水驱油田理论含水上升率预测新方法及其应用

含水上升率是水驱油田开发效果评价和指标预侧的关键参数。文中基于甲、乙、丙、丁4种水驱特征曲线,推导出了含水上升率与含水率的理论关系式,并结合相渗曲线关系式,确定了含水上升率表达式的系数。在渤海C日油田的实际应用结果表明：基于甲型水驱特征曲线的理论含水上升率在含水率为50%处达到最大值,特征曲线关于该点对称;基于乙、丙型水驱特征曲线的理论含水上升率曲线,随含水率升高始终呈下降态势;基于丁型水驱特征曲线的理论含水上升率曲线,以中高含水期为转折点,呈先升后降的变化态势。通过将理论曲线与C日油田实际数据进行对比,得出油田适用的水驱特征曲线为丙型水驱特征曲线。由此可见,可以利用含水上升规律进行水驱特征曲线的判别选取。     

两种改进型水驱曲线的建立

甲型和乙型水驱特征曲线是应用最广泛的水驱特征曲线,但它们代表的含水上升规律并不能反映某些油藏实际的含水变化规律,此时用它们计算油藏的可采储量会出现较大的偏差。为了得到更优的水驱特征曲线,对这两种水驱特征曲线的表达式进行适当变形,用累计产液量和累计产油量代替甲型曲线中的累计产水量,得到了可以反映不同含水变化规律的两种新型水驱特征曲线。通过3个应用实例发现,新型水驱特征曲线能反映实际的含水上升规律,计算得到的可采储量也更加接近实际值,其应用也更加灵活。     

为什么要根据原油粘度选择水驱特征曲线

介绍了与水驱特征曲线对应的含水率ｆｗ与可采储量采出程度Ｒ＊关系的推导过程，并指出ｆｗ—Ｒ＊关系是代表水驱油田驱替特征实质的含水上升规律。以前推荐的４种水驱特征曲线，即纳札洛夫曲线、马克西莫夫—童宪章曲线、西帕切夫曲线和沙卓诺夫曲线的ｆｗ—Ｒ＊关系可以反映油田不同的含水上升规律。原油粘度是影响油田含水上升规律最主要的天然因素。选择油田适用的水驱特征曲线的原则是使水驱特征曲线与实际油田的含水上升规律相符，其目的是找出可以尽早地、准确地进行计算和预测的水驱曲线。根据原油粘度选择水驱曲线有助于这个目的的实现和避免水驱曲线应用的盲目性。最后介绍了应用伊万诺娃ｆｗ与Ｒ＊图版和我国油田在Ｒ＊＝１．０时的累积水油比（ＷＰ／ＮＰ）Ｒ＊＝１．０与μｏ的关系以及油藏数值模拟的结果，确定使用水驱曲线的原油粘度界限（３ｍＰａ·ｓ和３０ｍＰａ·ｓ）的方法。     

一种新型水驱特征曲线的建立及应用

目前常用的水驱特征曲线通常只对应一种含水率与可采储量采出程度,在实际应用中存在一定的局限性。因此选取两种在表达式上类似的水驱特征曲线,通过适当变形得到可以代表凸型、凹型和S型的含水上升规律的一种新型水驱特征曲线,并推导出含水率与可采储量采出程度的关系式。通过3个不同油田实例对比分析,发现新型水驱特征曲线特别适用于高含水期和特高含水期的油田,对中低含水期的油田适用性较差。     

利用水驱特征曲线预测水平井含水上升规律

为了准确、简便地预测水平井见水规律,结合塔里木油田水平井的生产动态资料,就常用的6种水驱特征曲线对水平井含水上升规律的预测进行适用性筛选.6种水驱特征曲线对水平井含水率预测适用性分析及预测能力分析表明,应用水驱特征曲线法预测水平井的可采储量、含水上升趋势是可行的.其中张金庆曲线、俞启泰曲线是一组由凹型变为S型再到凸型的曲线系列,在预测水平井含水上升规律中,具有应用范围广、精度较高的特点,可有效地预测各种含水上升形态的水平井见水趋势.通过对塔里木油田水平井含水率上升规律研究认为,同一油田含水上升规律相同,俞启泰曲线b值相近.通过研究俞曲线b值,可有效预测油田水平井含水上升规律.     

