水驱油田油水相对渗透率曲线研究

采用水驱油实验计算油水两相相对渗透率的方法比较复杂,得到油水相对渗透率与出口端含水饱和度离散数据点较少,且主要集中在高含水饱和度末端。利用Willhite模型拟合求取油水两相相对渗透率与出口端含水饱和度曲线,偏差较大。对其进行改进后,经实际油田相渗数据应用,模型拟合精度高、偏差小,标准化后的油水相对渗透率曲线基本位于多条岩心实验数据中部,且形态与岩心数据趋势一致,值得参考推广。     

高含水期油田新型水驱特征曲线的推导及应用

注水开发油田高含水和特高含水期由于油水相对渗透率比值与含水饱和度关系曲线在半对数坐标中偏离直线关系,从而导致水驱特征曲线上翘。为此,文中将含水饱和度归一化,提出了一种新的油水相对渗透率比关系曲线,实现了中晚期段相渗曲线的充分拟合,能反映真实的相渗规律并适用于不同的含水阶段。利用这一新型关系曲线,根据一维油水两相稳定渗流理论推导出了一种水油比与采出程度之比(WOR/R)型的新型水驱特征曲线,可以预测高含水及特高含水期油田的最终采收率。实例计算结果表明,新型水驱特征曲线计算简便,具有较高的可靠性,避免了高含水和特高含水期由于水驱特征曲线的上翘而导致的可采储量预测偏差。     

特高含水阶段油藏水驱规律研究

传统水驱特征曲线模型建立在油水相对渗透率比值与含水饱和度半对数直线关系的基础上,一方面没有充分考虑高含水-特高含水阶段特殊的油水渗流规律,另一方面缺乏反映岩心驱替过程本质特征的理论根源。针对以上问题,通过微观驱油实验分析水驱特征曲线本质特征,绘制了描述岩心驱替全过程的新型油水相对渗透率比值与含水饱和度关系曲线,提高了拟合精度。应用Buckley-Leverett前沿推进方程和Welge平均含水饱和度方程,推导出新型水驱特征曲线关系式。实例应用表明,该新型水驱特征曲线预测的采收率更加准确,且在水驱特征曲线出现上翘趋势的初期就能有效预测采收率,突破了目前高含水期水驱特征曲线的局限,为高含水期油田开发决策提供依据。     

基于水驱开发全过程的新型水驱特征曲线

注水开发油藏高含水期,油水相对渗透率之比与含水饱和度不再为线性关系,导致传统的水驱特征曲线不再适用。针对上述问题,基于Willhite相对渗透率曲线表征公式,提出了适应于水驱开发全过程的油水相对渗透率比值与含水饱和度的关系式,结合油藏工程方法,得到新型水驱特征曲线。将新型水驱特征曲线应用于江苏油田高6断块,综合含水率为92%时,新型水驱特征曲线的预测误差为1.24%,比常规乙型水驱特征曲线的拟合效果更好,预测误差更小。该研究成果对水驱油藏高含水期开发调整具有重要意义。     

水驱油藏相对渗透率曲线经验公式研究

油田开发过程中,通常采用曲线拟合和经验公式相结合的方法来确定水驱油藏相对渗透率曲线的变化形态,以便准确模拟油田的产油量和含水率。利用Willhite经验公式对相对渗透率与出口端含水饱和度之间的关系曲线进行拟合时,拟合出的曲线与原始曲线的误差较大;尤其是用Willhite经验公式拟合共渗区间小、形态变化剧烈的相渗曲线时,拟合误差更大。为了准确表征油水相对渗透率的变化规律,在深入分析国内外已有经验公式优缺点的基础上,选用Willhite经验公式作为基础拟合公式,研究油、水相指数与出口端含水饱和度的关系,并逐步修正油、水相指数。结果表明:采用二项式表征油、水相指数与含水饱和度之间关系时,可以明显提高Willhite经验公式的拟合精度,平均拟合误差小于8%。整体而言,改进的Willhite经验公式能够更准确的描述油水变化规律,具有一定的实用性和推广价值。     

注水开发油藏润湿性变化及其对渗流的影响

为提高水驱开发油藏采收率预测精度,研究了油藏岩石润湿性与相对渗透率之间的变化规律及其对两相渗流的影响。采用室内润湿性实验测定方法,对水驱开发油藏润湿指数与含水饱和度的关系进行了定量表征,导出了适合润湿性变化型油藏的两相渗流方程,建立了变润湿性水驱开发油田的采收率预测方法。润湿实验结果表明:所测岩心的润湿指数的对数与取心油层的含水饱和度呈近似线性关系。相对渗透率实验所测的代表低含水期到高含水期岩心的油水两相等渗点对应的含水饱和度由41%增加到53%,亲水程度增强。一维模型计算结果表明,含水率达到98%时,油润湿和强水润湿性油藏的预测采收率分别为52.7%和73.3%。研究揭示的水驱油藏岩石润湿性变化规律和建立的数学模型,可为更加准确地预测水驱油采收率提供参考。      

