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y-储层参数下限确定方法_以河南安棚油田为例

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参数 下限 确定 方法 河南 油田
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第 30 卷 第 2 期       成都理工大学学报 (自然科学版 )       V 30 N o. 22003 年 4 月 F N F Y ( A p r. 2003 [文章编号 \] 167129727 (2003) 0220169205储 层 参 数 下 限 确 定 方 法以河南安棚油田为例[收稿日期 ] 2002203219[作者简介 ] 段新国 (1978- ) , 男 , 硕士 , 油气田开发专业  王洪辉 1 胡永章 1 张 乐 2(1. 成都理工大学“油气藏地质与开发工程”国家重点实验室 , 成都 610059; 2. 中国石化河南油田分公司 )[摘要 ] 河南安棚油田是河南石油勘探局最新勘探开发的油田之一 , 根据最新钻井资料和老井复查资料对储层做出初步评价。根据所得的资料用 、产能法和浮力法确定出储层参数下限 , 并参考一定的储层划分标准将储层划分为三个等级 , 为油田的进一步勘探和开发提供重要依据。[关键词 ] 安棚油田 ; 参数下限 ; ; 产能法 ; 浮力法 ; 储层划分[分类号 ] T 23     [文献标识码 ] 为它与当地的具体情况紧密相连。而且不同的方法所得结论也有可能不同 , 这就要求在选定具体方法的同时 , 准确地获取相关参数。前人已经研究出很多求取储层下限的方法。如 : 默雷 (1960)曾提出过一个工业性储集岩的临界油柱高度标准 , 它实际上为生产纯油层段的岩样的有效喉道半径 , 约为0. 5 他认为整个油田的构造闭合度以及所包含的连续油柱高度不同 , 其储集岩的下限标准当然也会不同。 S. H. 1957) 等的扣除方法 , 基本理论是 , 当油气聚集时由于浮力作用的不同 , 所以沿整个油藏剖面高度上所驱出的水量不同。靠近油水接触面处的油气的浮力作用小 , 所驱出的水量少 , 水饱和度高 , 所以扣除的边界孔隙度要大一些。同一种孔隙结构和孔隙度的岩样 , 由于其所处的剖面部位不同而具有不同的性能。当它处于油层中上部时可以是储油气岩 ; 而当它处于接触面处时 , 则可以是非储油气岩。 R. W. M 1972)等用渗透率划分储集岩下限的方法 , 认为基于岩样的油—水相对渗透率曲线和毛管压力曲线的综合分析 , 可以确定储层下限。曲志浩( 1982) 关于孔隙喉道下限的确定 , 是根据 R. 1975)论述的二次运移具有水动力影响的基本公式 , 进一步提出了孔隙喉道的含油下限。他认为喉道下限、油藏的最大油柱高度 , 跟油层水流方向上油藏的最大水平投影宽度可以根据上述基本公式互换 , 知道其中两个就可以求出另一个。所以可以求出喉道半径下限。其缺点就是全部参数都是在现今存在的地质条件下取值 , 而这些参数都可能随时间变化而变化。下面以河南省安棚油田深层系储层参数下限的求取为例 , 说明各种用不同的方法求取的参数下限。1 根据 法计算孔喉下限法的计算公式为 :rm 1 H ( ı 1 H 为计算点距两相界面的高度 ( ;两相界面张力 ( i 表示油或者天然气 , m ) ; 地层条件下水的密度 (g ) ; g ) ;g 为重力加速度 (该地区取 980 ; 安棚油田已钻探的油井的测试资料和河南石油勘探局及成都理工大学国家重点实验室所得样品压汞资料来分析 , 安棚深层系可以划分为三个产不同流体的层段 , 即深度在小于 2850 m 的油层为正常原油层段 , 其原油密度一般大于0. 87 g , 记为第一层 ; 深度在 2850~ 3150 其原油密度为 0. 8~ 0. 87 g ,记为第二层 ; 深度大于 3150 m 则认为是天然气、凝析油段 , 密度一般小于 0. 8 g , 记为第三层。参数的获取 : (1) 地层水的密度 这是根据不同地层水的总矿化度用经验公式来计算的 , 由上到下分别为 1. 0153 g , 1. 01039 g ,1. 025 g 。 (2)地层流体密度 根据高压物性资 料 获 取 , 由 上 到 下 分 别 为 0. 787 g ,0. 601 g , 0. 25 g 。 1 是不同流体高度下的喉道半径统计表。数据结果表明 : (1)不同的流体所对应的孔喉半径不同 , 随流体的密度不同而变化 , 且不同的流体高度所对应的孔喉下限不同。 (2)在流体高度大于 300 m 后其孔喉下限基本趋于一致且变化较小。表 1 喉道下限统计 (r T   of th er 体高度10 m 25 m 50 m 100 m 150 m 200 m 250 m 300 . 3241 0. 9296 0. 4648 0. 2324 0. 1549 0. 1162 0. 0929 0. 0774第二层 1. 2961 0. 5184 0. 2592 0. 1296 0. 0864 0. 0648 0. 0518 0. 0432第三层 0. 6583 0. 2633 0. 1317 0. 0658 0. 0439 0. 0329 0. 0263 0. 02192 产能法确定渗透率下限这是利用径向渗流公式 , 可以计算商业性产能条件下的渗透率下限值。即 : Q ı re (p Z ) 2 - 1 (气层 ) Q ı B o ı re (p - 1 (油层 )式中 : Q 为天然气的无阻流量 (m 3 s) ; 的地下粘度 (m s ) ; ; ; p 为油层中部压力 (105; Z 为压缩因子 (无因次量 ) ; B 无因次量 )。参数求取 : (1)根据中华人民共和国石油天然气储量规范国家标准 , 结合安棚深层系的油层特征 , 以日产油量 3 m 3, 日产气量 20 000 m 3 为商业价值下限。 (2)流体地下粘度 , 根据经验取值和安棚地区实验所得资料 , 取油 3. 3 m s, 轻质油0. 332 m s, 凝析油 (包括天然气 ) 0. 0277m s。 (3)供给边缘半径 根据油田产油井获取 , 为 123. 9 m ; 井筒半径 试油资料获取 , 为0. 216 m。 (4) 油层中部压力 p , 压缩因子 Z , 都取自于安棚地区油井试油资料 , Z 取 1。 (5)B o, 油取1. 2, 轻质油取 1. 5。由于所得的资料有限 , 部分井并没有油层中部压力 , 用压力梯度折算。计算结果表明 : (1)在安棚地区无论是哪套地层 , 其渗透率下限值都比较低 , 说明安棚深层系属于低渗地层。 (2)对应不同的试油井段 , 其对应的渗透率不同 , 并且随着井段的加长 , 其对应的渗透率值变小。图 1、图 2、图 3 是不同性质储层的厚度与渗透率下限关系图。另据河南石油勘探局资料可以知道 , 如按小层构造图计算 , 含流体垂直高度一般在 50~ 150 m , 平均为 100 m , 这里因为求下限 ,所以取流体高度为 150 m。则可分别求出含油、轻质油、天然气这三类储层的渗透率下限为 : 0. 07×10- 3 , 0. 008× 10- 3 , 0. 008× 10- 3 。图 1 油层的产层厚和下限渗透率关系F 1  R ip er it th of y = - 1. 064 77 lg x + 2. 609 45R 2= 0. 997 848·071· 成都理工大学学报 (自然科学版 )            第 30 卷图 2 轻质油层的产层厚和下限渗透率关系F 2  R ip er it th of t y = - 1. 035 25 lg x + 0. 351 861R 2= 0. 976 114图 3 气层的产层厚和下限渗透率关系F 3  R ip er it th of y = - 0. 993 259 lg x + 0. 111 20R 2= 0. 897 3693 孔隙度下限的确定用孔隙度来划分储层是一种简单的方法 , 可以根据分层试油的资料定出该地区的孔隙度下限。当岩石的孔隙度低于此下限值时 , 就列为无效层段。在低孔隙度范围内 , 随着孔隙度的减少其含水饱和度急剧增加 , 这种低孔隙度不仅表明石油储量小而且产能也差。因此 , 可在这个含水饱和度急剧增加的范围内选出孔隙度的扣除边界。图 4 是孔隙度和渗透率关系图 , 拟合曲线的相关系数达到 0. 891, 说明二者的相关关系比较好。