渤中25-1南油田窄河道型油藏中途测试产能评价

何逸凡，胡勇，周海燕，汪全林，谢丽沙

（中海石油天津分公司渤海石油研究院，天津300452）



渤中25-1南油田窄河道型油藏中途测试产能评价

何逸凡，胡勇，周海燕，汪全林，谢丽沙

（中海石油天津分公司渤海石油研究院，天津300452）

摘要：渤海海域的渤中25-1南油田为窄河道型油藏，油井的实际产能受河道砂体宽度影响较大，但由于中途测试时间一般较短，测试结果不能反映砂体边界对产能的影响，因此需要对测试结果进行校正。目前常用的校正方法有类比法和经验法，但它们均未考虑砂体边界对产能校正系数的影响。根据窄河道砂体油井压力响应特征，推导了考虑河道边界的稳定渗流与不稳定渗流比采油指数计算公式，进一步得到中途测试校正系数，并分析了中途测试校正系数的影响因素。结果表明，河道越窄，中途测试结果与实际生产井产能相差越大，越需要进行修正；河道宽度为100～ 300 m，中途测试时间为0.5～15.0 h时，中途测试的修正系数为0.3～0.7.渤中25-1南油田的实例计算表明，用此方法校正后的产能测试结果符合油田实际情况。

关键词：渤海；窄河道型油藏；不稳定渗流；中途测试；产能校正系数

产能评价是油藏工程研究至关重要的环节，关系着油田开发状况的评估、油井工作制度的制定以及油田的后续开发。由于海上油田油井中途测试时间一般较短（6～12 h），油井生产尚未达到稳定状态，造成油井测试的产能较大，需要引入校正系数，以确定油井的真实产能[1]。文献［2］用回归分析方法，建立了测试比采油指数和生产比采油指数之间的关系式；文献［3］将中途测试的经验校正系数分解为层间干扰校正系数、测试时间校正系数及地层伤害校正系数；文献［4］基于无限大均质油藏推导了测试时间校正系数；文献［5］建立了水平井产能校正系数的计算方法；但前人均没有考虑砂体形态和边界对油井测试结果的影响。

渤海海域的渤中25-1南油田为窄河道型油藏，其含油砂体的河道宽100～300 m，延伸长度可达十几到几十公里[6-7]。实际生产表明，河道砂体边界对油井渗流影响较大，采用文献［4］推导的校正系数误差较大。本文根据渗流规律，推导了在河道边界约束条件下的稳定渗流与不稳定渗流产能公式，进而得到不同时间下的比采油指数变化规律，以修正窄河道型油藏的产能中途测试结果，并对影响产能测试结果的因素进行分析，以期指导此类油田油井的产能评价工作。

1　产能校正系数的推导与求解

中途测试工作制度设计的合理性是能否获取代表地层特征的原始资料的关键。当测试开始，油井以定产生产时，井底压降漏斗曲线会逐渐扩大和加深，此时油井生产依靠的是压降漏斗范围地层的弹性能，而处于压降漏斗范围外的流体因为没有压差而不会流动。当压降漏斗波及边界后，随着时间的增加，地层中各点压降幅度逐渐趋于一致，生产进入“拟稳定流动”阶段。油井拟稳定或稳定渗流产能代表油井正常生产时的产能。

物理模型如图1所示，生产井位于窄河道油藏中部（坐标原点），油藏厚度h，渗透率K，孔隙度ϕ，油藏上下封闭，河道方向与y轴平行，河道宽度为a，沿y轴供给半径为re.

根据“镜像法则”，以河道边界为线进行映射，可将窄河道型油藏中的一口油井视为无限大地层中井排中的一口井。

图1　窄河道型油藏生产井渗流物理模型

1.1窄河道型油藏油井稳定生产比采油指数表达式

虚拟井坐标：

根据叠加原理，其复势函数为

将（2）式中常数集中相乘，再令Z=(π/a)(x-x0)+ iy(π/a)，则（2）式可改写为

经数学变换，得到

根据（4）式可以得到势函数[8]：

根据势函数与压力的关系，容易得到

代入泄油边界及井点坐标，并转化到工程单位下，得到窄河道型油藏定向井产能公式为

进而得到窄河道型油藏比采油指数的计算式：

1.2窄河道型油藏油井不稳定生产比采油指数表达式整装油藏井底压力函数为[9]

同样根据“镜像法则”，可以得到窄河道型油藏井底压力函数为

在测试过程中，根据比采油指数的定义，瞬时的比采油指数表达式为

1.3窄河道型油藏中途测试修正系数表达式

中途测试产能修正系数为稳定生产时的比采油指数除以测试时的比采油指数，即

2　河道宽度对中途测试修正系数的影响

油藏的基本参数为：K=2 700 mD，ϕ=0.3，Ct= 21×10-4MPa-1，μ=30 mPa·s，h=15 m，rw=350 m.

