勘探与开发|关于缝洞型碳酸岩油藏动态储量评价的方法与思考
来源: | 作者:Colchis | 发布时间: 2025-05-14 | 99 次浏览 | 分享到:
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科吉思石油致力于提供“从岩心到油藏”的多学科一体化技术解决方案,持续在项目服务、技术推广、自主软件研发及技术创新领域取得优异成果。近年来,公司高效完成了几十项国内外服务项目,特别是在复杂储层预测、纳米级数字岩心分析、油藏数值模拟及油田区块资产评估等方面,积累了丰富经验,为客户的勘探开发提供专业、精准的技术支持。

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一、前言

缝洞型碳酸岩油藏储层由洞穴、大裂缝、小裂缝组成,洞穴之间通过裂缝勾连;地震属性(相干属性、蚂蚁体、……)能够检测到大裂缝在三维空间的分布,可以描述被大裂缝勾连的“串珠状”洞穴之间的配置关系。但是受地震资料分辨率所限,针对广泛分布的小裂缝与洞穴之间是否连通及其连通程度往往很难精细描述。

生产动态资料反映了开采过程中井筒与储层的连通关系以及储层内部连通情况,可以采用油藏动态分析方法求取反问题预测动态储量。通过分析动态储量与地质储量(静态储量)的差异能够更新地质认识;鉴于缝洞型碳酸岩油藏的特殊性,动态储量评价能够在油藏精细描述方面发挥更大的作用。

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二、动态储量评价方法

产量递减分析的经验方法是预测未来油井产量的一种简单、快速的经验回归方法。

经典图版曲线法包括Blasingame曲线分析方法、Agarwal-Gardner特征曲线分析方法、NPI特征曲线分析方法、……。

Blasingame曲线分析方法是第一个现代特征曲线的分析方法(SPE 028688, 1994)。它提出了压力规划产量和物质平衡时间的概念创建分析产量生产特征曲线,而不考虑储藏的结构(形状和大小)及驱动机理。Blasingame曲线方法分析的结果包括表皮系数、地层渗透率、原始储量及油藏面积。产量积分和产量积分导数用于使产量数据递减分析更加准确。相关积分函数同样用于不定产状况下的产量预测计算和井底压力计算。

Agarwal-Gardner特征曲线分析(SPE 057916, 1998)是一种用于快速评估气藏或油藏储量、渗透率、表皮和裂缝半长的方法。其分析的准确性已通过数值模拟证实。此分析递减曲线表现为Blasingame方法的高级形式,能够更加清晰的区分边界流和拟稳态生产阶段。

NPI特征曲线分析方法是Agarwal-Gardner特征曲线的相反形式。此方法通常用于压力的拟稳态特征分析,在双对数坐标视图中利用规整压力代替规整产量进行分析。

物质平衡方法的原理为流体采出量等于油藏中流体的减小量。

当油藏的静压测量数据不充分时,可以采用流动物质平衡方法(FMB)研究油藏的生产动态。和物质平衡方法类似,流动物质平衡需要流动进入拟稳态阶段。流动物质平衡的推导从油藏的压降入手,油藏的总压缩系数通过原始储量、已采出量以及压降表示(初始压力与某时刻油藏平均压力的差)。对于一些特殊的断溶体类型的缝洞型碳酸岩油藏,直井的流动模式反而更接近于水平井的泄流模式。

流动物质平衡法(FMB)是通过井底流动压力和产量数据来估算地层动态储量的分析方法;此方法和传统物质平衡方法原理相同,但并不要求关井。流动物质平衡法(FMB)可以应用于所有油气藏(比如,干气、湿气、煤层气藏……)以及地层压力在地层流体泡点压力以上的油藏;此方法适用于边界控制流,同时也可以用于确定处于拟稳态时期的油藏原始地质储量。

根据缝洞的几何形态,方形地层中长水平井的流动模式,流动过程主要以线性流为主(长水平井含义为水平段贯穿泄流面积尺寸的2/3以上)。

缝洞型碳酸岩油藏还采用水平井进行开发,如果水平井沿着缝洞部署,则流动形态为短水平井流动,即水平井尺寸相对矩形泄油面积较小,流动主要以线性流、椭圆流以及远距径向流为主。此外,水平井还可以对几个缝洞油藏进行开发,此时流动状态类似于直井的径向流形态;因此,对于不同的流动形态,可以采用拟稳态流动条件下不同井的产能方程进行解释。

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三、缝洞型碳酸岩油藏动态储量预测
研究目标区为缝洞型碳酸岩油藏,构造以线性走滑断裂为主,储层沿主干发育,井底以钻遇断裂面为主,受应力差异影响,断裂走向发生很大变化,局部存在小规模扭曲,储层发生错断或连续性差,产生不同井组单元,其中Well1、Well2为独立单元,Well3-Well6为连通井组单元。储层由洞穴、大裂缝、小裂缝组成,洞穴呈“串珠状”;地震属性(蚂蚁体属性)显示,洞穴之间通过裂缝勾连(图1)。

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图1  缝洞型碳酸岩油藏储层示意图
本次动态储量评价以流动物质平衡(FMB)分析方法为主,采用经典图版曲线方法(RTA方法,比如,Blasingame、Agarwal-Gardner特征曲线分析、NPI特征曲线分析方法……)辅助分析、验证。
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图2  RTA流体诊断曲线及井筒流动模型示意图

根据井身结构、流体PVT、油气水产量以及井口压力(油压)数据,利用Hagedorn&Brown流动模型(图2)换算得到井底流压。

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图3 NPI的RTA流动诊断曲线示意图

根据NPI的RTA流动诊断曲线分析,表明阶段末期近似出现斜率为1的边界流动,油井流动近似已经触边,可以估算动态储量(图3)。 

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图4 动态储量预测示意图

根据RTA典型图版(Blasingame),计算初步动态储量(图4(a));再利用流动物质平衡方法(FMB)再次计算动态储量(图4(b));对比分析多种方法预测的动态储量,调整图版计算模型,反复试算;最终得出目标井组RTA图版法计算的总动态储量约674.3万吨,流动物质平衡方法(FMB)计算总动态储量约633.1万吨,二者较接近。将预测的动态储量与地质储量相对比,发现动静储量比约为0.66左右。

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表1 动态储量预测结果表

表1中动静储量比约为0.66左右,说明部分地质储量(约34%)还没有被动用。在接下来的缝洞型碳酸岩油藏数值模拟研究中,动态储量评价成果将在历史拟合过程中发挥什么作用,下期我们将继续探讨。