新型水驱特征曲线研究与应用

水驱特征曲线法是注水开发油田指标预测的重要方法之一。针对目前国内常用的水驱特征曲线对油田实际生产指标预测时产生较大偏差的问题,为了准确表征注水开发过程中的采出程度与含水率变化规律,运用油水两相渗流理论推导了一种新型水驱特征公式,建立了适用于不同渗透类型油藏的水驱特征曲线;在此基础上,根据延长油田22个注水开发单元的实际生产数据,拟合出了地质储量与直线段斜率的关系图版,使其更符合实际油田的含水率与采出程度变化规律。研究结果表明：1)新型水驱特征曲线公式将标准童氏图版公式中的固定系数7.5修正为由相渗曲线和含油饱和度决定,可以预测不同渗透率油藏的采出程度和含水率变化规律;2)新型水驱特征曲线出现直线段后,含水率从50%上升到98%,在这个含水阶段里,采出程度差值不是一固定常数。应用新型水驱特征曲线对延长油田W区块地质储量和含水率预测的平均相对误差仅为5.2%和2.1%,预测精度大幅度提高。该研究成果对同类油藏注水开发效果评价和注采参数优化具有一定的指导意义和参考价值。     

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。     

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。     

水驱特征曲线法在东河塘CⅢ油藏注水开发效果评价中的应用

水驱特征曲线法是注水开发油田开发效果评价中最主要的方法之一,国内外研究者对其进行了大量的研究,得出了很多经验性的结论。但是,在将这些结论应用到新疆东河塘石炭系油藏时出现了不适应的情况。因此,笔者在总结前人经验的同时,遴选出几个开发效果评价指标,结合油藏地质情况和生产数据,在历史拟合的基础上对一些结论进行了相应的调整,在东河塘CⅢ油藏注水开发效果评价中得到了很好的应用,对油田开发生产起到了很好的指导作用。     

水驱特征曲线在尕斯库勒油田开发中的应用

水驱特征曲线是反映油田注水规律的一条重要曲线,因其简便易行且有一定可靠性,被广泛用于计算油田的可采储量和采收率。本文以尕斯库勒油田为例,通过应用目前常用的6种水驱特征曲线计算其可采储量,总结出在尕斯库勒油田开发实际工作中应用水驱曲线法应注意的几个问题,且计算结果可靠准确,误差较小。对今后该油藏以及其它油藏的采收率标定工作具有一定指导意义。     

两种逐年计算水驱油田可采储量的水驱特征曲线

推导和筛选了两种逐年计算水驱油田可采储量的公式。一种是适用于水驱层状油田的方法五水驱特征曲线及相应的逐年计算可采储量公式;另一种是适用于底水灰岩油田的方法九水驱特征曲线及相应的逐年计算可采储量公式。这两个公式大大简化了已有的逐年计算水驱油田可采储量的方法,因而有很大的实用价值。算例表明计算结果是可信的。     

水驱特征曲线在新14井区的应用

新14井区为注水开发油藏,经历了11年的高效开发,目前含水73.8%,具备应用水驱特征曲线分析的条件。本文利用水驱特征曲线方法对油藏的开发阶段进行的定量评价;利用单井水驱特征曲线,对该区的80口油井的单井水驱控制储量、可采储量以及采收率进行了标定,为油藏调整、措施挖潜提供依据,因此,评价区块及单井水驱控制储量、可采储量具有现实意义。     

一种新型水驱特征曲线的推导及应用

文中分析了现有油水相对渗透率曲线指数式表征方法的局限性,指出在低含水时期或特高含水期时,采用指数式相渗表征方法得到的常规水驱曲线对生产动态数据进行拟合将出现较大误差。继而,基于油水相对渗透率曲线Krw/Kro的非指数型特征,文中提出一种新的水驱特征曲线,并详细论述了该水驱特征曲线广义表达式、含水率上升规律表达式的推导过程。实例应用表明,采用文中水驱曲线,对低含水期、中高含水期水驱开发过程中的生产数据拟合和指标预测均具有较好效果,在各含水阶段的可采储量预测结果也具有较好的一致性。     

高含水期油田水驱特征曲线关系式的理论推导

传统水驱特征曲线推导的理论基础是中含水阶段油水相对渗透率比(Kro/Krw)与含水饱和度(Sw)成半对数直线关系,而在高含水阶段Kro/Krw与Sw在半对数坐标中明显偏离直线关系,水驱特征曲线普遍存在上翘现象。为了准确预测油田开发后期开发动态和可采储量,对实际岩心相对渗透率曲线进行平均化处理,并借鉴文献中岩心数据资料,拟合出适合高含水阶段Kro/Krw与Sw关系的新型表达式;应用Buckley-Leverett前沿推进方程和Welge平均含水饱和度方程,推导出适合高含水期油田的新型水驱特征曲线关系式。应用分析表明,新方法预测水驱可采程度与产量递减方法计算结果吻合度较好,对于油田生产后期开发指标预测具有一定的实用性。     