因此 , 可以利用渗透率与孔隙度的对应关系确定出孔隙度的粗略下限 , 然后考虑孔隙度的边界效应对其进行校正 , 就可以求出孔隙度比较准确的下限值。根据河南石油勘探局资料 , 分别求出油图 4 孔渗关系图F 4  R ip p 50, 则储层有效 ; 否则判为无效。参数求取 : 地层条件下的水和流体的密度分别为 根据测试资料所得。第一层分别取1. 0153 g , 0. 787 g ; 第 二 层 分 别 为1. 01039 g , 0. 7133 g ; 第三层分别为1. 025 g , 0. 25 g 。 g 取 980 s2。 80°和 160°。表 2 是不同层位不同厚度储层所对应的p 50 m 2 不同层位的 p 50 m   p 50 m in of th in m 10 m 25 m 50 m 100 m 150 . 1764 0. 3528 0. 8820 1. 7641 3. 5281 5. 2922第二层 0. 2296 0. 4591 1. 1478 2. 2956 4. 5912 6. 8868第三层 0. 5988 1. 1977 2. 9942 5. 9884 11. 9767 17. 9651前面我们用 、产能法等三种方法详细讨论了储层下限 , 归纳一下前面的结果 , 安棚深层系的有效储层下限标准见表 3、表 4、表 5, 后两项下限标准是根据河南石油勘探局统计的资料所得。表 3 小于 2850 m 的油层的划分标准T   C of 850 3 > 1 80%二级 > 4 1~ 3 1~ 0. 4 0. 18~ 0. 9 50%~ 80%三级 > 4 0. 9 8 > 0. 3 > 1 80%二级 > 3 0. 1~ 0. 3 1~ 0. 2 0. 23~ 1. 15 50%~ 80%三级 > 3 1. 15 8 > 0. 2 > 0. 6 80%二级 > 2 0. 11~ 0. 2 0. 6~ 0. 1 0. 6~ 3 50%~ 80%三级 > 2 3 < 50%5 结 论法完全是从静态方面考虑的 , 它的所有参数均来自于实验结果和经验取值。所求得的参数在生产的整个过程中对储层等级的划分都具有较大的指向意义。产能法是利用生产过程中的动态资料求取的 , 可以随生产的不同阶段而调整 , 也可以根据生产的要求调整不同的渗透率下限。浮力法则是一种综合的方法 , 它考虑的参数多 , 所求结果的可信度比较高 ; 但要求所有参数都能准确求取。对孔隙度下限的求解较为传统 , 是一种经验求法 , 切实可用 ; 但要求渗透率的下限值相对比较准确 , 这是它的局限。总之 , 储层参数下限的确定是为储层评价、开发乃至储量计算服务的 , 对于某些简单的油气藏 ,可以用单一的方法对其进行储层分类 , 而对比较复杂的储层就需要用综合的下限指标对其进行分类。储层下限是一个变数。随着生产技术的发展 ,储层下限标准可以浮动 , 有的非工业性油气层可以转化为工业性油气层。另外还要根据油田情况、资料获取情况进行不同下限计算。·271· 成都理工大学学报 (自然科学版 )            第 30 卷[ 参 考 文 献 ]\[1 \]王寿庆 . 泌阳凹陷有利油气聚集新领域的研究和评价[R \]. 南阳 : 河南石油勘探局 , 1992.\[ 2 \]刘光荣 , 李庆浩 . 泌阳凹陷中南部下第三系核桃园组三段下部~ 大仓房组顶部储集层特征与评价 [R \]. 南阳 : 河南石油勘探局 , 1993.\[ 3 \]刘孟慧 . 储层特征描述技术 [A \]. 储层评价研究进展论文集 [C \]. 北京 : 中国石油天然气总公司科技发展部 , 1994. 316- 330.\[4 \]王允诚 . 油气储层评价 [M \]. 北京 : 石油工业出版社 ,1999.\[ 5 \]王允诚 . 油层物理学 [M \]. 北京 : 石油工业出版社 , N R L F R W L . S il y x p d u U y , Ch . H S P Ch A is of ly xp In to m e w e O ne a of by m p m m so R th T h is of A er m p m m 71·第 2 期 段新国等 : 储层参数下限确定方法 以河南安棚油田为例
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