陳利新，王連山，高春海，孫銀行，王　霞，張　茂（.中國(guó)石油塔里木油田分公司塔北勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理部，新疆庫(kù)爾勒84000；.恒泰艾普石油天然氣技術(shù)服務(wù)股份有限公司，北京00084）

縫洞型油藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量計(jì)算的一種新方法
——以塔里木盆地哈拉哈塘油田為例

陳利新1，王連山2，高春海1，孫銀行2，王霞1，張茂2
（1.中國(guó)石油塔里木油田分公司塔北勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理部，新疆庫(kù)爾勒841000；2.恒泰艾普石油天然氣技術(shù)服務(wù)股份有限公司，北京100084）

縫洞型碳酸鹽巖油藏大部分油井的開(kāi)發(fā)特點(diǎn)互不相同，用常規(guī)方法對(duì)其動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。物質(zhì)平衡法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量時(shí)需要的計(jì)算參數(shù)較多，難以準(zhǔn)確求取，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果存在一定的誤差。當(dāng)準(zhǔn)確判斷油藏所處的驅(qū)動(dòng)階段后，利用油藏彈性驅(qū)階段兩次測(cè)壓井底原油密度的差值及其期間的累計(jì)產(chǎn)油量，可以較為準(zhǔn)確地求取其動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量。與物質(zhì)平衡法及其他方法相比，井底原油密度差法的優(yōu)點(diǎn)是規(guī)避了原油體積系數(shù)、原油壓縮系數(shù)及巖石壓縮系數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，進(jìn)一步提高了動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

塔里木盆地；哈拉哈塘油田；縫洞型碳酸鹽巖油藏；動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量；物質(zhì)平衡法；井底原油密度差

塔里木盆地哈拉哈塘油田奧陶系碳酸鹽巖油藏屬于典型的縫洞型油藏，儲(chǔ)集空間以裂縫和溶洞為主，具有非均質(zhì)性強(qiáng)、流體性質(zhì)多變、流體分布及油水關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)。影響油藏開(kāi)發(fā)特征的因素除了儲(chǔ)集空間類型和結(jié)構(gòu)特征、開(kāi)發(fā)井網(wǎng)及技術(shù)政策之外，關(guān)鍵在于縫洞單元的規(guī)模，導(dǎo)致如何準(zhǔn)確計(jì)算縫洞單元?jiǎng)討B(tài)儲(chǔ)量成為難題。本文結(jié)合壓力測(cè)試數(shù)據(jù)和累計(jì)產(chǎn)油量，提出了計(jì)算縫洞型碳酸鹽巖油藏縫洞單元?jiǎng)討B(tài)儲(chǔ)量的一種新方法［1-4］。

1　油藏驅(qū)動(dòng)階段的識(shí)別

油藏處于彈性驅(qū)階段時(shí)計(jì)算所得的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量才更為準(zhǔn)確，因此，在計(jì)算油藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量時(shí)，首要任務(wù)是準(zhǔn)確地判斷油藏所處的驅(qū)動(dòng)階段。

對(duì)于縫洞型碳酸鹽巖油藏來(lái)說(shuō)，大部分油井的開(kāi)發(fā)特點(diǎn)互不相同，當(dāng)油藏處于開(kāi)發(fā)初期時(shí)，油井的靜壓測(cè)試資料往往較少，且不能借鑒鄰井靜壓數(shù)據(jù)。在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在靜壓數(shù)據(jù)較少時(shí)，對(duì)于自噴井，結(jié)合井口油壓和井底流壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠很好地判斷油藏的驅(qū)動(dòng)階段。當(dāng)油壓降（即初始油壓減去目前油壓）與累計(jì)產(chǎn)液量呈線性關(guān)系時(shí)，為彈性驅(qū)階段（圖1）。所謂彈性驅(qū)階段，是指開(kāi)采原油的驅(qū)動(dòng)能量全部來(lái)自于油藏自身的彈性膨脹能，油藏既不注水，也沒(méi)有其他外來(lái)能量的參與。當(dāng)油壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線偏離線性關(guān)系時(shí)，油藏的驅(qū)動(dòng)類型存在4種可能:①原油在井筒中脫氣，井筒內(nèi)流體密度降低，油壓遞減減緩，此時(shí)油藏?zé)o外界能量補(bǔ)充，雖然油壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線偏離線性關(guān)系，但流壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線仍為線性關(guān)系，油藏仍處于彈性驅(qū)階段（圖2）；②開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果地層壓力低于油藏飽和壓力，原油將在地層中脫氣，油藏進(jìn)入溶解氣驅(qū)階段；③開(kāi)發(fā)過(guò)程中，油藏動(dòng)用另外一個(gè)或多個(gè)含油儲(chǔ)集體，油藏則仍處于彈性驅(qū)階段，但是根據(jù)縫洞型碳酸鹽巖油藏開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，此類型較少，站在防水和控水的角度，重點(diǎn)考慮動(dòng)用水體；④地層壓力降低，裂縫開(kāi)啟，邊底水開(kāi)始入侵，進(jìn)入水驅(qū)階段。根據(jù)油壓降、流壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線，排除②和④兩種情況，則判斷為彈性驅(qū)階段；如果②和④兩種情況同時(shí)存在，則判斷為混合驅(qū)（水驅(qū)+溶解氣驅(qū)）階段［5-7］。

