水驅(qū)曲線理論與應(yīng)用

水驅(qū)曲線理論與應(yīng)用

20世紀(jì)80年代初，引入了中國(guó)的水驅(qū)曲線分析法，該法在油藏的動(dòng)態(tài)分析和儲(chǔ)量測(cè)定方面得到了廣泛應(yīng)用。以陳元千教授和他的已故童章先生為代表的石油專業(yè)人員在水驅(qū)曲線的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面進(jìn)行了大量的研究。然而，a型水驅(qū)曲線可以以不同的形式更好地反映地下流動(dòng)的特征。1型鋼水驅(qū)曲線甲型水驅(qū)曲線可表示為:式中:Np、Wp——油、水累積產(chǎn)量,104t、104m3;(1)式兩端同時(shí)減log/No,同時(shí)類似于采出程度的定義,將累積產(chǎn)水量與地質(zhì)儲(chǔ)量比值的百分?jǐn)?shù)定義為采水程度:式中:Ro、Rw——原油采出程度、采水程度,%;進(jìn)行適當(dāng)變換,則得到甲型水驅(qū)曲線的無(wú)因次表達(dá)形式:式中:ρo、ρw——油、水密度,t/m3;μo、μw——油、水地下粘度,mPa·s;A、B、a、b、m、n——常數(shù).(2)式就是甲型水驅(qū)曲線的無(wú)因次表達(dá)形式.可看出:A、B值僅與流體性質(zhì)、滲流特性有關(guān),而與儲(chǔ)量規(guī)模無(wú)關(guān),這樣可以更直觀地評(píng)價(jià)、對(duì)比油田滲流特點(diǎn)和開采效果.根據(jù)文獻(xiàn),甲型水驅(qū)曲線直線段的斜率與油田地質(zhì)儲(chǔ)量有關(guān),N0≈7.5/b由于采用百分制,因此,B≈0.075無(wú)因次形式曲線直線段斜率為0.075.2無(wú)限制水驅(qū)曲線的應(yīng)用2.1極限水油比法式中:Qo、Qw——油、水產(chǎn)量,t/d、m3/d;WOR,WORmax——水油比、極限水油比;如果極限含水率取98%,則極限水油比為49,對(duì)應(yīng)采收率式中:Rr—一原油采收率,%;Nr——原油可采儲(chǔ)量,104t;2.2調(diào)整地質(zhì)儲(chǔ)量值用水驅(qū)曲線方法計(jì)算的地質(zhì)儲(chǔ)量為水驅(qū)動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量,當(dāng)計(jì)算采出程度和采水程度所用的儲(chǔ)量不準(zhǔn)或動(dòng)用程度太低時(shí),直線段的斜率將不等于0.075.這時(shí),可以通過(guò)調(diào)整地質(zhì)儲(chǔ)量值的大小,擬合直線段斜率,當(dāng)斜率近似于0.075時(shí),所獲得的地質(zhì)儲(chǔ)量就是油田水驅(qū)動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量.2.3根據(jù)地層使用要求,確定使用地質(zhì)儲(chǔ)量采收率是評(píng)價(jià)油田開發(fā)效果的重要指標(biāo).采收率高對(duì)應(yīng)于直線段在采水程度坐標(biāo)軸上的截距就小,反之就大.對(duì)于儲(chǔ)層物性、流體性質(zhì)接近的油田,通過(guò)直線段截距值的大小,就可評(píng)價(jià)開發(fā)效果.如果油田通過(guò)實(shí)施加密調(diào)整井、完善注采井網(wǎng)及其它綜合措施,水驅(qū)曲線將出現(xiàn)拐點(diǎn),如果直線段斜率變小,說(shuō)明動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量增加,相應(yīng)增加可采儲(chǔ)量,調(diào)整效果較好;如果斜率變大,說(shuō)明動(dòng)用程度減小,部分儲(chǔ)量的動(dòng)用受到抑制,調(diào)整失敗;如果原直線段斜率不變,說(shuō)明調(diào)整效果不明顯,或者僅僅改變了油田采油速度,而沒(méi)影響到動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量.