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[科普中國]-采液指數(shù)

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簡介

采液指數(shù)是表示油井生產(chǎn)能力的指標(biāo),而不同含水條件下采液指數(shù)的預(yù)測是進(jìn)行產(chǎn)能評價和舉升方式選擇與論證的主要依據(jù)之一。生產(chǎn)井的產(chǎn)能預(yù)測與評價一般采用IPR曲線法,但該方法僅適用于單井。根據(jù)相對滲透率 曲線計算不同含水條件下的采液指數(shù)的方法既可以預(yù)測某一小層的供液能力,又可同時預(yù)測該層位上各種生產(chǎn)井在不同含水條件下的采液指數(shù) 。該方法尤其適合新開采區(qū)塊的產(chǎn)能評價及舉升方式選擇 。1

表達(dá)公式(1)采液指數(shù)是指單位生產(chǎn)壓差,油井的日產(chǎn)液量,計算公式如下:

——采液指數(shù),t/(d·MPa);

——日產(chǎn)液量,104t/d;

——油層靜壓,MPa;

——油層流壓,MPa。

(2)單位厚度采液指數(shù)是指單位生產(chǎn)壓差油井每米厚度的采液指數(shù),計算公式如下:

——采液指數(shù);

——油層厚度,m。

(3)無因次采液指數(shù)為某一含水下的采液指數(shù)與含水為零時的采液指數(shù)(即采油指數(shù))之比,計算公式如下:

——為任一含水飽和度下的無因次采液指數(shù),t/(d·MPa);

——為任一 含水飽和度下的采液指數(shù),t/(d·MPa);

——為含水為零時的采液指數(shù),t/(d·MPa)。

變化規(guī)律無因次采液指數(shù)隨含水的變化規(guī)律:

無因次采液指數(shù)為某一含水下的采液指數(shù)與含水為零時的采液指數(shù)(即采油指數(shù))之比,是評價不同含水條件下油井采液能力的指標(biāo)。它只與儲層類型和油藏流體性質(zhì)有關(guān),不同儲層無因次采液指數(shù)隨含水的變化規(guī)律不同。無因次采液指數(shù)隨含水的變化可由相對滲透率曲線計算求得。

無因次采液指數(shù)與相對滲透率的關(guān)系無因次采液指數(shù) 為:

式中:

——為任一 含水飽和度下的采液指數(shù),t/(d·MPa);

——為任一含水飽和度下的無因次采液指數(shù),t/(d·MPa);

——為地面條件下含水為零時的產(chǎn)油量,t/d;

——分別為地面條件下的采液量、產(chǎn)油量和產(chǎn)水量,t/d;

——為油藏條件下水和原油 的粘度 ,mPa·s;

——為地面原油密度和產(chǎn)出水的密度,kg/m3;

——為原油的體積系數(shù)和產(chǎn)出水的體積系數(shù) ,小數(shù);

——為供油半徑和油井半徑,m;

——為表皮系數(shù),小數(shù);

——為生產(chǎn)壓差 ,MPa;

——為地層滲透率 , ;

——為生產(chǎn)層有效厚度,m ;

——為單位算系數(shù) 。

將上述公式整理可得無因次采液指數(shù)與油水相對滲透率的關(guān)系:

由上式可以看出,在不考慮流體性質(zhì)隨壓力變化的條件下,無因次采液指數(shù)只與油和水的相對滲透率有關(guān)。因此,只要建立含水與相對滲透率間的關(guān)系,即可得到無因次采液指數(shù)隨含水的變化關(guān)系。

預(yù)測采液指數(shù)方法無因次采液指數(shù)表明了某一儲層的供液能力,而采液指數(shù)則表征了該層上一口生產(chǎn)井的采液能力,因此可以利用不同含水條件下的無因次采液指數(shù)來預(yù)測采液指數(shù)隨含水的變化。

無因次采液指數(shù)與采液指數(shù)間的基本關(guān)系式為:

含水為零時的采液指數(shù)(即采油指數(shù))是一個反映油層性質(zhì)、厚度、流體參數(shù)、完井條件及泄油面積等與產(chǎn)量之間關(guān)系的綜合指標(biāo),可以由試油資料獲得,也可以根據(jù)油層及流體基礎(chǔ)資料計算得到,其中垂直井的采油指數(shù)計算公式為:

式中:

——為油藏條件下水和原油 的粘度 ,mPa·s;

——為地面原油密度和產(chǎn)出水的密度,kg/m3;

——為原油的體積系數(shù)和產(chǎn)出水的體積系數(shù) ,小數(shù);

——為供油半徑和油井半徑,m;

——為地層滲透率 ,;

——為生產(chǎn)層有效厚度,m。

垂直井在不同含水條件下的采液指數(shù)可直接利用上述兩公式計算。在均質(zhì)地層中,引入有效井筒半徑(折算半徑)的概念,利用等效直井采油指數(shù)法求得斜井(定向井)和水平井的采液指數(shù)。

由垂直井采液指數(shù)計算水平井采液指數(shù)的公式為:

其中,C為將實際直井的采油指數(shù)校正為等效水平井的采油指數(shù)的校正系數(shù)。

利用上述公式就可根據(jù)無因次采液指數(shù)與含水的關(guān)系預(yù)測不同含水條件下各種生產(chǎn)井的采液指數(shù)。2

應(yīng)用1、采液指數(shù)是工程設(shè)計中重要科學(xué)依據(jù),通過計算采液指數(shù)指標(biāo),可以科學(xué)優(yōu)化工程設(shè)計,設(shè)計合理工作制度;

2、通過落實生產(chǎn)數(shù)據(jù),可以在部分井上推算地層壓力,解決壓力資料不足的矛盾。但最終需要準(zhǔn)確的測試資料;

3、采液指數(shù)與含水率關(guān)系的研究可以指導(dǎo)主力區(qū)塊合理工作制度,并有助于認(rèn)識層間矛盾;

4、隨著油田開采,可能會出現(xiàn)出砂程度加劇的情況,需要強(qiáng)化從合理采液指數(shù)入手的出砂源頭控制;

5、采液指數(shù)是油層本身的產(chǎn)液能力衡量指標(biāo)。采液指數(shù)的大小取決于地層及流體物性,在油水兩相流動時與油井含水有關(guān), 在井底出現(xiàn)油、氣、水三相流動時, 它的大小除與含水有關(guān)外,還與井底壓力有關(guān)。2