单缝单洞缝洞型碳酸盐岩底水油藏弹性开采机理研究.pdf

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1、2013年7月西安石油大学学报(自然科学版)Ju1．2013第28卷第4期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)VoI．28No．4文章编号：1673-064X(2013)04-0051-04单缝单洞缝洞型碳酸盐岩底水油藏弹性开采机理研究赵艳艳，康志江，张宏方(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京100083)摘要：单缝单洞底水体系是一种简单的缝洞模式，但对于探索缝洞型底水油藏的开采机理和开发规律至关重要．结合流体在裂缝中的运动规律和液体弹性膨胀理论，建立了单缝单洞底水缝洞油藏弹性开采时油水两相流动的数学模型，用

2、数值方法求解揭示了油水流动规律，得到了产油量、产水量、含水率和采出程度随时间的变化规律，以及含水率与采出程度关系曲线．单缝单洞缝洞型碳酸盐岩底水油藏弹性开采的含水率与采出程度关系曲线特征为凸型，见水后含水上升很快．关键词：缝洞型碳酸盐岩油藏；弹性开采；产量；含水率；采出程度中图分类号：TE31文献标识码：A塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏属于缝洞型油藏．油田开发呈现见水早，见水后含水上升快，产量1数学模型的建立递减快的特征，油田的动态预测和控水稳油存在较大的难度．目前成熟的油藏工程方法和开发理论主图1是单缝单洞缝洞底水油藏的示意图，井通要建立在连续多孔介质渗流力学理论基础上，过垂直缝与洞沟通．假

3、设原始油水界面在裂缝下端而缝洞型碳酸盐岩油藏中既存在裂缝中的流动，也面以下，油井投产只产油不产水，在开采过程中，油存在洞中的N—s流动，原有的基于多孔介质中渗水界面不断上移，当油水界面上移到裂缝下端之上流的很多油藏工程概念(包括孔隙度、渗透率、饱和时，油井开始产水，即油井见水，之后含水不断上升．度、相对渗透率)和理论方法(包括物质平衡方程假定裂缝为垂直缝，洞为圆柱体(图1)，油井定法、试井、油藏数值模拟等)都不适应．因此迫切需井底流压生产；流体在缝里的运动服从裂缝里的运要研究适合于缝洞型碳酸盐岩油藏的油藏工程方法动规律，洞里面的压力处处相等，流体只发生弹性膨和开发理论．胀，运动速度忽略不计

4、，仅考虑油水界面的上移；油本文对单缝单洞的缝洞底水油藏的弹性开采机水界面上移到裂缝下端面之上时，油井即开始产水．理进行了研究，建立了油水两相流动的数学模型因此，模型建立及计算分见水前和见水后两个阶段．(偏微分方程组)，并用数值方法进行了求解，得到假定油井通过一长度为￡、高为h、宽为∞的垂直裂缝与原始容积为的溶洞相连(图1)，溶洞内了定井底流压开采时的压力、油水界面、产量、含水、上部为油，下部为底水，油的原始体积为i，水的原采出程度随时间的变化规律，探讨了含水率与采出始体积为i，油的黏度为。，水的黏度为，原始压程度的变化关系．力为P，油的压缩系数为C。，水的压缩系数为C，忽收稿日期：2013

5、-02—10基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(编号：2011ZX05014—005)作者简介：赵艳艳(1969．)，女，高级工程师，博士，主要从事油气田开发．E．mail：624101552@qq．corn一52一西安石油大学学报(自然科学版)略裂缝和溶洞的可压缩性，某一时刻t，溶洞的压力Q。=(g0d一hw3(p最‘-ld为P，井底流压为P，油井产量为口。．=(CoVoi+CwVwi)(pj—pwf)(1一e一‘瓦i‘)．(6)影响因素有原始压力、井底流压、流体参数、缝的参数、油藏体积和水体体积．易知油水的膨胀体积分别为AVo=c。Voi(pi—Pwf)(1一e一‘1

6、‘)；△=CwVwi(pi—Pwf)(1一e一。瓦1‘‘)．(7)油水界面上移到缝下端之上时油井见水，若原始油水界面距缝底最高点距离为日，截面积为A，则可由式cw(pi—Pwf)(1一e一番艺‘瓦1’r)=AH(8)i计算出见水时间图1缝洞型油藏示意图(油井见水前)见水时间的影响因素有原始压力、井底流压、流Fig．1Schematicdiagramforfractured-cavereservoirbefore帅terbreakthrough体参数、裂缝参数、油藏体积和水体体积．1．1油井见水前将见水时间代人累计产油量公式得见水时的累见水前裂缝里充满油，油井只产油，根据流体在计产油量，即无

7、水采油量为裂缝里的运动规律刮知，油的产量为Q=(G。i+Cw)AH．(9)hw(p—pwf)g。—‘由式(9)可知，单缝单洞底水体系的无水采油量只与流体参数、油藏体积、水体体积、原始油水界面位根据物质守恒定律，裂缝里流体流动由溶洞里流体置和洞的截面积有关，与原始压力、井底流压、缝的的弹性膨胀补充，因此，见水前油产量等于油水膨胀参数没有关系．速度之和，即1．2油井见水后-_(cVoCwVw)，(2)油井见水后，裂缝里油水同