基于試井解釋結果的平均地層壓力計算

張際久 王棟 張洪洋(中海油田服務股份有限公司，北京 101149)

1.引言

在試井解釋過程中會涉及到許多壓力概念，它們的計算方法以及表示的物理意義都不相同，最常用的壓力包括原始地層壓力、外推壓力和平均地層壓力[1]。

1.1 原始地層壓力

原始地層壓力(pi)是指油藏未開發前的油層中部壓力。但是在試井解釋中，原始地層壓力是根據解釋得到的地層參數以及輸入的生產歷史計算得到的儲層原始壓力。由于地層參數在所有流動階段并不是完全不變的，所以試井解釋得到的原始地層壓力的實際意義有限，并不能反映儲層目前的壓力狀況也不是真實的儲層原始壓力[2]。

1.2 外推壓力

外推壓力(p*)一般通過半對數直線分析方法得到，它是半對數直線的延長線在無窮大關井時刻處的值，反映了目前狀態下儲層能夠恢復到的最大壓力值。需要說明的是，只有出現了無限大徑向流，計算的外推壓力才準確有效，如果存在邊界，計算外推壓力應選擇第二個直線段[2]。

1.3 平均地層壓力

在油井生產過程中，地層中存在一個壓力分布，平均地層壓力按孔隙體積進行加權平均得到。如果已知油井生產時地層中壓力分布，假設任意徑向距離r處的地層壓力為p，則平均地層壓力(pavg)的計算公式為:，

對于等厚且孔隙度均勻分布的地層，上式可以寫成:

平均地層壓力的計算是試井解釋結果的應用，它能夠準確反映目前油層的能量狀況。

2.平均地層壓力的計算方法

油井經過長時間的生產，當壓降完全傳播到邊界之后，油井即進入擬穩定狀態。擬穩定狀態的主要標志是井底流壓的下降速率為一個常數。同時根據物質平衡方程以及流體在地層中的徑向滲流方程可以得到平均地層壓力的計算公式[3]:

上式是圓形封閉地層擬穩定流動平均地層壓力的計算公式。上式還可以改寫成:

其中CA是與油藏形狀和井在油藏中位置有關的Dietz形狀因子，圓形封閉地層形狀因子CA=31.62。式(4)適合于所有地層條件，計算時選擇合適的形狀因子即可。

3.平均地層壓力的可靠性分析

式(4)中pwf可以直接讀取，qB、μ、h等是輸入參數，因此平均地層壓力計算結果的可靠性主要取決于滲透率k、表皮系數S、油井供給面積A以及Dietz形狀因子CA取值是否準確[4]。

以伊拉克Missan油田一口井試井解釋結果為例，分析pavg對k、S、A以及CA的敏感性。該井輸入參數及試井解釋結果如下:pwf=3842.3psi，q=1317.5STB/D，B=1.41，μ=0.96mPa·s，k=61.6md，h=26.2ft，rw=0.3ft，A=4.0×106ft2，CA=31.6，S=-4.4。當各個參數變化時，平均地層壓力pavg的計算結果如圖1所示。

圖1 平均地層壓力pavg對各參數的敏感性

從圖1可以看出，油井供給面積A增大1倍或者Dietz形狀因子CA減小1倍時，平均地層壓力計算值增大約55psi，由此我們認為平均地層壓力的計算結果對A和CA敏感性較弱。滲透率k減小1倍時，平均地層壓力計算值增大約500psi，表皮系數S增大1倍時，平均地層壓力計算值增大約350psi。平均地層壓力計算結果對k和S敏感性較強。

4.結語

4.1 試井解釋得到的原始地層壓力和外推壓力在油藏工程應用中都有較大局限性，用來計算油藏可采儲量、油井產能等也會引起較大誤差；

4.2 平均地層壓力能很好的指示目前儲層的能量水平，是油田開發過程中重要的指標之一。

4.3 平均地層壓力的計算結果主要取決于滲透率和表皮系數，對油井供給面積和形狀因子的敏感性較弱，實際應用中這兩個參數取區塊經驗值即可。

[1]蔣華，熊海靈，李敬松.單井地層壓力簡便計算方法研究[J].石油勘探與開發,1999,26(1):61-64.

[2]王都偉，郭小哲.關井前生產時間對試井解釋平均地層壓力的影響分析[J].油氣井測試,2010,19(3):18-20.

[3]王紹平，廖新維，戴勇等.礫巖油藏平均地層壓力計算方法研究[J].內蒙古石油化工,2009,20:4-6.

[4]李青峰，趙利慶，孫玉峰.影響平均地層壓力的因素探討[J].油氣井測試,2006,15(4):40-43.