；Bo 为原油体积系数，无因次；为径向驱动压力梯度，MPa/m。 最后可以得到径向流公式： 当启动压力梯度梯度 d=0 时，即启动压力梯度 Pst=0 时，有pre=pe，即为由达西公式推出的产量公式，因此达西流只是非达西流的一个特例。 油气两相渗流的流入动态。溶解气驱油藏中存在油气两相渗流。假设流动稳定、地层均质且各向同性，忽略重力和毛
8、管力的作用，对于圆形地层中心一口井，无因次产量为： 式中的 pre 为有效地层压力，可由式计算得到。 井底流压大于饱和压力时的不饱和油藏，在相同井底流压下产油量随着启动压力梯度的增大而减小，随着变形系数的增大而减小，并且随着变形系数的增大有出现拐点的趋势。 井底流压小于饱和压力时的不饱和油藏，IPR 曲线存在最大产量点。在相同条件下，启动压力梯度越大、变形系数越大，产油量越低；相同条件下启动压力梯度越小、变形系数越大，最大产量点对应的井底流压越高。含水率变化对最大产量点位置影响不大。建立了考虑启动压力梯度，介质变形的低渗透不饱和油藏的产能公式。绘制的理论 IPR 曲线与矿场实际数据吻合，证明该产能公式适用于低渗透不饱和油藏。