高含水期两种新型水驱特征曲线的建立与应用

俞启泰阐述了50多种水驱特征曲线,但每种水驱特征曲线对应的含水率与可采储量采出程度关系曲线只为单一的凸型、S型或者凹型曲线。针对4种水驱特征曲线,根据它们在表达式上的相似性进行了组合,利用累计产水量和累计产油量替换了水驱特征曲线中的累计产液量,由此得到了2种新型水驱特征曲线。通过这2种新型水驱特征曲线的对比,发现第一种水驱特征曲线代表的含水规律曲线与实际的数据更加相近。新型水驱特征曲线既可以预测油田的可采储量,也可以预测凸型、S型和凹型这3种含水上升规律,与原水驱特征曲线相比实用性更加广泛。     

引入系数的新型水驱特征曲线的建立

在油藏的水驱动态分析和预测中,水驱特征曲线常用于预测水驱油藏的可采储量以及评价油藏的开发动态,因此其得到广泛研究和应用,但是常用的水驱特征曲线只能对应单一的含水率与可采储量采出程度的关系。为了更好地反映和描述水驱油藏不同类型的含水率上升规律,在已有的2个双对数水驱特征曲线的基础上建立了一种新型的水驱特征曲线,推导了含水率与可采储量采出程度的函数关系式,绘制了该函数呈现凹型、S型、凸型曲线的关系图。将该新型水驱特征曲线应用于实际,通过选取不同的水驱特征曲线系数来预测区块的可采储量,并与实际值相比,选取误差最小的值,建立最佳的水驱特征曲线表达式,进而预测区块的含水率上升规律。通过2个实例的对比分析可知,新型水驱特征曲线在中低含水阶段较为适用,在高含水、特高含水阶段适用性降低。     

水驱储量动用程度计算方法研究

水驱储量动用程度是水驱开发油田的重要指标,准确合理地计算出不同类型油田的水驱储量动用程度,对油田的开发调整具有指导意义.文中从水驱开发效果角度分析,认为水驱储量动用程度等于水驱动用储量与地质储量的比值.利用甲、乙、丙、丁4种水驱曲线表达式,从理论上推导出4种水驱曲线的水驱动用储量计算公式,然后结合水驱储量动用程度定义,就可以进行油田水驱储量动用程度计算.为了能准确可靠地利用目前的研究方法计算实际油田的水驱储量动用程度,对不同油田如何选择适合的方法进行了研究.研究认为,应根据实际油田的含水上升规律特征选择合适的水驱曲线,然后进行水驱储量动用程度计算.     

广义水驱特征曲线公式的推导

利用经典的水驱特征曲线公式推导了广义水驱特征曲线公式。广义水驱特征曲线既可以对应多条累积产油量与含水率关系的水驱特征曲线,又可以反映水驱油田不同的含水上升规律,可用于描述及预测水驱油田含水率的变化、双积水油比的变化以及计算可采储量,尤其是计算逐年的可采储量,因而有较高的理论及实际应用价值。     

高含水期新型水驱特征曲线的建立及其应用

传统水驱特征曲线在中含水阶段对水驱规律有着较好的适应性,但在高含水阶段曲线出现上翘现象,导致开发后期的动态分析及动态指标预测误差过大。在两种常规水驱特征曲线基础上推导了一种适合高含水期的新型水驱特征曲线,并绘制了含水率与可采储量采出程度的关系曲线。由于推导条件的约束,该新型水驱特征曲线不适用于存在无水采油期的油气藏。实例应用表明,新型水驱特征曲线预测的高含水期含水上升规律与实际情况吻合较好,可采储量预测值与实际值误差较小。     

简单实用的新型水驱特征曲线

水驱特征曲线法是用来预测水驱油田的产量及可采储量的重要方法。国内外学者先后提出了很多种水驱特征曲线的表达式。由于油田开发的复杂性,使得统一的定量描述难度很大,因此各类曲线都难以描述油田开发的全过程,而只适用于某一特定的含水阶段。目前在国内用得比较多的水驱特征曲线主要有甲、乙、丙、丁4种,在4种最常用的水驱特征曲线的基础上,提出了既简单又实用的甲乙型和丙丁型综合水驱特征曲线。通过实例计算表明,所建立的新型水驱特征曲线与实际数据拟合相关性更强、结果更可靠。     

使用水驱特征曲线应重视的几个问题

答复了《地层原油粘度与水驱曲线法关系的研究》的有关批评。指出,该文认为对同一个油田用沙卓诺夫、马克西莫夫一童宪章、西帕切夫、纳札罗夫(即所谓的甲、乙、丙、丁型)等4种水驱曲线的“预测结果基本一致”是不真实的,是水驱特征曲线应用中的误导,使有些研究者为了突出开发和调整的效果而根据这一观点选取计算结果偏大的水驱曲线进行计算,从而导致不正确的认识和决策,对油田开发工作是有害的。说明了水驱曲线的含水率——可采储量采出程度的推导过程。指出根据原油粘度选择水驱曲线的观点,中外研究者已经取得了共识。马克西莫夫——童宪章和沙卓诺夫水驱曲线的计算结果一般偏大,这两种水驱曲线在苏联和俄罗斯也不是首选曲线。我国应尽快推广在性能上已远远超过苏联4种重要水驱曲线的我国研究者提出的两种新的广义水驱特征曲线,这对用准确的预测结果来指导我们的油田开发工作是至关重要的。     

