地层测压资料结合毛管压力曲线确定油水界面的方法在乌石A油田的应用.pdf

收稿日期 基金项目 中国海洋石油有限公司重大科技专项()作者简介 刘东华()男湖南衡阳人中海石油(中国)有限公司海南分公司工程师硕士主要从事油气田开发评价研究:./.地层测压资料结合毛管压力曲线确定油水界面的方法在乌石 油田的应用刘东华张 磊赛理麦李 佳吴 娟(中海石油(中国)有限公司 海南分公司海南 海口)摘 要乌石 油田流沙港组三段油藏探井和评价井多处于构造高部位很少直接钻探到油水界面如何合理地预测油水界面位置成为勘探、评价和开发阶段的重要问题之一 传统方法利用相对渗透率曲线和毛管压力曲线预测油水界面存在诸多问题 采用地层测压资料结合毛管压力曲线方法能够较好预测油藏的油水界面有利于开发方案的合理编制关键词油水界面地层测压毛管压力中图分类号.文献标识码 文章编号()乌石 油田位于北部湾盆地乌石凹陷的东部流沙港组三段储层主要为来自东北物源的扇三角洲前缘沉积储层岩石类型以岩屑砂岩为主岩性主要为含砾中粗砂岩和砂砾岩其次为细砂岩常见砂泥混杂堆积成分成熟度和结构成熟度低分选磨圆差 流沙港组三段孔隙度主要分布区间为.中值为.渗透率主要分布区间为(.)中值为.主要表现为中孔、中低渗储层特征非均质性较强研究区多数油藏未被钻遇油水界面如何合理地预测油水界面位置成为勘探、评价和开发阶段的重要问题之一 油田传统方法常利用油水相对渗透率曲线结合毛管压力曲线来研究油水界面考虑到相渗曲线是动态参数受测试条件的影响很大端点饱和度不是固定数值且其预测油水界面分布的准确度受制于不同储层的相渗曲线造成预测结果不准利用地层测压资料结合毛管压力曲线来确定油藏油水界面的方法相对于传统方法具有资料更容易获取且测压资料与毛管压力资料都为静态资料其预测结果更具有可靠性 相对渗透率曲线结合毛管压力曲线确定油水界面 油田传统方法常常是利用毛管压力曲线结合相对渗透曲线来确定油水分布(图)自上而下分成 段第段含水饱和度低水的相对渗透率为零这一段只有原油是可流动的为产纯油区第段含水饱和度较高油和水的相对渗透率均大于零这一段内油和水两相流动为油水同产区第段含水饱和度高原油为残余油油的相对渗透率为零只有水是可流动的为产纯水区由相对渗透率曲线求得束缚水饱和度和残余油饱和度由毛管压力曲线又可得不同油水饱和度所对应的自由水面的高度从而就可以确定油水界面 但是该方法有些问题值得商榷:图 毛管压力 段的下弯是测试时的表皮效应造成的需要进行校正处理把毛管压力曲线拉直自由水面是毛管压力为 对应的深度意指不受毛管压力控制的深度 而不是排驱压力对应的深度油水接触面不是残余油饱和度对应的深度而是转折压 年 月山东石油化工学院学报.第 卷 第 期 .力与排驱压力对应的深度对于勘探评价阶段油藏还没有开发也就没有残余油所以用残余油饱和度对应的深度来作为油水接触面不合理相渗曲线不能超过端点饱和度例如进入束缚水饱和度后含油饱和度不会再变了所以油相的相对渗透率应该不变而图 中的油相相渗曲线超过了束缚水饱和度 总的来说油水分布主要受毛管压力的控制与相渗曲线没有关系毛管压力是静态参数而相渗曲线是动态参数受测试条件的影响很大端点饱和度都不是固定数值因此用相渗曲线研究油水分布值得商榷不建议采用该方法求取油水边界图 油藏油水垂向分布 测压资料结合毛管压力曲线确定油水界面 油藏中不存在截然分开的油水界面油藏油水界面分布主要受毛管压力的控制当岩石储集油水两相流体时毛管压力决定岩石中的含油饱和度分布即油水分布 毛管压力曲线上有 个特征压力:转折压力、排驱压力和 把(转折压力)对应的深度称作油藏的第一油水界面在该油水界面之上的层段只产油、不产水因而是纯油段与图 中的第段相当 转折压力的值为毛管压力曲线上高斜直线段与低斜直线段的交点 把(排驱压力)对应的深度称为油藏的水顶在该界面之下的层段只产水、不产油因而是纯水段与图 中的第段相当 油底、水顶之间的层段为油水过渡段与图 中的第段相当毛管压力为 所对应的深度为油藏的自由水面(图)图 油水界面与毛管压力油藏中可以实测得油相压力为纯油段压力如图 中的 实线段油相压深关系曲线可以用式()表示该直线的虚线延长为不能实测的油相压力油藏中可以实测的水相压力为纯水段压力如图 中的 实线段水相压深关系曲线可以用式()表示该直线的虚线延长为不能实测的水相压力 毛管压力为地层岩石中油相压力与水相压力的差值即式().()式中为油相压力为油相剩余压力为油的密度/为重力加速度/为测点地下埋深.