基于試井解釋結(jié)果的平均地層壓力計(jì)算

張際久 王棟 張洪洋(中海油田服務(wù)股份有限公司，北京 101149)

1.引言

在試井解釋過(guò)程中會(huì)涉及到許多壓力概念，它們的計(jì)算方法以及表示的物理意義都不相同，最常用的壓力包括原始地層壓力、外推壓力和平均地層壓力[1]。

1.1 原始地層壓力

原始地層壓力(pi)是指油藏未開發(fā)前的油層中部壓力。但是在試井解釋中，原始地層壓力是根據(jù)解釋得到的地層參數(shù)以及輸入的生產(chǎn)歷史計(jì)算得到的儲(chǔ)層原始?jí)毫?。由于地層參?shù)在所有流動(dòng)階段并不是完全不變的，所以試井解釋得到的原始地層壓力的實(shí)際意義有限，并不能反映儲(chǔ)層目前的壓力狀況也不是真實(shí)的儲(chǔ)層原始?jí)毫2]。

1.2 外推壓力

外推壓力(p*)一般通過(guò)半對(duì)數(shù)直線分析方法得到，它是半對(duì)數(shù)直線的延長(zhǎng)線在無(wú)窮大關(guān)井時(shí)刻處的值，反映了目前狀態(tài)下儲(chǔ)層能夠恢復(fù)到的最大壓力值。需要說(shuō)明的是，只有出現(xiàn)了無(wú)限大徑向流，計(jì)算的外推壓力才準(zhǔn)確有效，如果存在邊界，計(jì)算外推壓力應(yīng)選擇第二個(gè)直線段[2]。

1.3 平均地層壓力

在油井生產(chǎn)過(guò)程中，地層中存在一個(gè)壓力分布，平均地層壓力按孔隙體積進(jìn)行加權(quán)平均得到。如果已知油井生產(chǎn)時(shí)地層中壓力分布，假設(shè)任意徑向距離r處的地層壓力為p，則平均地層壓力(pavg)的計(jì)算公式為:，

對(duì)于等厚且孔隙度均勻分布的地層，上式可以寫成:

平均地層壓力的計(jì)算是試井解釋結(jié)果的應(yīng)用，它能夠準(zhǔn)確反映目前油層的能量狀況。

2.平均地層壓力的計(jì)算方法

油井經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)，當(dāng)壓降完全傳播到邊界之后，油井即進(jìn)入擬穩(wěn)定狀態(tài)。擬穩(wěn)定狀態(tài)的主要標(biāo)志是井底流壓的下降速率為一個(gè)常數(shù)。同時(shí)根據(jù)物質(zhì)平衡方程以及流體在地層中的徑向滲流方程可以得到平均地層壓力的計(jì)算公式[3]:

上式是圓形封閉地層擬穩(wěn)定流動(dòng)平均地層壓力的計(jì)算公式。上式還可以改寫成:

其中CA是與油藏形狀和井在油藏中位置有關(guān)的Dietz形狀因子，圓形封閉地層形狀因子CA=31.62。式(4)適合于所有地層條件，計(jì)算時(shí)選擇合適的形狀因子即可。

3.平均地層壓力的可靠性分析

式(4)中pwf可以直接讀取，qB、μ、h等是輸入?yún)?shù)，因此平均地層壓力計(jì)算結(jié)果的可靠性主要取決于滲透率k、表皮系數(shù)S、油井供給面積A以及Dietz形狀因子CA取值是否準(zhǔn)確[4]。

以伊拉克Missan油田一口井試井解釋結(jié)果為例，分析pavg對(duì)k、S、A以及CA的敏感性。該井輸入?yún)?shù)及試井解釋結(jié)果如下:pwf=3842.3psi，q=1317.5STB/D，B=1.41，μ=0.96mPa·s，k=61.6md，h=26.2ft，rw=0.3ft，A=4.0×106ft2，CA=31.6，S=-4.4。當(dāng)各個(gè)參數(shù)變化時(shí)，平均地層壓力pavg的計(jì)算結(jié)果如圖1所示。

圖1 平均地層壓力pavg對(duì)各參數(shù)的敏感性

從圖1可以看出，油井供給面積A增大1倍或者Dietz形狀因子CA減小1倍時(shí)，平均地層壓力計(jì)算值增大約55psi，由此我們認(rèn)為平均地層壓力的計(jì)算結(jié)果對(duì)A和CA敏感性較弱。滲透率k減小1倍時(shí)，平均地層壓力計(jì)算值增大約500psi，表皮系數(shù)S增大1倍時(shí)，平均地層壓力計(jì)算值增大約350psi。平均地層壓力計(jì)算結(jié)果對(duì)k和S敏感性較強(qiáng)。

4.結(jié)語(yǔ)

4.1 試井解釋得到的原始地層壓力和外推壓力在油藏工程應(yīng)用中都有較大局限性，用來(lái)計(jì)算油藏可采儲(chǔ)量、油井產(chǎn)能等也會(huì)引起較大誤差；

4.2 平均地層壓力能很好的指示目前儲(chǔ)層的能量水平，是油田開發(fā)過(guò)程中重要的指標(biāo)之一。

4.3 平均地層壓力的計(jì)算結(jié)果主要取決于滲透率和表皮系數(shù)，對(duì)油井供給面積和形狀因子的敏感性較弱，實(shí)際應(yīng)用中這兩個(gè)參數(shù)取區(qū)塊經(jīng)驗(yàn)值即可。

[1]蔣華，熊海靈，李敬松.單井地層壓力簡(jiǎn)便計(jì)算方法研究[J].石油勘探與開發(fā),1999,26(1):61-64.

[2]王都偉，郭小哲.關(guān)井前生產(chǎn)時(shí)間對(duì)試井解釋平均地層壓力的影響分析[J].油氣井測(cè)試,2010,19(3):18-20.

[3]王紹平，廖新維，戴勇等.礫巖油藏平均地層壓力計(jì)算方法研究[J].內(nèi)蒙古石油化工,2009,20:4-6.

[4]李青峰，趙利慶，孫玉峰.影響平均地層壓力的因素探討[J].油氣井測(cè)試,2006,15(4):40-43.