由于采用無(wú)因次參數(shù),便于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,可以制作成采出程度和采水程度曲線圖版,用來(lái)簡(jiǎn)化操作,進(jìn)行油田動(dòng)態(tài)分析管理.3無(wú)因次水驅(qū)曲線應(yīng)用效果我國(guó)東部某注水開發(fā)油田,于1984年投入開發(fā),1985年注水,動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量606×104t.目前生產(chǎn)井18口,注水井12口,綜合含水93%,采出程度24.07%,采水程度82.09%.計(jì)算可采儲(chǔ)量和采收率繪制無(wú)因次水驅(qū)曲線(圖1),當(dāng)采出程度大于14%、含水大于60%以后出現(xiàn)直線段,直線段斜率為0.078,在縱軸上的截距為-0.2855.計(jì)算可采儲(chǔ)量為170.18×104t,采收率為28.08%.反求地質(zhì)儲(chǔ)量根據(jù)無(wú)因次水驅(qū)曲線,采用擬合直線段斜率的方法反求動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量,當(dāng)斜率為0.075時(shí),對(duì)應(yīng)的直線段截距為-0.2683,擬合地質(zhì)儲(chǔ)量為469×104t,與投入開發(fā)時(shí)上報(bào)的606×104t相差137×104t,與目前油藏描述復(fù)算儲(chǔ)量488×104t僅相差3.9%,說(shuō)明反求的地質(zhì)儲(chǔ)量值比較可靠.對(duì)比評(píng)價(jià)開發(fā)調(diào)整效果該油田投產(chǎn)20年來(lái),平均含水上升率3.86%,而1991年投入開發(fā)的另一油田,目前含水已達(dá)91.7%,平均含水上升率5.71%.在無(wú)因次甲型水驅(qū)曲線上,該油田曲線直線段的截距要小,說(shuō)明開發(fā)效果較好.某油田于1989年投入注水開發(fā),至1993年采出程度5.21%時(shí),無(wú)因次甲型水驅(qū)曲線出現(xiàn)第一段直線段,斜率為0.1814.1995年實(shí)施控水穩(wěn)油綜合治理,采出程度6.75%時(shí)直線發(fā)生變化,出現(xiàn)第二直線段,斜率為0.1409.1998年實(shí)施精細(xì)注水工程,進(jìn)行層間治理,采出程度9.17%時(shí)直線又發(fā)生變化,出現(xiàn)第三直線段,斜率為0.1163.無(wú)因次水驅(qū)曲線可以直觀方便地判斷各階段調(diào)整的效果,由于直線段斜率逐次變小,所以,根據(jù)無(wú)因次水驅(qū)曲線,兩次調(diào)整都取得了較好的效果.標(biāo)準(zhǔn)化圖版的制作和應(yīng)用對(duì)于無(wú)因次水驅(qū)曲線,在理想情況下,可以得到一組平行直線,其斜率為0.075.不同的截距對(duì)應(yīng)不同的采收率,截距越大,對(duì)應(yīng)的采收率值越低.如馬西油田直線段截距為-1.0163,計(jì)算采收率為46.25%,而桑塔木油田截距為0.163,對(duì)應(yīng)的采收率為28.36%(圖2).4無(wú)因次化型鋼水驅(qū)曲線段斜率的計(jì)算(1)無(wú)因次化甲型水驅(qū)曲線直線段的截距和斜率與油田的儲(chǔ)量規(guī)模無(wú)關(guān),僅與流體性質(zhì)、儲(chǔ)層滲流特點(diǎn)有關(guān);(2)無(wú)因次化甲型水驅(qū)曲線能夠更直觀、準(zhǔn)確地對(duì)比油田開發(fā)效果的好壞和采收率的高低;(3)無(wú)因次化甲型水驅(qū)曲線直線段是一組平行線,直線組的斜率為0.075,不同的截距對(duì)應(yīng)不同的采收率,截距越大,對(duì)應(yīng)的采收率值越低;(