水驱特征曲线注采比法优化配注计算

新疆油田百口泉某区块已进入中高含水期,确定油藏在注水开发过程中的配注量或注采比,对于稳定原油产量、控制含水上升率、实现油田合理高效开发具有十分重要的意义.应用油藏工程方法中广泛使用的水驱特征曲线公式推导出了新的注采比随含水率变化预测模型,与传统注水配注计算方法相比,其使用限制条件简单,适用范围广,给定未来某一时刻含水率就能确定其合理注采比,且只需较少生产数据,参数求取方法简便,对于静、动态参数录取较少的区块特别适用.通过实例计算分析表明,该方法应用效果很好,可在其他区块推广使用.     

注采比与产水率的关系研究

为了改进钟德康推导的砂岩油田注采比曲线的通用预测公式,基于王怒涛关于甲乙型和丙丁型综合水驱特征曲线的研究成果,结合注水开发砂岩油田的注采关系曲线,推导出了预测注采比变化规律的甲乙型和丙丁型注采比曲线。两类曲线方程均表明注采比变化全过程是水油比（含水率）的单值函数,根据方程可以预测油藏开发后期的注采比或产水率。实例应用研究结果表明,丙丁型注采比曲线有时并不适用。此外将实际注采比曲线与理论图版进行拟合,得到拟合效果较好的n值,从而可以反过来确定哪一种水驱特征曲线可更好地描述油藏的开发动态。     

水驱特征曲线与注水波及程度

水驱特征曲线不仅可以预测水驱油田的可采储量和采收率,而且可以用来评价油田开发效果。因此在国内外得到广泛应用。本文在克拉玛依油田应用水驱特征曲线的基础上,通过对开发过程中曲线的变化规律和特点,说明水驱特征曲线与注水波及程度的关系,从而指出曲线分段处理的应用价值。     

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。     

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Np～fw关系式的再讨论

针对陈元千教授和俞启泰教授对“Ｎｐ＝ｂｆｗ”的“质颖”和“答复”，从理论上推导了Ｎｐ～ｆｗ更广义的关系式，论证了俞启泰曲线Ｎｐ＝ｂｆｗ和张虎俊曲线Ｎｐ＝ｂｆ＾ａｗ都是该广义关系式的特殊形式。     

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。     

水驱特征曲线研究（一）

根据水驱特征曲线所对应的不同含水上升规律，将水驱特征曲线分为Ｎｐ＝ｆ（１－ｆｗ））、Ｎｐ＝ｆ（１－ｆｗ／ｆｗ））、Ｎｐ＝ｆ（ｆｗ）、Ｎｐ＝ｆ（ｌｇ（ｆｗ／１－ｆｗ））、Ｎｐ＝ｆ（ｌｇ１／１－ｆｗ））和广义水驱特征曲线共７种类型。介绍了迄今为止已发表的和我们研究出的水驱特征曲线关系式及相应的Ｎｐ－ｆｗ、ｆｗ－Ｒ、（ｄｆｗ／ｄＲ）－Ｒ关系以及对应的递减曲线Ｑｔ－ｔ和Ｎｐ－ｔ的关系式，它们的推导过程和曲线变化特点。本文首先介绍了Ｎｐ＝ｆ（（１－ｆｗ））类型的共８种水驱特征曲线。     

水驱特征曲线研究(七)

根据水驱特征曲线研究的最新进展,补充了一种新的含水率与采出程度关系式和8种新的水驱特征曲线表达式,研究了代表它们含水上升规律的含水率与可采储量来出程度关系的变化特点。分析了它们的理论与实用价值。使目前国内外的含水率与采出程度关系式的总数达到了7种,水驱特征曲线的总数达到了40种。     

胡尖山油田长2储层特征研究及水驱油效率分析

在对胡尖山油田A21井区三叠系长2油藏储层构造特征、沉积特征及油藏类型、驱动能量研究的基础上,进行孔隙类型、喉道类型、孔隙结构特征参数、储层粘土矿物特征、储层敏感性分析等,总结该区长2储层渗流规律以及影响水驱油效率的因素。     

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。     

水驱特征曲线研究（二）

介绍了第二种类型的水驱特征曲线N_p=f((1-f_w/f_w))的7种表达式,并研究了它们的特点,指出第9～第14种水驱特征曲线表达式是完全等价的,可表示为N_p=a-b(1-f_w/f_w)~(1/2) ,表明它们具有相同的驱替特征;而第15种水驱特征曲线方程可表示为N_p=a-b(1-f_w/f_w)~(1/3).     