岩性油藏含水上升规律预测新方法

处于油水过渡带上的岩性油藏初始含水饱和度大于束缚水饱和度,传统油水相对渗透率曲线推导的含水率预测模型不能准确揭示油藏实际生产过程。利用储层压力、温度、初始含水饱和度条件下的油水相渗曲线,得到新型油-水渗流规律关系式,建立含水率、含水上升率与采出程度理论曲线。根据油田生产测试资料,结合典型甲型、丙型水驱特征曲线模型,验证了新方法的适用性和有效性。研究结果表明:新方法预测的含水上升规律符合研究区块开发全过程,弥补了水驱特征曲线适用范围的局限性;新方法预测的含水上升率值为0.25~2.95,含水率达到95%时预测水驱采收率为23.8%。研究成果为岩性油藏含水规律预测提供了一种不依赖于生产数据的新方法,对该类油藏高效注水开发具有指导意义。     

2种无因次采液指数与含水率关系式的建立及优选

水驱油田无因次采液指数与含水率变化规律,是油藏产能评价和举升方式选择的主要依据.目前,各类研究方法相对丰富,但仍存在许多不足,即经验法和数值模拟法缺乏渗流理论支持,相对渗透率曲线法无法确定无因次采液指数与含水率具体函数式.通过改进油相相对渗透率关系式,引入俞启泰提出的两类油水相渗比值与出口端含水饱和度关系式,分别建立了Ⅰ类和Ⅱ类无因次采液指数与含水率模型,与不同油田相渗实验结果对比显示,Ⅱ类模型与实验结果比较一致.     

低渗透砂岩油藏改进水驱曲线含水率预测方法

针对大庆外围低渗透油田中高含水期水驱曲线不出现明显直线段问题,统计343条相渗曲线,基于油水两相渗流规律,建立了改进的水驱曲线含水率预测方法。研究结果表明:对油水相对渗透率比值与含水饱和度在半对数坐标下进行二次式关系拟合,拟合精度可大幅提升。应用矿场实际资料对改进的水驱曲线的拟合精度进行检验,结果表明,其拟合精度高于其他四种水驱曲线,含水相对误差在2%以内。因此,可应用新建立的改进水驱曲线对外围低渗透油田含水进行预测,该方法对同类油田的指标预测具有重要指导意义。     

水驱油理论解析法

在精度较高的新型油水相对渗透率研究的基础上,建立了新的油水相对渗透率比值与含水饱和度关系式,结合Leverett函数式和Welge方程,推导出水驱前缘含水饱和度、前缘后平均含水饱和度、见水后平均含水饱和度、驱油效率等方程的解析式,便于注水开发指标的计算和经典图形的自动绘制。经丘陵油田实例应用,水驱油理论解析法不仅可用于确定水驱前缘含水饱和度等注水开发指标,而且还能绘制出驱油效率与无因次累计注水量、含水率与无因次累计注水量等经典开发规律曲线。     

孤东油田七区西相对渗透率曲线研究

油水相对渗透率曲线综合反映了互不相溶的油水两相在不同含水饱和度下渗流规律的变化,是油田开发设计中产能预测的基础资料;而不同开采阶段取心岩样相渗曲线的变化,能够反映储集层结构的变化,研究这一变化可为油田剩余油挖潜提供理论依据。孤东油田七区西馆陶组上段取心井资料表明,随着水驱过程的深入,油水相对渗透率曲线的特征值发生了变化,束缚水饱和度和残余油饱和度减小、等渗点含水饱和度及残余油饱和度下的水相渗透率增大,反映出油层孔隙度增大、黏土矿物减少、孔隙比表面积减少、孔隙表面更亲水以及水驱结束后储集层的综合渗流能力有所增加等特征。不同阶段相渗参数分析表明,油田进入高含水期后,孔隙度对渗透率、渗透率对残余油饱和度、两相共渗区、驱油效率等参数的影响作用相对增大。研究结果认为,该油田三次采油应立足于改善储集层结构和驱油剖面,减少孔间矛盾,提高驱油效率。     

基于水驱曲线计算相对渗透率曲线的新方法

为了准确、简便地计算油藏的相对渗透率曲线,根据水驱油田的水驱规律特征,在前人研究的基础上,从俞启泰水驱曲线出发,提出了计算相对渗透率曲线的新方法,并通过实例将该方法的计算结果与实测值作了对比。结果表明：当油田处于中低含水饱和度阶段时,油水两相相对渗透率与实测值大致相近;当油田为高含水饱和度阶段时,油相相对渗透率较实测值小,而水相相对渗透率则比实测值要大。而通过修正的相对渗透率曲线与油田实际生产的含水上升规律进行对比表明,所提出方法的计算结果是准确、可靠的,能够真实地反映油藏的相渗特征。     

特高含水期新型水驱特征曲线

基于油田实测相对渗透率数据的统计分析,提出了高含水饱和度下油水相对渗透率比值与归一化含水饱和度间的新型函数表达式,实现了对常规相对渗透率比值关系曲线后段较为精确的拟合。利用新型油水相对渗透率比值表征关系式,结合油藏工程方法推导出两种适用于油田开发特高含水阶段(含水率大于90%)的新型水驱特征曲线。分别采用五点井网数值模拟结果和羊二庄油田、柳赞油田某区块实际生产数据,对新型水驱特征曲线的实用性进行了验证,结果表明,在甲型或乙型水驱特征曲线发生上翘以后,新型水驱特征曲线较常规水驱特征曲线的预测误差小,可用于预测特高含水阶段的油田生产动态、确定最终采收率以及可采储量。     