圖1　油壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線

圖2　油壓降和流壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線

2　井底原油密度差法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量

確定油藏驅(qū)動(dòng)階段后，結(jié)合H8井流壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線（圖3），H8井初期流壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線呈線性關(guān)系，判斷H8井初期為彈性驅(qū)階段。彈性驅(qū)階段的縫洞型碳酸鹽巖油藏?zé)o外界能量補(bǔ)充，地下油藏體積不變或變化較小，可以忽略［8］。隨著原油的產(chǎn)出，地下原油不斷減少，在油藏體積不變或變化較小的情況下，井底原油密度不斷降低［9-10］。

壓力梯度由測(cè)點(diǎn)壓力和測(cè)點(diǎn)深度求取，而井筒內(nèi)流體密度可以由壓力梯度計(jì)算求取。在流壓測(cè)試數(shù)據(jù)中（表1），測(cè)試記錄了一系列不同井深處的流壓，測(cè)點(diǎn)C的壓力梯度可由測(cè)點(diǎn)C和測(cè)點(diǎn)B的壓力和深度差的比值求取，即

圖3　 H8井流壓降與累計(jì)產(chǎn)液量關(guān)系曲線

表1　 H8井流壓測(cè)試數(shù)據(jù)

由（1）式求取C點(diǎn)的壓力梯度，進(jìn)而可以求取C點(diǎn)的井筒內(nèi)流體密度

從而得到

對(duì)于彈性驅(qū)階段未見(jiàn)水的油藏，井底流體為純?cè)?，利用井筒?nèi)最深測(cè)點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)，由（3）式可以求取井底的原油密度。

利用油藏彈性驅(qū)階段兩次測(cè)壓井底原油密度的差值及期間的累計(jì)產(chǎn)油量可以較為準(zhǔn)確地求取動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量。

設(shè)Vρ1為初始狀態(tài)下的井底原油質(zhì)量，Vρ2為開(kāi)發(fā)一段時(shí)間后的井底剩余原油質(zhì)量，NPBoρ2/ρ則為采出原油的井底質(zhì)量。由井底原油質(zhì)量守恒可得

其中

將（5）式代入（4）式，得

縫洞型碳酸鹽巖油藏在開(kāi)發(fā)初期，90%以上的油井具有“一井一藏”的開(kāi)發(fā)特點(diǎn)，井間流體性質(zhì)差異較大，導(dǎo)致井間原油體積系數(shù)差異較大，受開(kāi)發(fā)成本的制約，不可能每口井都進(jìn)行PVT取樣分析。常規(guī)經(jīng)驗(yàn)公式法求取原油體積系數(shù)通常存在較大誤差，考慮到原油的體積系數(shù)在彈性驅(qū)階段的變化較小，且為忽略體積系數(shù)求取時(shí)存在的誤差對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，Bo/Boi可近似視為1，從而（6）式可簡(jiǎn)化為［11-12］

由（7）式可以看出，求取縫洞型碳酸鹽巖油藏的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量，只需要3個(gè)計(jì)算參數(shù)，即彈性驅(qū)階段的第1次測(cè)壓井底原油密度、第2次測(cè)壓井底原油密度和兩次測(cè)壓之間累計(jì)產(chǎn)油量。

3　實(shí)例計(jì)算

H8井所取PVT資料與實(shí)際生產(chǎn)情況十分吻合，為H8井準(zhǔn)確地提供了物質(zhì)平衡法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的一系列參數(shù)（表2），因此，H8井利用物質(zhì)平衡法計(jì)算所得動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量較為準(zhǔn)確。H8井利用物質(zhì)平衡法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量為23.8×104t（表2），井底原油密度差法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量為24.3×104t（表3），絕對(duì)誤差僅有0.5×104t.由此可見(jiàn)，井底原油密度差法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量較為可信。井底原油密度差法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量不需要PVT測(cè)試數(shù)據(jù)，從而可以應(yīng)用到未進(jìn)行PVT取樣分析的油藏。

