(1)弹性能量形成机理和释放条件
弹性能量是一种压缩能,它是油藏岩石和其中的流体在地层高压条件下积蓄的一种能量。当油藏投入开发、油井进行采油生产、油藏压力出现下降时,油藏岩石和其中的流体就会出现弹性膨胀,释放出弹性能量,从而驱动岩石孔隙中的流体流向井底,形成弹性驱动。
(2)弹性能量的受控因素
油藏弹性能量的大小,主要受以下因素影响和控制:
1)油层岩石和其中流体的压缩系数大小压缩系数大,在压力作用下出现的体积变化也大,因而积蓄或释放的弹性能量也大。一般来说,油层岩石的压缩系数最小,而且不同岩性的油层岩石其压缩系数的差别一般也较小。
2)油藏原始压力系数的高低
油藏原始压力系数越高,它积蓄的弹性能量就越大;油藏原始压力系数越低,其积蓄的弹性能量也越少。因此,异常高压油藏的弹性能量比异常低压油藏要高很多。
3)开采中降压的幅度大小
油藏弹性能量的利用程度,取决于油藏在开发中能够降低压力的幅度。降压幅度越大,弹性能量释放就越多,获得的弹性采收率也就越高;反之则低。
(3)弹性采收率
油藏的弹性采收率包括两个方面:
①纯粹的弹性驱动阶段的采收率。如果油藏的原始地层压力大大高于油藏的原始饱和压力,则该油藏在降压开采初期,就只有弹性能量得到释放,从而形成单纯的弹性驱动,直到油藏压力下降到原始饱和压力为比。此阶段的原油采收率,就是纯粹的弹性驱阶段的采收率。通常所指的弹性驱阶段,就是指这一阶段。
②混合驱阶段中的弹性采收率。当油藏压力下降到原始饱和压力以下时,油藏进入以溶解气驱为主、弹性驱为辅的混合驱阶段(假定油藏无其它原始能量和人工能量)。由于溶解气释出后的体积增加远比弹性膨胀增加的体积为大,因而此阶段的溶解气能量己占据主导地位,因此一般都称为溶解气驱阶段。但实际上,此阶段由于有一定的压力下降,因而仍然存在弹性能量的释放,应有一定的弹性采收率,只是由于处于溶解气驱为主的混合驱阶段,其弹性采收率太小而且难于单独计算,因而也容易被忽略。
(4)油藏饱和压力与饱和程度
1)饱和压力的概念
所谓油藏饱和压力,就是当地层原油中溶解的天然气达到饱和状态时所测定的压力。
油藏原油中一般都溶解有天然气。如果原油中溶解的天然气达到饱和状态,则多余的天然气就会呈气态形成带气顶的油藏,这时的饱和压力就与油藏地层压力相等。但如果原油中溶解的天然气尚未达到饱和,其饱和压力就需要进行地层原油高压物性(又称PVT)取样在室内分析测定。
油藏饱和压力表不该油藏的地层原油在低于该压力时,就会有多余的溶解气从原油中分离逸出,从而出现油气两相共存的状态。但如果高于该压力,则原油不饱和,其中的溶解气不会逸出。
2)饱和压力的测取
油藏饱和压力一般都是在评价勘探阶段通过PVT取样测得的,它实际上是该油藏的原始饱和压力,一般简称饱和压力。油藏在开发过程中有时也录取PVT资料测取饱和压力,这应是该油藏在当时的开发状态下(当时的温度、压力和注采程度下)的饱和压力(有称二次饱和压力者,以与原始饱和压力相区别)。
3)油藏地饱压差与油藏饱和程度
油藏地层压力与饱和压力的差值,称该油藏的地饱压差。油藏地饱压差一般都是指油藏原始地层压力与原始饱和压力之差。
油藏地饱压差的大小说明两个方面的问题。一是油藏地饱压差大,说明油藏的弹性能量较大,只要通过降压开采,油藏的弹性能量就可以释放出来,驱使油气流向井底,因此,油藏具备一定的弹性驱开采条件。二是油藏地饱压差大,说明油藏具较大的降压开采空间原油不至于脱气;如果地饱压差小,说明油藏地层压力稍有降低,其中的原油就有脱气的危险。我们知道,原油脱气会使原油粘度增大,其流动性变差;而且由于出现油气两相流动将大大降低油相的渗透率,这都会使井的产量降低,开发难度增大。