水驱油藏合理地层压力确定方法综述

失，对保证水驱开发效果有十分重要的意义。通过调研，总结了静水柱压力法、以不脱气为准

则的地层压力确定法、注采平衡法、最小流压法、物质平衡法、水驱效果法、地层压力与累积 注采比关系曲线法、损失函数法以及数值模拟法9种前人确定合理地层压力的方法，介绍了每种 方法的原理和特点，分析了不同油藏类型和开发阶段选取合理地层压力确定方法时应注意的问

题，对矿场实际选用合适方法确定水驱油藏合理地层压力有一定的实用价值。据统计，我国约有93%的油田采用注水开发，注水开发油田 的产量占总量的85%以上，合理地层压力对该类油田的合理高效 开发起着重要作用^理论研究表明，地层压力过低，导致生

理地层压力叫计算法为根据排液量与槪量平衡这一原理计算

地层合理压力。排液量、注水量以及计算法的计算公式为：

nL=hu^ A N {pR-Pwf）• ［（1 _爲）鲁+-IPR ⑴产井生产压差减小，储层渗流能力降低，水驱开发效果变差； 地层压力过高，则需要增大注入压力，导致套管损坏速度加 快，使开发经济效益降低葺确定合理地层压力可以在建立良好

6 = 3% ■ ■（P”./\"-Fa）

（2）的水驱系统的同时充分利用地层能量，提高水驱开发效果，还 可以为判断井网调整方向及工艺优化空间提供依据，从而指导

矶［（1 -屁）魯+為］则卸咏P吋+ S妙⑶

Ah ［（1 -為）急 + 爲］脊网+ lwH»B李彦平回利用该方法研究了河南油田泌123断块不同时期的 合理地层压力保持水平，验证了该方法对普通稠油注水开发油

矿场实际开发调整工作，提高水驱采收率和经济效益。因此，

确定合理地层压力对水驱油藏有重要的实际意义。现有确定合理地层压力的方法较多，大部分方法利用油藏

田的适应性。针对该方法在实际应用中不同油田实际地层压力 与确定的合理地层压力的偏离程度各不相同，难以判断目前地 层压力的合理性这一问题，张宏友阴提出应用注采平衡法求取极

动静态资料和开发经验确定合理地层压力。本文将对9种合理地 层压力确定方法进行介绍，提出选用合理地层压力确定方法时

需注意的问题，为水驱油藏高效经济开发提供帮助。限生产条件时对应的地层压力，结合实际油田对最大产液量需 求确定合理地层压力区间的新方法，已在渤海油田全面推广应

1合理地层压力确定方法1.1静水柱压力法静水柱压力法将静水柱压力的80%确定为合理地层压力［4,o

用。该方法计算简单，适应性较强，利于在矿场实际推广应

该方法简单实用，应用较广泛W —般适用于开发初期没有足 够动态资料、埋藏较浅、正常压力系统的油藏％用，但对于非常规油藏存在一定局限性。1.4最小流压法最小流压法^是通过分析确定生产井的最小井底流压，然 后考虑给定的生产压差以确定合理地层压力。计算公式为：Pmin = PLmir, + 仏

1.2以不脱气为准则的地层压力确定法当地层压力低于饱和压力或气油比大于原油脱气对应的临

界值时会出现原油脱气现象，导致原油粘度增大，流动性降 低，从而导致水驱采收率降低吧通过分析地层压力与饱和压 力或与气油比的关系，以防止地层原油脱气为目标，可将地层 压力不低于饱和压力作为合理地层压力的下限，或建立生产气

（4）臥=勺+嚳£ ⑸陈吉阴利用该方法对低渗透油田的合理地层压力进行研究。

油比与地层压力的关系，以生产气油比急速上升时对应压力值 曾流芳等凹采用该方法确定了孤东油田某个开发单元的合理压 力，研究结果的可靠性已得到了数值模拟的验证。该方法现场工艺操作简便，可为特高含水期油藏开发提供 可靠的压力调整理论依据。作为合理題压力W1.3注采平衡法注釆平衡法是在排液量与注水量计算结果的基础上，利用 图解法或计算法求得合理地层压力。图解法为分别绘制不同井 底流压条件下油井产液量和注水井注水量与地层压力的关系曲

1.5物质平衡法罗承建等阴采用物质平衡法确定了合理地层压力。如果油田 地层压力高于饱和压力时，应用物质平衡方程可以得到：线，两条曲线的交点即为注釆平衡点，对应的地层压力即为合