特低渗透岩心相对渗透率实验研究

室内实验结果表明,西部某油藏的特低渗透岩心油水相对渗透率曲线具有束缚水饱和度较高,残余油饱和度较低,油水两相流动区间范围宽的特点,且水相相对渗透率曲线形态分为直线型和上凹型2种形式,而且油水相对渗透率的比值与含水饱和度具有较好的指数关系模式,水驱曲线的驱替特征满足甲型水驱特征.     

渤海绥中36-1 油田二元复合驱相对渗透率研究

为准确测定渤海绥中36-1 油田进行聚合物/表面活性剂二元复合驱相对渗透率曲线,提出了将某含水饱和度下聚合物/表面活性剂二元复合驱体系在岩心入口端与出口端黏度的平均值作为在岩心中平均黏度的黏度处理新方法;模拟该油田的实际情况采用恒速非稳态法测定了水驱和二元复合驱的相对渗透率曲线,研究了表面 活性剂和聚合物加量对二元复合驱相对渗透率曲线的影响。结果表明：二元复合驱的油相相对渗透率比水驱时的高,水相相对渗透率和残余油饱和度比水驱时的低;随着二元复合体系中表面活性剂加量的增大,油水两相的相对渗透率均增大,残余油饱和度降低;随着聚合物浓度的增大,油相相对渗透率增加,水相相对渗透率和残余油饱和度降低。图4表1 参12     

对特高含水期水驱特征曲线上翘问题的新认识

室内实验和矿场实践表明,水驱特征曲线在特高含水期会出现偏离直线段上翘的现象从而会影响其使用范围。首先将渗透率曲线处理成油水两相相对渗透率比值的对数与含水饱和度始终为直线关系之后的形式,再利用正交试验的方法分析不同类型相对渗透率曲线、储层韵律性、油水黏度比以及储层纵向渗透率等因素对于水驱特征曲线上翘时机的影响。通过正交试验分析后发现相对渗透率曲线在高含水饱和度阶段的异常状况对于水驱特征曲线上翘的影响有限,由注入水无效循环形成的生产井的产出结构变化才是水驱特征曲线上翘的重要原因。最后通过物模实验与实际生产资料对所得出结论进行了验证。     

特高含水期油田新型水驱特征曲线公式推导

目前国内部分水驱油藏都进入了特高含水阶段,对于特高含水油藏来说,相对渗透率比值与含水饱和度的关系曲线会发生上翘的现象,这也导致推导出的水驱特征曲线在油田特高含水期产生上翘,使得运用常规水驱特征曲线对实际油田生产进行预测会产生较大的偏差。基于实际油田的数据资料,通过对不同油田区块多条相对渗透率比值与含水饱和度关系曲线上翘后的部分进行拟合分析,给出了新的相对渗透率比值与含水饱和度关系表达式;同时,根据新的相对渗透率比值与含水饱和度关系表达式推导出新型水驱特征曲线,并将其运用于实际油田的生产。结果表明,新型水驱特征曲线能够很好地预测常规水驱特征曲线产生上翘后的油田生产动态,对特高含水阶段的预测具有较好的适用性。     

中高含水期新型水驱特征曲线关系式

在油田开发的见水初期和特高含水阶段,油水相对渗透率比值与含水饱和度在半对数坐标中不再呈线性关系.根据油水相对渗透率比值与含水饱和度的关系曲线特征,提出新的函数模型,利用该模型的非线性性质,采用牛顿算法优化求解,得出适合中、高含水阶段油水相对渗透率比值与含水饱和度与含水饱和度关系表达式,并在此基础上拟合出适合中、高含水期...     

对童氏“7.5”值计算方法及物理含义的探讨

基于不同水驱特征曲线对应不同的油水相渗规律,文中研究了2种水驱特征曲线下童氏"7.5"值的计算公式,认为油水相对渗透率与含水饱和度之间的关系式不同,则推导出的童氏"7.5"值也不尽相同,但也存在共同之处,即该值与油水相渗曲线的回归系数及储层和流体的性质有关。通过实例验证,推荐使用乙型水驱特征曲线的油水相渗规律来计算童氏"7.5"值。     

大庆油田油水相对渗透率统计规律及其应用

以大庆油田617个天然岩心测量的非稳态油水相对渗透率曲线为样本,统计得到了束缚水饱和度、残余油下水饱和度、束缚水下油相相对渗透率、残余油下水相相对渗透率与有效渗透率间的统计关系和平均相对渗透率曲线,给出了利用油水相对渗透率统计规律计算不同渗透率储层岩石代表性的油水相对渗透率曲线的方法。根据相对渗透率的统计规律,用Buckley-Leverrett水驱理论和油藏数值模拟方法,研究了大庆油田不同渗透率级别的均质油藏,在250m和500m井距下水驱开采的含水上升规律。