低渗透油藏七点井网的有效动用程度
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东
北
石
油
大
学
学
报
第３ ７卷
Ｖｏ １ ．３ ７
第 ２期
Ｎｏ． ２
２ ０ １ ３年 ４月
Ａ ｐｒ ． ２ ０１３
Ｊ ＯＵ ＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨ ＥＡＳ Ｔ ＰＥＴＲＯＬＥＵ Ｍ Ｕ ＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＹ
低 渗 透 油 藏 七 点 井 网 的 有 效 动 用 程 度
王 军 磊 ，周 明 旺 ，罗 二辉 ，韩 海 水
（１ ．中 国石 油 勘 探 开 发 研 究 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ２ ．辽河 油 田分 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 ， 辽宁 盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０）
摘
要： 为 表 征 剩 余 油 的 分 布规 律 ， 以及 井 网后 期 加 密 调 整 提供 理 论 参 考 ， 利用叠加 原理， 求 解 考 虑 启 动 压 力 梯 度 的
１ 渗 流 模 型
在无 限大 均质储 层 中 ， 口油 、 水井（ 视 为源 汇项 ） 同 时生产 ， 不考 虑流 体 、 岩石 的 压缩 性 及油 水 的 流度 差异 ， 保持 注采 平衡 ， 其 质量守 恒定 理 和渗流 规律 （ 流体 在低 渗透油 藏 中的流 动是 非线性 的） 分别 表述 为
作者简介 ： 王军磊 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 博 士 研究 生 ， 主要 从 事 油 气 藏 工 程 及 渗 流力 学方 面 的研 究
・
１ Ｏ ２ ・
第 ２期
王 军磊 等 ： 低 渗 透 油 藏 七 点 井 网 的有 效 动 用 程 度
将式（ ２ ） 代 人式 （ １ ） 可 得 二 维 直 角 坐 标 系 下 的井 网 压 力 控 制 方 程 为
七 点井 网稳 态 压 力 方 程 ， 用 压 力公 式 推导 流 函数 模 拟 井 网 单 元 问 的 流 线 分 布 ． 结 果表 明： 考 虑 启 动 压 力 梯 度 时 井 网 单 元 内存 在 流体 流动 区和 不 动 区 ， 定 义 为 流 动 面积 与 井 网单 元 面 积 比值 的有 效 动用 因数 随储 层 参 数 变 化 而 变 化 ， 启 动 压 力 梯
关
键
词 ： 低 渗 透 油 藏 ；启 动 压 力梯 度 ；七 点 井 网 ； 流线 ； 有 效 动用 因数
文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ２ ０ ９ ５ —４ １ ０ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ １ ０ ２ —０ ５
中图分类号 ： ＴＥ ３ １ ２
０ 引 言
随着 油气 供 给形势 日趋 紧张 ， 人们 投入 到非 常规 油气 藏 （ 低渗 透一 超 低 渗透 油 藏 、 页 岩气 、 煤层气等）
的研究 中． 低 渗透 油藏 的孔 喉细小 、 结构 复杂 、 渗 流阻力 大 ， 流动 时存在 启动 压力梯 度 现象 ， Ｓ ｏ ｎ ｇ Ｆ Ｑ等口 ］
通 过实 验发 现启 动压力 梯度 存在 于微孔 道 中 ， 且 与孔 道 半径 呈 现 半对 数 直 线关 系 ； Ｓ ｏ ｎ ｇ Ｆ Ｑ 等 利用 不 同的边 界层 润湿性 测试 启动 压力 梯度 ， 指 出改变 边 界层 润 湿性 能 减 小 流体 流 动 阻力 ； 姚约东 、 邓英 尔 、 熊 伟 等 采用 不 同数学模 型描 述非线 性 流 动 现象 ． 另外 ， 启 动 压 力 梯度 产 生 动 边 界 问题 １］ ， 王 晓冬 等 ］ 指 出动边界 传播 受油 井产 量控 制 ， 油 井产 量越 大 ， 动 边界 传 播越 快 ； 李 爱芬 等 通 过 渐进 分 析 方法 研 究 定 压 生 产时 油井 的动边 界运 动规 律 ， 提 出把 油井 见效 时 间做 为 合 理井 距 的 判 断依 据 ； Ｓ ｏ ｎ ｇ Ｈ Ｑ 等口 阳指 出 ， 启 动 压力梯 度 越大 ， 含水 致密气 藏 的压力 传播 距离 越短． 计秉 玉等 ｕ 指出， 在存 在启 动压 力梯 度 的情 况下 ， 井 网 中只有部 分原 油得 到 动 用 ， 假 设 流体 流 动 的轨 迹是 一条 折线 （ 实 际是 曲线 ） ， 用 三角流 管 计算 不 同井 网下 的有 效 动 用 因数 ； 朱 维 耀 等 在 单 井 中提 出一 个控 制半 径 的概念 ， 应 用到 五点井 网中近似计 算井 网有 效动 用 因数 ． 不 论是 三角 流管法 还 是控制 半径 法都 是 针对 实 际流体 流动线 性数 学模 型． 笔 者采 用流线 模 拟方法 直观 展示 流体 流动 区和不 动 区 ， 利 用流 线积分 法 计算 井 网有效 动用 因数 ， 并结 合实例 做相 关参 数 的敏感度 分析 ．