NPBO +

- WtBw = NC,BOI&P ( 6)将 B。= Boi- e5Z ,久=Bwi- /\"(PC)代入上式得：

NP =筒翳 + (叱-环)e-C-CuJEP) ■ Bwi/Boi ( 7)对(7)式求NpMP的导数，再令其等于零，所求得的K则

力。罗承建等啊应用该方法研究了中高含水期油藏的合理压力水 平，合理注采比与地层压力保持水平以及产液量和含水率之间 的定量关系，经实例应用证明了该方法是可行有效的。针对现

有方法没有对压力保持水平变化规律的进一步深入研究这一现 状，朱洁等回依据物质平衡原理结合油藏的综合规律，求出不同

注采比、不同地质储量以及采出程度条件下的地层压力保持水 平变化规律，祖了礙压力保持水平数粋型。该方法所需资料较少，计算简单，但可靠性受制于油藏及

流体参数的准确性。1.6水驱效果法水马陵果法是根据童宪章画反映水驱开鎌果的经验公式绘

制含水率与采出程度的理论图版，在理论图版上作出目标油藏 的含水率与采出程度关系曲线并进行对比，实际曲线与理论曲

线最接近的点所对应的地层压力即为该油藏合理地层压力。经 验公式为：= 7.5(R-Rm) + 1.69(8)1.7地层压力与累积注采比关系曲线法一般来说，地层压力与累积注采比之间有如下关系冋：累积 注采比小于某一值时，累积注采比增加地层压力也随之增加；

累积注采比大于某一值时，累积注采比增加但地层压力随之下 降。该方法将这一点定义为临界累积注采比，其对应的压力为

合am层压力。1.8损失函数法前苏联学者认为地层中原油损失量与驱替前缘的平均含油

饱和度、孔隙度以及原油体积系数有关，F(P)达到极值时的压力 即为合理地层压力冋。F(p) = (9)该方法对原油粘度较低的溶解气驱油藏较为适用冋，其适应 性受油田高压物性资料及相渗资料质量的影响。1.9数值模拟法油藏数值模拟技术可以预测水驱油藏不同开发方案下的动

态指标，为开发方案的制定提供科学依据。利用该方法可计算 出不同压力下的日产量、含水率、采出程度等开发指标，进行

对比分析，得到合理地层压力r该方法模拟结果的准确性依赖于对油藏的认识程度。2确定合理地层压力时需注意的问题2.1油藏类型不同油藏类型确定合理地层压力时适用的方法不同。静水 柱压力法、注采平衡法、最小流压法、物质平衡法、水驱效果

法等主要适用于常规油藏。目前，针对低渗油藏的合理地层压 力研究较少，注采平衡法、物质平衡法等都未综合考虑压力梯

度、含水率、采油速度和注采比的影响，针对这一问题，郭粉 转等颐综合考虑了以上影响因素，提出了低渗透油藏中低含水期

技术创新 49合理地层压力的确定方法。王燕脚考虑低渗透油藏中附加启动压 力梯度的渗流特征和地层压力对地层原油粘度的影响，推导了

不同地层压力与未来累积产油量的理式，构造出累积产油 量与含水上升率的双目标函数进行合理地层压力评价。2.2开发阶段油藏开发初期生产动态资料缺乏，如采用水驱效果法、地

层压力与累积注采比关系曲线法等需要利用生产动态资料进行 分析计算的方法时往往适应性差，该阶段适合采用静水柱压力 法确定合理地层压力。随着开发的进行，对油藏的认识程度逐 渐加深，开发中后期生产动态资料较为丰富，此时可根据油藏 实际情况及各方法的特点选取合适方法进行合理地层压力的计

算，如数值模拟法等。3结论(1) 不同确定水驱油藏合理地层压力方法的特点、适用条 件以及所需的动静态资料不同，实际应用时应根据油藏具体情 况进行选择，为保证结果的准确性，可综合使用多个适用于目

标油藏的方法进mt■算。(2) 不同油藏类型及开发阶段的最佳合理地层压力确定方 法不同，静水柱压力法、注采平衡法、最小流压法、物质平衡 法、水驱效果法等主要适用于常规油藏，开发初期可选用静水

柱压力法，开发中后期可选用数值模拟法等确定合理地层压

力。数值模拟法确定合理地层压力结果的准确性依赖于对油藏

的认识程度。(3) 目前，确定低渗透油藏合理地层压力时普遍参考常规 油藏的技术方法，将这些技术配套使用来确定低渗透油藏合理 地层压力，但仍具有一定的局限性，还需进一步研究。符号注解J»-每来厚度采液揩数，t/(d • MPa • m); H*-生产井射开的有效厚 度，m; A, B-油、水井厚度动用系数；N, 水井教，口； P»-Jt层压力，MPa; p”-生产井井底压力，MPa; 含水率，小数；B。-原油体积系数，无因次；地面原油密度，g/叫；IPR-注采比，无因