累计存水率与采出程度关系评价及改进

国内大多数注水开发油田采出程度与含水率关系符合“S”型含水率变化规律曲线。以“S”型含水率变化规律曲线为基础,结合物质平衡方程,推导出“S”型含水率变化规律曲线对应累计存水率与采出程度公式,并给出待定参数确定方法,完善了从采出程度与含水率关系转化为累计存水率与采出程度关系的理论基础。将累计存水率与采出程度关系式中水驱采收率作为变量,绘制出油田不同水驱采收率情况下累计存水率与采出程度关系图版,可以有效评价油田注水效果,很好地揭示油田注水状况。以鄯善油田和丘陵油田为例,提出了改善油田注水效果的建议。     

一种新型广义水驱特征曲线的建立及其应用

在两种常规水驱特征 曲线的基础上,建立了一种新型广义水驱曲线,绘出了某对应的含水率与可采采出程度之间的关系图。结合生产数据,采用试凑法通过改变n的值,拟合出了曲线表达式,利用该表达式计算了新疆某区块可采储量,并对比了常规的甲、乙、丙、丁型水驱曲线计算结果;求出了该区块含水率与可采采出程度关系式。结果表明:应用新建立的广义水驱曲线预测该区块含水率.上升规律是可行的,且当n值为-0.051时预测效果最好。     

童氏曲线图版的理论完善及应用

童氏曲线图版法是注水开发油田标定可采储量的主要方法。随着中国注水开发油藏相继进入高含水期,出现许多实际油藏的含水率与采出程度关系与童氏曲线图版吻合性较差的现象。为此,在新的渗流特征方程的基础上,利用Welge方程,导出了童氏曲线的通式,完善了童氏曲线的理论基础。童氏曲线的通式在一定条件下,可以转化为经典的童氏曲线及其改进式,其对应的水驱特征曲线也可在一定条件下转化为马克西莫夫水驱特征曲线、校正马克西莫夫水驱特征曲线和沙卓罗夫水驱特征曲线,表明童氏曲线的通式具有较好的适应性。通过丘陵油田三间房组油藏的应用,给出了绘制实际油藏童氏曲线图版的方法和确定油藏特征参数的方法。     

底水油藏直井含水上升预测新方法的建立

底水锥进是影响底水油藏开发效果的重要因素。综合考虑各种影响因素,基于详细理论研究与分 析,利用某油藏生产数据建立了底水油藏的数值模型,并应用数值模拟结果中的累积产油、产水和产液量 计算俞启泰水驱特征变化曲线,得出反映直井含水变化规律的参数b 值。确定b 值为响应值,运用响应 曲面实验设计分析方法研究不同因素对b 值的影响,最后建立主要影响因素与b 值的关系式,结合俞启 泰曲线b 值图版,得到了预测底水油藏直井含水变化规律的回归曲线-图版法。应用此图版法对海上某 油田H12 井含水率进行了预测,并与实际生产数据对比,认为此方法可作为预测底水油藏直井含水率变 化规律的一种有效方法。     

经典水驱油理论对应水驱特征曲线研究

基于油水两相的驱替理论和实验研究成果,即巴克莱·利弗雷特（Buckley-Leverett）的水驱油非活塞式理论,韦尔杰（Welge）的平均含水饱和度方程以及艾富罗斯（Эфрос）的实验理论研究成果,推导出经典水驱油理论所对应的含水率与采出程度关系曲线、水驱特征曲线以及含水率上升曲线。该方法推导过程中虽未引入油水两相相渗函数,但亦能导出累计产油量与累计产液量的关系式,与以往水驱曲线推导方法有很大差异。经油田实际应用证明,该方法效果很好,值得推广应用。     

水驱特征曲线方法系统分类研究

水驱特征曲线法是研究油田含水规律、预测开采指标和标定可采储量最基础的方法,目前国内外已形成70多种。在这些曲线中,有些曲线通过恒等变形后可转化为其他曲线,有些曲线的参数取特殊值后也可简化为另一种曲线。依据这些特点,将已有的水驱特征曲线划分为5层9大类组织结构,并给出了对应反演的含水率与采出程度组织结构图。该套系统分类图将为今后水驱特征曲线方法应用(包括编程)、优选、管理、研究提供理论基础。