不稳态水侵

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/non-steady state water influx/

条目作者陈民锋

陈民锋

最后更新 2022-01-20

浏览 117次

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在油气藏的开发过程中，油气藏由于含水区岩石和流体的弹性膨胀作用导致地层压力下降而引起外部供水区天然水侵入的现象。

英文名称: non-steady state water influx

所属学科: 石油与天然气工程

不稳态水侵水侵量的确定，有3种方法。

范佛丁根（van Everdingen）和赫斯特（Hurst）法。对于层状边水油藏的平面径向流系统，水侵量的表达式为：

$W_{\mathrm{e}}=B_{\mathrm{R}}\sum\limits_{0}^t\Delta P_{\mathrm{e}}Q(t_{\mathrm{D}},r_{\mathrm{D}})$

(1)

$B_{\mathrm{R}}=2\pi r_{\mathrm{wR}}^{2}h\mathrm{\phi} C_{\mathrm{e}}\frac{\theta}{360}$

(2)

$t_{\mathrm{D}}=\frac{3.6K}{\phi \mu_{\mathrm{w}}C_{\mathrm{e}}r_{\mathrm{wR}}^{2}}$

(3)

$r_{\mathrm{D}}=\frac{r_{\mathrm{e}}}{r_{\mathrm{wR}}}$

(4)

式中 $B_{\mathrm{R}}$ 为水侵系数，立方米/兆帕； $r_{\mathrm{wR}}$ 为等效油藏半径，米； $h$ 为天然水域的有效厚度，米； $\phi$ 为天然水域的有效孔隙度，小数； $C_{\mathrm{e}}$ 为天然水域内地层水和岩石的有效压缩系数，兆帕^-1； $\Delta P_{\mathrm{e}}$ 为油藏内边界上的有效地层压降，兆帕； $t_{\mathrm{D}}$ 为无量纲生产时间； $\theta$ 为油藏与天然水域的接触角度； $Q(t_{\mathrm{D}},r_{\mathrm{D}})$ 为无量纲水侵量，是无量纲生产时间 $t_{\mathrm{D}}$ 和无量纲半径 $r_{\mathrm{D}}$ 的函数； $K$ 为天然水域有效渗透率，10^-3平方微米； $\mu_{\mathrm{w}}$ 为地层水黏度，毫帕·秒； $r_{\mathrm{e}}$ 为天然水域半径，米。

纳沃尔（Nabor）和巴勒姆（Barham）法。对于直线流系统，水侵量表达式为：

$W_{\mathrm{e}}=B_{\mathrm{L}}\sum\limits_{0}^t\Delta P_{\mathrm{e}}Q(t_{\mathrm{D}})$

(5)

$B_{\mathrm{L}}=bhL_{\mathrm{w}}\phi C_{\mathrm{e}}$

(6)

式中 $B_{\mathrm{L}}$ 为直线流系统的水侵系数，立方米/兆帕； $b$ 为天然水域的宽度，米； $L_{\mathrm{w}}$ 为油水接触面到天然水域外缘的长度，米； $Q(t_{\mathrm{D}})$ 为无量纲水侵量，是无量纲时间 $t_{\mathrm{D}}$ 的函数。其他符号的意义同前。

查塔斯（chatas）法。对于块状底水油藏的球形流系数，水侵量表达式为：

$W_{\mathrm{e}}=B_{\mathrm{S}}\sum\limits_{0}^t\Delta P_{\mathrm{e}}Q(t_{\mathrm{D}})$

(7)

$B_{\mathrm{S}}=2\pi r_{\mathrm{wS}}^{2}\mathrm{\phi} C_{\mathrm{e}}$

(8)

式中 $B_{\mathrm{S}}$ 为球形流的水侵系数，立方米/兆帕； $r_{\mathrm{wS}}$ 为油藏的等效球半径，米；其他符号的意义同前。

扩展阅读

刘宝和．中国石油勘探开发百科全书·开发卷．北京：石油工业出版社，2008．
郎兆新．油藏工程基础．东营：石油大学出版社，1991．
姜汉桥，姚军，姜瑞忠．油藏工程原理与方法．2版．东营：中国石油大学出版社，2006．
陈涛平．石油工程．2版．北京：石油工业出版社，2011．