次；毎米厚度吸水指数，t/(d • MPa • m); H»-注水井射开飾砂岩厚

度，m; P站-地层压力下限值，MPa; P^-#-小流压，MPa; Ap,-生产

压差，MPa; L,-油藏中部瀕度，m; L»-油层挂泵》采度，m;①-油气水

三相餡相对密度；N»-累积产油量，10't; W»-累积产水量，10't; W-M 积注水量，10*t; N-原油原始地质储量，lO't; B”-原始原油体积系数；

B”-水体积系数；B“-水原始体积系数；C”-原油压缩系数；C”-水压缩 系数；C”综令压缩系教.；P「油藏原始地层压力，MPa; P-油藏地层压 力，MPa; R-采出程度；R„为目标采出程度，％。F(P)-地层原油损失

系数；S_Xp)-驱替前缘的平均含油饱和度，小数；©(p)-孔隙度，％。【参考文献】[1] 杨建华，宋红锋,史常平，等.濮城油田沙一油藏CO?驱注采 工艺技术的应用IJ].清洗世界,2018,34(08):50-54[2] 王昕殳，姚远，刘峰，等.长期冲刷条件下的储层物性参数变 化规律研究[[].重庆科技学院学报(自然科学版),2011,13(03):8-9,20[3] 王海明，杨军，黄爽英，等.宝北皿_2低渗透油藏合理压力保 持水平研究[J].河南石油,2000(04):10-12[4] 黄琛,余保海，李俊，等.改善水驱效果开发技术优化研 究[J].石油天然气,2014,10(03):39-44[5] 卢怡.五星庄区块水驱效果评价及增注措施选择[D]洒南 石油大学,201550 为0工科■技 2019年•第4期[6] 吴轩宇.地层压力保持水平对低渗油藏产量影响特征及

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率,2004(02):45-47(YIQCX1720116)o[18] 罗承建，徐华义,李留仁.地层压力水平和注采比与含水率

(上接68页)期降雨和冰川融水的浸润使 沟内碎屑物含水量增加，稳定性大大降

两大作用，其中沟域增能包括水源增能和 物源增能两种方式，千米高差比降增能主

川资源及其分布特征一中国冰川目录编制

完成 Q]•冰川冻土 ,2000(02):106-112低，在暴雨季节遇高强度暴雨，冰雪融水 要以高位势能体现。[5] 刘潮海.中亚天山冰川资源及其分 布特征Q].冰川冻土,1995(03):193-203与降雨叠加，共同作用于碎屑物，极易引

(2)在冰川泥石流增能机制的基础

上，结合天山公路的自然地理环境，推断

发冰川或冰川暴雨混合泥石流％[6] 杨三强.天山公路泥;6流病害分类 及形成机理研究[D].农业大学,20072.3地形地貌条件因素天山公路沿线沟谷众多且高差巨大，

影响冰川泥石流发生的三大因素：冰川因 素、气象因素以及地形鹹因素，主要通 过影响水源、物源和泥石流贮存运移条件

[7] 邓养鑫.冰磧转化为冰川泥石流堆 积过程及其沉积特征[J].沉积学报,1995(04):

以K636沟谷为例最高海拔可达4100 m以 上，日照强烈，汇水面积较大，平均坡降 约为0.796,降水容易汇集，为泥石流的

等控制泥石流的形成。期望从三大影响因 素入手，开展预防防治措施，从而更好地

37-48[8] ，黄勇，裴向军.天山公路滑坡 形成机制分析与研究U].魅力中国,2013(17):

发生提供充足的水源。同时，沟道坡降的 沿程变化对冰川泥石流的形成也有很大影

保护人身财产雄。【参考文献】249-250[9] 朱守森，邓晓峰.独库公路冰川泥石 流分布及其特征[J].山地研究,1995(03):147

响，沟道上有ifeKW陡坎，则有利于泥石 流的形成，特别是有利于大规模泥石流的 形成。坡降的突然变缓，会使泥石流淤

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流研究进展概述[J] •工程地质学报,2014,22:

更大的泥石流。沟道横截面的变化也会影

响泥石流运动的速度变化，进而影响泥石 流能量的变化叫叫459-465[11] 熊黑钢，刘耕年,崔之久，等.天山泥 石流灾害的形成条件和过程特点U]•地理 科学,1997(03):52-56[3] 周伟，唐川，周春花.汶川震区暴雨

泥石流激发雨量特征[J].水科学进展,2012,

3主要结论(1)冰川泥石流增能机制包括沟域

雨雪与物源增能作用、千米高差比降增能

23(05):650-655本文系交通运输部建设科技项目

[4] 刘潮海，施雅风,王宗太，等.中国冰

(2014318365110)资助。