表2　利用物質(zhì)平衡法計(jì)算H8井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量

表3　利用井底原油密度差法計(jì)算H8井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量

利用井底原油密度差法對(duì)哈拉哈塘油田20口測(cè)壓較多的油井進(jìn)行了動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量計(jì)算（表4），計(jì)算結(jié)果同物質(zhì)平衡法相比，絕對(duì)誤差為0×104t～3.7×104t.對(duì)兩種計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)平衡法的優(yōu)點(diǎn)是，原油體積系數(shù)和原油壓縮系數(shù)可以利用經(jīng)驗(yàn)公式求取，具有一定的普遍性；缺點(diǎn)是未測(cè)PVT資料的油井，原油體積系數(shù)和原油壓縮系數(shù)是利用生產(chǎn)氣油比擬合經(jīng)驗(yàn)公式求取，而采油現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)氣油比的計(jì)量存在較大誤差（主要是計(jì)量?jī)x器不準(zhǔn)確及人工操作偏差導(dǎo)致），求取的原油體積系數(shù)、原油壓縮系數(shù)往往存在較大的誤差，致使計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。井底原油密度差法的優(yōu)點(diǎn)是，3個(gè)計(jì)算參數(shù)均可以通過(guò)采油現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確求取，避免了未測(cè)PVT井的不確定參數(shù)、原油體積系數(shù)、原油壓縮系數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。因此，井底原油密度差法比物質(zhì)平衡法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量準(zhǔn)確性更高。

表4　哈拉哈塘油田20口油井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果

4　結(jié)論

（1）井底原油密度差法計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量所需計(jì)算參數(shù)較少，且參數(shù)取值均為采油現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量所得，客觀準(zhǔn)確，計(jì)算結(jié)果更加可信。

（2）井底原油密度差法回避了縫洞型碳酸鹽巖油藏的特殊性、復(fù)雜性，為縫洞型碳酸鹽巖油藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的計(jì)算提供了一種新方法，更為準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)了油藏規(guī)模，為油田的合理高效開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

符號(hào)注釋

Bo——目前原油體積系數(shù)；

Boi——初始原油體積系數(shù)；

DC——測(cè)點(diǎn)C處的深度，m；

DB——測(cè)點(diǎn)B處的深度，m；

GpC——測(cè)點(diǎn)C處的壓力梯度，MPa/hm；

g——重力加速度，9.8 m/s2；

h——井深，m；

N——地質(zhì)儲(chǔ)量，104t；

NP——兩次測(cè)壓之間累計(jì)產(chǎn)油量，104t；

pC——測(cè)點(diǎn)C處的壓力，MPa；

pB——測(cè)點(diǎn)B處的壓力，MPa；

V——地下油藏體積，104m3；

ρ——地面原油密度，g/cm3；

ρC——測(cè)點(diǎn)C處井筒內(nèi)流體密度，g/cm3；

ρ1——第1次測(cè)壓井底原油密度，g/cm3；

ρ2——第2次測(cè)壓井底原油密度，g/cm3.

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（編輯曹元婷）

A New Method to Calculate Dynam ic Reserves in Fractured-Vuggy Reservoirs:A Case from Halahatang Oilfield，Tarim Basin

CHEN Lixin1，WANG Lianshan2，GAO Chunhai1，SUN Yinhang2，WANG Xia1，ZHANG Mao2
（1.Tabei Project Department of Exploration and Development，Tarim Oilfield Company，PetroChina，Korla，Xinjiang 841000，China；2.LandOcean Energy Services Co.，Ltd，Beijing 100084，China）

It is difficult for conventional methods to evaluate dynamic reserves in fractured-vuggy carbonate reservoirs due to great differences in well performances.Accurate results cann't be obtained with material balance method because more parameters are needed for calculation，which tends to bring some errors of them.After the driving stage is defined for reservoirs，the difference value of bottom-hole crude oil density obtained from two pressure tests and the cumulative production during the stage can be used to calculate the dynamic reserves more accurately.Compared with material balance equation and other methods，the method of bottom-hole crude oil density difference can avoid impacts of crude oil volume factor，crude oil compressibility coefficient and rock compressibility coefficient on calculation results，and the accuracy of calculated dynamic reserves can be further improved.

Tarim basin；Halahatang oilfield；fractured-vuggy carbonate reservoir；dynamic reserve；material balance equation；bottom-hole crude oildensity difference

TE133；TE313.8；TE344

A

1001-3873（2016）03-0356-04

10.7657/XJPG20160322

2015-04-10

2016-02-26

國(guó)家科技重大專項(xiàng)（2011ZX05004-004）

陳利新（1978-），男，滿族，遼寧開(kāi)原人，高級(jí)工程師，碩士，油氣田開(kāi)發(fā)，（Tel）13579032279（E-mail）chenlx-tlm@petrochina.com.cn