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。     

特高含水阶段新型水驱特征曲线

水驱油藏开发进入特高含水阶段之后,油、水相对渗透率的比值与含水饱和度的关系会偏离直线,常规水驱特征曲线也会偏离直线,此时再应用常规水驱特征曲线预测开发指标会产生较大误差。针对此现象提出了新型渗流表征关系即油、水相对渗透率比值与含水饱和度的关系表达式,该表达式能够对中后期的油、水相对渗透率比值与含水饱和度的关系进行高精度拟合。在此基础上,运用油藏工程方法推导了一种新型水驱特征曲线。利用油藏数值模拟结果和现场数据对新型水驱特征曲线与常规水驱特征曲线进行对比,结果表明新型水驱特征曲线对高含水期及特高含水期的数据拟合具有更好的适应性,很好地解决了特高含水阶段曲线上弯和预测误差偏大的问题,有较好的现场实用价值。     

基于系统稳定性的水驱曲线合理直线段选取新方法

准确选取水驱曲线合理直线段对于运用水驱曲线法正确预测油藏开发指标具有重要意义。根据稳定渗流理论,推导了体积波及系数与含水率、累计产液量之间的数学模型,提出了基于油藏系统稳定性的水驱曲线合理直线段选取新方法。当含水率函数与累计产液量的双对数曲线呈现斜率为-1的直线时,油藏即处于稳定水驱阶段,该阶段即为水驱曲线的合理直线段。在渤海SZ油田进行了实际应用,结果表明,该方法能够直观、定量判断水驱曲线合理直线段,从而避免了直线段选取时的主观性和随意性,预测结果更为客观可靠,具有推广应用价值。     

含水率曲线对聚合物驱特征参数的敏感性分析

聚合物驱含水率曲线历史拟合是聚合物驱历史拟合的重点部分。在聚合物驱含水率曲线上确定2个重要的拟合点:聚合物驱见效点和含水下降最低点。在影响聚合物驱的众多因素中,选取聚合物溶液相对黏度、聚合物吸附量、残余阻力系数和不可及孔隙体积作为敏感性分析的特征参数;定义敏感度系数,通过各特征参数对各拟合点的敏感性分析,得出拟合点值随着聚合物溶液相对黏度、残余阻力系数和不可及孔隙体积的增大而减小,随着聚合物吸附量的增大而增大;含水率曲线对聚合物驱特征参数的敏感程度由强到弱依次为:聚合物吸附量、聚合物溶液相对黏度、不可及孔隙体积、残余阻力系数。     

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。     

多次幂指数型广义水驱特征曲线的建模和应用

用演绎推导建立了时空自变量微分模型,结合油、水相对渗透率的实验统计分析,对多次幂指数型广义水驱特征曲线预测通式进行了系统深入的研究与应用。预测通式在机理方面揭示了半经验和半理论的统计特征,在应用方面具备了广义性和高效性。广义水驱特征曲线普遍适用于国内外各地质类型的油田和井区,用水驱特征指数快速判定曲线形态及函数类型,用前期开发资料预测可采储量,分析各类油田的水驱油效果和措施增产效果,为油田开发全过程的方案规划制定提供了科学依据,提高了油藏动态预测分析的工作效率。建立了一式多用的微分公式和预测通式,并对一、二类广义水驱特征曲线公式进行互换性研究,确定了水驱特征指数定义域,分析了多次幂指数函数类型特点,系统地研究了各种曲线形态的渗流机理,推导了提高预测精度的简易算法公式,方法具有一定实用性及理论价值。     

基于实际驱替规律的注水利用率预测与评价

采用油藏工程法建立数学模型,从理论角度对注水利用率进行评价和预测,结果与实际相比误差较大。为此,文中从油田实际出发,利用无因次注入￣采出曲线推导、预测不同采出程度下水驱油田的存水率与水驱指数变化规律,利用水驱规律曲线推导、预测不同含水率阶段的存水率与水驱指数变化规律。以PX￣7断块油田为例进行计算,存水率和水驱指数预测结果与实际相比误差均小于3%。该预测方法所需数据易获取,简单实用,预测结果为PX￣7水驱断块油田开发评价及调整提供了指导。