油藏動(dòng)力學(xué)在碳酸鹽巖中的分析研究與應(yīng)用

陳明仁

摘要：隨著塔河油田不斷開(kāi)發(fā)，如何控制遞減是開(kāi)發(fā)一直面臨的難題，而如何實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)單元控水穩(wěn)產(chǎn)是降遞減的首要任務(wù)。前期分析方法僅通過(guò)單純流壓趨勢(shì)對(duì)比、產(chǎn)層構(gòu)造高低分析判斷，由于各影響因素均孤立分析判斷，分析結(jié)果準(zhǔn)確度不高，無(wú)法指導(dǎo)油藏精細(xì)開(kāi)發(fā)。油、氣、水三項(xiàng)介質(zhì)均屬于流體范疇，研究其流動(dòng)規(guī)律，對(duì)精細(xì)開(kāi)發(fā)能夠起到很好的指導(dǎo)作用，而動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)較運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)能更好表征流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。應(yīng)用油藏動(dòng)力學(xué)研究方法，通過(guò)計(jì)算各井流體勢(shì)的大小，來(lái)指導(dǎo)單元的開(kāi)發(fā)是一套有效的分析手段，本文將以典型的“斷溶體”油藏TP12CX斷裂上的大單元為例，應(yīng)用流體勢(shì)如何指導(dǎo)高產(chǎn)單元穩(wěn)產(chǎn)，均衡底水抬升，底水突破單元如何明確剩余油分布，進(jìn)行針對(duì)挖潛，從而提高單元整體采收率。

關(guān)鍵詞：油藏動(dòng)力學(xué);流體勢(shì);高產(chǎn)單元;剩余油;斷溶體;采收率

1.流體勢(shì)分析基本原理

1.1流體勢(shì)分析方法

20世紀(jì)40至50年代M.K.Hubbert（1940，1953）最早把流體勢(shì)概念引入石油地質(zhì)學(xué)，簡(jiǎn)稱：Hubbert勢(shì)——質(zhì)量勢(shì)，即單位質(zhì)量流體所具有的機(jī)械能的總和，主要由位能、壓力能和動(dòng)能組成。后來(lái)，W.A.England（1987）對(duì)Hubbert流體勢(shì)的概念進(jìn)行了完善，引入毛管力的作用，認(rèn)為流體勢(shì)能是單位體積的流體相對(duì)于基準(zhǔn)面所具有的的總機(jī)械能。

基于此，分析認(rèn)為油藏中流體所具有的總機(jī)械能稱為流體勢(shì)能，簡(jiǎn)稱勢(shì)能?？紤]流體在油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中所受的作用了，流體所具有的勢(shì)能主要包括位能、壓能、動(dòng)能及界面能（如圖1）。

塔河縫洞型油藏埋藏深，對(duì)開(kāi)發(fā)起主導(dǎo)作用的洞、縫滲透率高，因此界面能相對(duì)較小，可忽略，基于此，建立了縫洞型油藏流勢(shì)表達(dá)公式，即：

對(duì)于以上計(jì)算式，在碳酸鹽巖中，第一項(xiàng)為位能：反映重力的影響，相當(dāng)于? 將單位質(zhì)量流體從基準(zhǔn)面移至高程Z處克服重力所做的功;第二項(xiàng)為彈性勢(shì)能：反映壓力的影響，相當(dāng)于將單位質(zhì)量流體從壓力為零（表測(cè)壓力值）處移至壓力為P處克服壓力（彈性力）所做的功，考慮到氣體的可壓縮性帶了積分號(hào);第三項(xiàng)為動(dòng)能：反映流體流速影響，是單位質(zhì)量流體在流速為V時(shí)所具有的動(dòng)能。

根據(jù)以上分析可知，開(kāi)發(fā)中的油藏流體（地下），其流體勢(shì)的大小主要取決于流體密度、地層流體壓力以及高度等參數(shù)。其中重力加速度在同一研究區(qū)為固定常數(shù)，高度根據(jù)測(cè)點(diǎn)到基準(zhǔn)面的距離決定，流體密度根據(jù)油井實(shí)測(cè)獲得，地層壓力根據(jù)實(shí)測(cè)資料或根據(jù)液面、含水折算獲得，結(jié)合以上資料即可獲得開(kāi)發(fā)過(guò)程中任一口油水井的流體勢(shì)。

2.流體勢(shì)的應(yīng)用

托甫臺(tái)區(qū)斷裂較發(fā)育，以斷控巖溶為主，平面上沿主控?cái)嗔殉蕩?、次?jí)斷裂帶和斷裂區(qū)局部成片狀分布。在研究區(qū)地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)以上原理，本文通過(guò)對(duì)F1大斷裂上227X高產(chǎn)單元油井的流體勢(shì)分布特征進(jìn)行研究（以?shī)W陶系一間房頂為基面），揭示該單元流體勢(shì)分布特征，從而明確單元內(nèi)剩余油富集區(qū)以及底水易突破區(qū)。

2.1 227X單元流體勢(shì)的壓力分布

227X單元位于深大斷裂南部，單元由7口高產(chǎn)井組成（如圖2），利用Hubbert勢(shì)計(jì)算公式研究該單元內(nèi)油井流體勢(shì)變化趨勢(shì)以及分布特征，分析認(rèn)為該單元內(nèi)227X井流勢(shì)最高，目前水侵不易突破;246X井流勢(shì)下降快，水侵易突破位置，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn);

270H井初期差值最大，后期273H與246X井差值最大，是水侵最易突破位置。

2.2 227X單元合理產(chǎn)能確定

依據(jù)單元內(nèi)油井流勢(shì)分布特征，結(jié)合“易突破位置低流勢(shì)，難突破位置高流勢(shì)，同一基準(zhǔn)面流勢(shì)差相同”原理，盡量保證單元各個(gè)泄壓點(diǎn)流勢(shì)相當(dāng)，設(shè)定均衡值，使底水均衡抬升，無(wú)法形成快速突破的點(diǎn)錐。均衡流勢(shì)使得單元底水均衡抬升，避免了由于分析失誤導(dǎo)致的底水點(diǎn)狀錐進(jìn)，影響產(chǎn)能。

經(jīng)計(jì)算該單元油井目前流體勢(shì)能及預(yù)期均衡勢(shì)能值如表1所示：

結(jié)論

（1）油氣運(yùn)移遵從“高勢(shì)區(qū)向低勢(shì)區(qū)”，并在位于油氣運(yùn)移路徑上的低勢(shì)圈閉中聚集成藏，因而低勢(shì)區(qū)是油氣藏形成的有利區(qū)塊。

（2）227X單元位于斷裂上，而斷裂附近常常出現(xiàn)流體勢(shì)的低值部位，如斷層是封閉的，則此處是油氣聚集的最佳部位。

（3）參考單元內(nèi)油井流體勢(shì)分布，調(diào)整油井工作制度，均衡流勢(shì)，目前該單元平穩(wěn)生產(chǎn)。通過(guò)以上的分析以及應(yīng)用結(jié)果，可見(jiàn)油藏動(dòng)力學(xué)可以很好的指導(dǎo)油井高效開(kāi)發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

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