生产井位于河道砂体中心，根据（12）式绘制窄河道型油藏比采油指数曲线（图2），再根据（11）式绘制测试产能修正系数曲线（图3）。

由图2可看出：①开井后生产井需要较长时间才能达到稳定状态，十几个小时的产能测试不能反映稳定生产时的产能；②在产能测试阶段，不同河道宽度下的比采油指数差异较小，但稳定生产后，不同河道宽度下油井产能差异较大；③河道宽度越窄，稳定生产时的比采油指数与早期相比下降越多，对产能修正系数影响越大。

图2　不同河道宽度下开井比采油指数变化曲线

图3　不同河道宽度下产能测试修正系数

产能测试修正系数随着测试时间的延长增大（图3）。研究表明，当测试时间足够长，达到稳定渗流后可以不需要修正；窄河道型油藏河道越窄，产能测试修正越重要。究其原因，河道越窄，受边界制约产能越小，但在中途测试阶段，往往还未反映河道边界的影响，表现为无边界的不稳定渗流，产能很高，不能代表正常生产时的产能。

3　实例应用

渤中25-1南油田渗透率为2 700 mD，孔隙度30%，总压缩系数为21×10-4MPa-1，河道宽度集中在100～300 m.中途测试时间0.5～15.0 h，不同井区的地下原油黏度不同，分别为20 mPa·s，45 mPa·s，80 mPa·s，165 mPa·s和280 mPa·s[10].根据本文研究结果绘制渤中25-1南油田的中途测试产能修正系数图版（图4）。

不同原油黏度下的修正系数曲线表明，原油黏度越大，中途测试产能与正常生产后产能差异越大，产能修正系数越小，在进行修正时应予考虑。

渤中25-1南油田3口探井5井、6井、8井分别进行了若干次的不同测试时间下的中途测试，中途测试比采油指数较高，与周边实际生产井产能差异达到2倍。根据探井的周边物性及流体性质，采用本文方法对中途测试产能进行修正，修正后的比采油指数与周边生产井实测比采油指数差异在6%内，修正后的产能测试结果可以代表区块产能。

图4　渤中25-1南油田中途测试产能修正系数图版

4　结论

（1）窄河道型油藏河道宽度对产能影响较大，但在中途测试阶段渗流还未受到砂体边界影响，测试结果与油井实际产能差异较大，若要客观评价油田产能，还需引入考虑河道宽度影响的修正系数。

（2）根据考虑河道宽度对中途测试结果进行修正的计算公式认为，河道越窄对产能影响越大。

（3）绘制了渤海某窄河道型油藏产能测试修正系数模板，修正后的产能测试结果更符合油田实际情况，表明了本文提出的产能修正方法具有较好的现场应用效果。

符号注释

a——河道宽度，m；

B——体积系数；

Ct——总压缩系数，MPa-1；

C，C'——常数;

d——生产井与x轴距离，m；

Ei（-x）——指数积分函数；

h——油层厚度，m；

i——虚数单位；

j，m——自然数；

Jo——稳产期比采油指数，m3/（d·MPa·m）；

J（t）——中途测试瞬时比采油指数，m3/（d·MPa·m）；

K——地层渗透率，mD；

pi——原始地层压力，MPa；

pwf——井底压力，MPa；

Δp——生产压差，MPa；

Q——油井产量，m3/d；

re——供给半径，m；

rw——井筒半径，m；

S——表皮系数；

t——时间，h；

W（z）——地层中任意一点z处的复势函数；

Z——换元法函数；

z——地层中任意一点的坐标；

z0——生产井坐标（坐标轴原点）；

zn——映射出的第n口井坐标；

ϕ——孔隙度，f；

μ——原油黏度，mPa·s；

ξ——中途测试产能修正系数；

Δp——生产压差，Δp=pe-pwf，MPa.

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（编辑杨新玲）

EvaluationofDST Deliverability inNarrow ChannelSand Reservoir inBZ 25⁃1sOilfield,Bohai Sea

HE Yifan,HU Yong,ZHOU Haiyan,WANG Quanlin,XIE Lisha
(Bohai Oilfield Research Institute,Tianjin Branch,CNOOC,Tianjin 300452,China)

Abstract:BZ25⁃1s oilfield is a narrow channel sand reservoir in the Bohai Sea,and the real deliverability of oil well is greatly influenced by the narrow sandbody width.Because of short testing by drill stem test(DST),the DST result cannot reflect the influence of sandbody boundary on the real deliverability,and the correction of result is necessary in general.The existing correction methods are usually based on analogy or experiences,without considering the influence of sandbody boundary on deliverablility correction coefficient.According to oil well pressure responses on the narrow channel sand bodies,this paper derives the oil production index formular of steady and/or unsteady seepage,with consideration of the channel sand boundary,further obtaining the DST result’s correction coefficient and analyzing the influ⁃encing factors of the coefficient.The results show that the narrower the channel width,the greater the difference between DST test result and actual productivity,and the more necessary the correction is;when the channel width ranges from 100 m to 300 m and the DST dura⁃tion is about 0.5～15 h,the correction coefficient is about 0.3～0.7.The case study indicates that the result corrected by this method is more

作者简介：何逸凡（1987-），女，河北邢台人，工程师，油气田开发，（Tel）022-25805432(E-mail)heyifan@126.com

基金项目：中海石油科技重大专项（2011ZX05024-002-007）

收稿日期：2015-07-20

修订日期：2015-11-23

文章编号：1001-3873（2016）02-0204-04

DOI：10.7657/XJPG20160214

中图分类号：TE5353.1

文献标识码：A