间； 为储 层 压力 ； 为启 动 压力梯 度 ； ｄ为油 水 井 距 ； 为渗流速度； Ｑ 、 ｚ 、 Ｙ 分 别 为 第 ｉ口井 产 量 及 坐
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ １ —１ ５ ； 编辑 ： 关 开 澄
基金项 目： 国家 科 技 重 大 专 项 （ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ０ ５ ０ １ ５ ； ２ ０ ０ ９ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ０ ９ ）
度越大， 有效 动 用 程 度 越 低 ， 增 加 储 层 有 效渗 透 率 （ 如酸化 、 压裂） 、 增 大注采 压差和缩小 注采井距能 提高有效动 用因数 ；
储 层 物性 较 差 时 ， 缩 小 井 距 是 提 高 有 效 动 用 因数 的有 效 方 式 ， 储 层 物 性 较 好 时 增 大生 产 压 差 效 果 更 好 ．
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（ １）
一 户 （ ＼ 卜
标； 为 狄 利 克 函数 ．
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（ ２ ）
式（ １ —２ ） 中： Ｋ 为地 层 渗 透率 ； ． Ｄ 为 原油 密 度 ； Ｂ为 原 油体 积 系数 ； ｈ为 储层 厚 度 ； ｊ ５ 为 储层 孔 隙度 ； ｔ 为 时
北
石
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第３ ７卷
Ｖｏ １ ．３ ７
第 ２期
Ｎｏ． ２
２ ０ １ ３年 ４月
Ａ ｐｒ ． ２ ０１３
Ｊ ＯＵ ＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨ ＥＡＳ Ｔ ＰＥＴＲＯＬＥＵ Ｍ Ｕ ＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＹ
低 渗 透 油 藏 七 点 井 网 的 有 效 动 用 程 度
王 军 磊 ，周 明 旺 ，罗 二辉 ，韩 海 水
（１ ．中 国石 油 勘 探 开 发 研 究 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ２ ．辽河 油 田分 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 ， 辽宁 盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０）
摘
要： 为 表 征 剩 余 油 的 分 布规 律 ， 以及 井 网后 期 加 密 调 整 提供 理 论 参 考 ， 利用叠加 原理， 求 解 考 虑 启 动 压 力 梯 度 的
１ 渗 流 模 型
在无 限大 均质储 层 中 ， 口油 、 水井（ 视 为源 汇项 ） 同 时生产 ， 不考 虑流 体 、 岩石 的 压缩 性 及油 水 的 流度 差异 ， 保持 注采 平衡 ， 其 质量守 恒定 理 和渗流 规律 （ 流体 在低 渗透油 藏 中的流 动是 非线性 的） 分别 表述 为
作者简介 ： 王军磊 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 博 士 研究 生 ， 主要 从 事 油 气 藏 工 程 及 渗 流力 学方 面 的研 究
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第 ２期
王 军磊 等 ： 低 渗 透 油 藏 七 点 井 网 的有 效 动 用 程 度
将式（ ２ ） 代 人式 （ １ ） 可 得 二 维 直 角 坐 标 系 下 的井 网 压 力 控 制 方 程 为