()式中为水相压力为水相剩余压力为地层水密度/.()式中为毛管压力图 压深关系把式()和式()代入式()得().()当 由式()计算的自由水界面的深度为第 卷 山东石油化工学院学报 年 第 期().()式中为自由水界面的深度当 由式()计算的第二油水界面的深度即水顶的深度为().()式中为第二油水界面的深度为毛管排驱压力当 由式()计算的第一油水界面的深度即油底的深度为().()式中为第一油水界面的深度为毛管转折压力对于只有一口测压油井的油藏此时的油相压深关系方程为式()所示设油层中部深度 处的静压为 由式()可得.()而水相的压深关系方程虽然无法由实测得出但能够靠理论计算与区域资料给出 设水相的压力系数为 根据式()可得().()式中为水相压力系数无因次.()将式()、()、代入式()、()可得油藏水顶与油底的计算公式如式()、()所示().()().()如果在油层部位打一口油井在水层部位打一口水井 那么而水相的压深关系方程将可以由实测得出水相的压力系数 将更加精确预测油水界面的公式将更加可靠 实例应用 井在 油组油层中部深度为.处 实测静压 为.地层原油密度为./地层水密度 为./井在 油组油藏条件下的平均毛管压力曲线排驱压力 为.转折压力 为.(图)借用乌石凹陷区域水相压力系数为.为./井为直井补心高度为 图 井 油组油藏条件下的平均毛管压力曲线由公式()()计算可得油藏油底 油藏水顶.从计算结果可以看出计算的油藏油底与测井解释的油底只相差.说明利用 测压资料结合毛管压力曲线预测油水界面具有较好的实用价值能够满足工程计算的需要 从公式推导与实例计算中也可以看出使用该方法预测未钻遇油水界面的油藏的油水界面位置只需要知道油层段某点深度及该点压力值、地层原油密度、地层水密度、油藏地层条件下的平均毛管压力曲线所对应的排驱压力值及转折压力值就可以对其进行计算乌石 油田 井、井在流沙港组三段、油组钻遇纯油层且在纯油层段具有有效的 测压数据毛管压力曲线数据且 井在 油组获得可靠的水分析资料 井、井区、井在流沙港组三段 油组钻纯油层且在纯油层段具有有效的 测压数据毛管压力曲线数据等相关数据乌石 油田流沙港组三段采用 地层测压资料结合毛管压力曲线预测油水界面相关参数见表 井、井、井补心为 井、井补心为 所列举的井全为直井预测结果见表 刘东华等:地层测压资料结合毛管压力曲线确定油水界面的方法在乌石 油田的应用表 乌石 油田流沙港组三段复杂断块油藏预测油水界面参数区块油组油层某中部深度/实测静压/地层原油密度/地层水密度/排驱压力/转折压力/水相压力系数/井区 井区 井区 井区 井区 井区.表 乌石 油田流沙港组三段复杂断块油藏油水界面预测区块油组是否钻遇油水界面测井解释油底海拔/预测油底海拔/差值/井区 井区 井区 井区 井区 井区未钻遇.未钻遇.钻遇.未钻遇.未钻遇.未钻遇.未钻遇.未钻遇.从表 计算结果可以看出 井、井在油组钻遇纯油段计算的油藏底分别离测井解释的油底相差为.、.井、井、井、井、井在 油组钻遇纯油段计算的油藏油底分别离测井解释的油底相差.、.、.、.从计算结果也可以看出上述井区在断块的低部位依然存在储量潜力 结 论利用相对渗透率曲线和毛管压力曲线预测油藏油水界面存在诸多问题且乌石 油田目的层段缺乏相渗曲线资料采用地层压力资料结合毛管压力曲线预测油水界面的方法确定油水界面所需资料较少而且十分简便易于实现 利用该方法在 井区 油组的应用表明计算的结果与实测数据非常接近完全能满足工程精度要求 依据该算法思路并稍做改动后同样可以方便地估算油气、气水等流体界面的深度 利用该方法预测的乌石 油田流沙港组三段的油水界面对乌石 油田下步的开发将具有一定的指示意义参考文献 李振鹏欧银华.毛管压力及相渗曲线在油水分布预测中的应用.岩性油气藏():.何更生.油层物理.北京:石油工业出版社.杨通佑范尚炯.石油及天然气储量计算方法.北京:石油工业出版社.李传亮.油藏工程原理.北京:石油工业出版社.李传亮.毛管压力是油气运移的动力吗?.岩性油气藏():.唐衔.利用压汞曲线求取油藏原始含油饱和度方法研究.吐哈油气 ():.邓国成.测井毛管压力法分析非均质油藏油水分布:以胜坨油田二区沙二段 砂层组油藏为例.科学技术与工程():.李传亮朱苏阳.特殊情况下的压力系数和自喷系数计算方法.新疆石油地质():.孙风涛田晓平.压力资料预测油水界面精度分析.石油地质与工程 ():.责任编辑 温丽萍第 卷 山东石油化工学院学报 年 第 期