合采井产量劈分的敏感性分析

合采井产量劈分的敏感性分析

目前，油藏开采技术主要有三种方法：油藏开采、生产测井和地质分析。其中试油这种方法最直接,可以通过对确定的单个油层射孔试采来劈分合采井中各层的产量,但成本较高、耗时较长,影响产量。生产测井是通过下入仪器至目的层,通过测试系列参数数据,利用软件解释获得产液或者注入剖面资料,是一种定量化程度较高,成本较高的方法。地质分析法是利用地层精细描述得到的有效渗透率、有效厚度等地质参数来进行定性研究,不影响生产,一般不会出现较大偏差。由于生产成本和井况的限制,应用最为广泛的是地质分析法,但是该方法难以考虑压力的影响,由达西公式可知气藏合采井产量劈分受到气藏压力、有效渗透率、有效厚度的共同作用,这些因素对合采井分层产量贡献的影响该如何评价?数值模拟技术以渗流力学为基础建立数值模型,即通过一组方程组,在一定的假设条件下,考虑油藏构造形态、断层位置、砂体分布、储层孔渗饱等参数的变化;流体高压物性变化;不同岩石类型;不同渗流驱替特征曲线(相渗);井筒垂直管流等描述油藏真实的物理过程,是现代油藏工程师广泛使用的一种技术,该技术能够对实际气藏的生产情况进行模拟,得到各产层的产出情况。本文将基于此对各合采井分层产量贡献的影响因素进行分析,并利用实际生产数据进行验证。1地层模型及参数利用数值模拟技术,采用ECLIPSE软件建立气水两相50*50*10概念模型。模型基本参数为埋深为2650m,孔隙度为0.15,渗透率为10mD,有效厚度100m,原始地层压力为27.6MPa,模型中K:1-4为上层,K:5-6为不渗透隔层,K:7-10为下层,两层合采配产为20×104m3/d。下面将分别按单一因素和多因素共同作用来对合采井单层产量贡献影响因素进行分析。1.1单因素的敏感性1.1.1上产层贡献率的测定当下产层有效渗透率与上产层有效渗透率倍比分别为1、5、10、50、100时,以上产层为研究对象,随着下产层渗透率倍比增加,上产层贡献率随之减小;随着时间增加,上产层贡献率随之增加,并趋于50%,即上下产层贡献率趋于一致,见图1。1.1.2不同厚度倍比、不同厚度倍比、上产层贡献率当下产层有效厚度与上产层有效厚度倍比分别为1、5、10、40时,随着下产层有效厚度倍比增加,上产层贡献率减小,随着时间增加,上产层贡献率随之增加,并趋于50%,即上下产层贡献率趋于一致,见图2。1.1.3初始阶段上产层贡献率当下产层压力系数与上产层压力系数倍比分别为0.8、0.9、1.0、1.2时,随着下产层压力系数倍比增加,上产层贡献率减小。当下产层压力系数与上产层压力系数倍比为0.8时,初始阶段上产层贡献率为100%;当下产层压力系数与上产层压力系数倍比为1.2时,初始阶段上产层不产出,产量贡献率为0,随着时间增加,上产层层贡献率趋于50%。1.2正交试验设计及结果在分析多因素共同作用的时候,我们选择正交试验法来分析多因素共同作用时,上产层贡献率的变化情况。正交试验是利用正交表科学地安排多因素多水平试验方案,通过分析和处理试验结果,寻找各因素最佳组合方案的一种数学方法。在此次研究中选择有效渗透率、有效厚度、压力系数为因素,每个因素做四水平,选择L16(34)正交表进行16次无交互作用的三水平四因素正交试验,以上产层贡献率为目标,通过进行级差分析可以对上产层贡献率影响因素进行权重排序,结果见下表。由表1可以看出,在影响合采井分层产量贡献的三个因素权重大小依次为:压差,有效渗透率,有效厚度。因此我们在做合采井产量劈分的时候,我们必须要考虑由压力的影响造成的层间干扰对产层贡献率的影响。3x井补孔后产量贡献计算崖城13-1气田X井位于南海北部莺歌海海域琼东南盆地崖南凹陷北块,主产层为陵三段,该段分为D～A1八个流动单元,该井于1996年投产,1998年10月对陵三段B2—A1流动单元段进行补射孔,射孔后八个流动单元合采,该井测井参数见下表。下面对X井1998年10月补孔后各层产量贡献用数模法进行计算,并与其它方法进行比较。由不同计算方法对于结果可看到,数值模拟法与生产测井二者结果非常接近,而地质综合法则出现了严重偏差。这主要是由于X井补孔后,压力较高的下部流动单元产气,而上部流动单元D和C2、C1由于渗透性好,在补孔前已出现严重的亏空,因而形成了新补孔段向原射孔段倒灌的现象,数值模拟法在正确建立模型的基础上能够全面反映压力、地层物性等系列参数的影响,能够准确模拟各个流动单元的产出情况,与生产测井结果一致;地质综合法只是建立在地层物性基础之上的定性分析,无法考虑由于层间压力差造成的层间干扰。这也验证了敏感性分析中压差对合采井产量劈分所占权重