七 点井 网稳 态 压 力 方 程 ， 用 压 力公 式 推导 流 函数 模 拟 井 网 单 元 问 的 流 线 分 布 ． 结 果表 明： 考 虑 启 动 压 力 梯 度 时 井 网 单 元 内存 在 流体 流动 区和 不 动 区 ， 定 义 为 流 动 面积 与 井 网单 元 面 积 比值 的有 效 动用 因数 随储 层 参 数 变 化 而 变 化 ， 启 动 压 力 梯
关
键
词 ： 低 渗 透 油 藏 ；启 动 压 力梯 度 ；七 点 井 网 ； 流线 ； 有 效 动用 因数
文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ２ ０ ９ ５ —４ １ ０ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ １ ０ ２ —０ ５
中图分类号 ： ＴＥ ３ １ ２
０ 引 言
随着 油气 供 给形势 日趋 紧张 ， 人们 投入 到非 常规 油气 藏 （ 低渗 透一 超 低 渗透 油 藏 、 页 岩气 、 煤层气等）
的研究 中． 低 渗透 油藏 的孔 喉细小 、 结构 复杂 、 渗 流阻力 大 ， 流动 时存在 启动 压力梯 度 现象 ， Ｓ ｏ ｎ ｇ Ｆ Ｑ等口 ］
通 过实 验发 现启 动压力 梯度 存在 于微孔 道 中 ， 且 与孔 道 半径 呈 现 半对 数 直 线关 系 ； Ｓ ｏ ｎ ｇ Ｆ Ｑ 等 利用 不 同的边 界层 润湿性 测试 启动 压力 梯度 ， 指 出改变 边 界层 润 湿性 能 减 小 流体 流 动 阻力 ； 姚约东 、 邓英 尔 、 熊 伟 等 采用 不 同数学模 型描 述非线 性 流 动 现象 ． 另外 ， 启 动 压 力 梯度 产 生 动 边 界 问题 １］ ， 王 晓冬 等 ］ 指 出动边界 传播 受油 井产 量控 制 ， 油 井产 量越 大 ， 动 边界 传 播越 快 ； 李 爱芬 等 通 过 渐进 分 析 方法 研 究 定 压 生 产时 油井 的动边 界运 动规 律 ， 提 出把 油井 见效 时 间做 为 合 理井 距 的 判 断依 据 ； Ｓ ｏ ｎ ｇ Ｈ Ｑ 等口 阳指 出 ， 启 动 压力梯 度 越大 ， 含水 致密气 藏 的压力 传播 距离 越短． 计秉 玉等 ｕ 指出， 在存 在启 动压 力梯 度 的情 况下 ， 井 网 中只有部 分原 油得 到 动 用 ， 假 设 流体 流 动 的轨 迹是 一条 折线 （ 实 际是 曲线 ） ， 用 三角流 管 计算 不 同井 网下 的有 效 动 用 因数 ； 朱 维 耀 等 在 单 井 中提 出一 个控 制半 径 的概念 ， 应 用到 五点井 网中近似计 算井 网有 效动 用 因数 ． 不 论是 三角 流管法 还 是控制 半径 法都 是 针对 实 际流体 流动线 性数 学模 型． 笔 者采 用流线 模 拟方法 直观 展示 流体 流动 区和不 动 区 ， 利 用流 线积分 法 计算 井 网有效 动用 因数 ， 并结 合实例 做相 关参 数 的敏感度 分析 ．
间； 为储 层 压力 ； 为启 动 压力梯 度 ； ｄ为油 水 井 距 ； 为渗流速度； Ｑ 、 ｚ 、 Ｙ 分 别 为 第 ｉ口井 产 量 及 坐
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ １ —１ ５ ； 编辑 ： 关 开 澄
基金项 目： 国家 科 技 重 大 专 项 （ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ０ ５ ０ １ ５ ； ２ ０ ０ ９ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ０ ９ ）
度越大， 有效 动 用 程 度 越 低 ， 增 加 储 层 有 效渗 透 率 （ 如酸化 、 压裂） 、 增 大注采 压差和缩小 注采井距能 提高有效动 用因数 ；
储 层 物性 较 差 时 ， 缩 小 井 距 是 提 高 有 效 动 用 因数 的有 效 方 式 ， 储 层 物 性 较 好 时 增 大生 产 压 差 效 果 更 好 ．
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（ １）
一 户 （ ＼ 卜
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（ ２ ）
式（ １ —２ ） 中： Ｋ 为地 层 渗 透率 ； ． Ｄ 为 原油 密 度 ； Ｂ为 原 油体 积 系数 ； ｈ为 储层 厚 度 ； ｊ ５ 为 储层 孔 隙度 ； ｔ 为 时