水驱特征曲线研究（三）

介绍了迄今为止已发表的和我们研究出的N_p=f((f_w/(1-f_w)))、N_p=f(f_w)、N_p=f(lg(f_w/(1-f_w)))、N_p=f(lg(1/(1-f_w))) 型水驱特征曲线各二种.研究了它们相应的N_p—f_w、f_w—R~*、df_w/dR~*—R~*关系以及对应的递减曲线我Q_t—t和N_p—t的关系式.研究了这些关系式的推导过程和曲线变化特点,取得以下重要的结论.①N_p=f((f_w/(1-f_w)))型水驱特征曲线的f_w—R~*关系为一凸形曲线;df_w/dR~*—R~*关系为一单调下降的曲线;对应的递减曲线为Arps递减指数n=2.0的递减曲线.②N_p=f(f_w)型水驱特征曲线的f_w—R~*关系为一直线;df_w/dR~*=0.98,为常数;对应的递减曲线为ArPs递减指数n=0,即指数递减曲线.③N_p=f(lg(f_w/(1-f_w)))型水驱特征曲的f_w—R~*关系为S形曲线;df_w/dR~*—R~*关系为钟形曲线.对应的递减曲线不符合Arps递减,但当含水率由小变大时,计算曲线相应的标准曲线的递减指数n由小变大.④N_p=f(lg(1/(1-f_w)))型水驱特征曲线的f_w—R~*关系为凸形曲线;df_w/dR~*—R~*关系为单调下降曲线;lgL_p=a bN_p驱曲线对应地Arps递减指数n=1.0,即调和递减曲线;lgL_p/N_p=a bN_p水驱曲线的对应Arps递减指数n=1.2的递减曲线.     

水驱特征曲线在低渗透油藏开发中的应用

低渗透油藏开发储量占比较大,但现有含水率预测与采出程度的计算方法适用于中、高渗透油藏,一般不适合低渗透油藏。针对该问题,在中国石油建立的低渗透类比油藏序列中,筛选出具有代表性的30个油藏作为研究对象,运用丁型水驱特征曲线公式,采用数理统计和理论推导的方法,得到低渗透油藏含水率与采出程度关系图版。研究结果表明：新图版符合低渗透油藏水驱开发规律,经实践验证图版实用可靠,能够有效预测低渗透油藏含水率、采收率等开发指标。该研究对低渗透油藏的开发具有一定的指导意义。     

水驱特征曲线研究(六)

介绍了６种水驱特征曲线（纳扎罗夫曲线、马克西莫夫—童宪章曲线、西帕切夫曲线、沙卓诺夫曲线、张金庆曲线和俞启泰曲线）的筛选过程。用任丘油田、濮城油田沙一段油藏、羊三木油田的实际资料,对比了这６种水驱特征曲线开始出现直线段的含水率、可采储量、最大可采储量、可采储量与剩余可采储量的相对误差。对比结果表明：马克西莫夫—童宪章曲线和沙卓诺夫曲线不能计算最大可采储量,开始出现直线段对应的含水率较高,计算结果普遍偏高,准确性差,应予淘汰;纳扎罗夫曲线与西帕切夫曲线虽能计算最大可采储量,但计算精度仍较低,不理想,使用价值较小;张金庆曲线与俞启泰曲线这两种广义水驱特征曲线,对不同含水上升类型的油田有广泛的适用性,开始出现直线段对应的含水率较低,计算精度高,能很好满足动态预测和生产管理的需要,有很大使用价值。     

水驱特征曲线研究(五)

为了便于对比, 更好地反映不同的含水上升规律, 对目前已有的6 种含水率与采出程度关系进行总结。将它们变换为含水率与可采储量采出程度关系, 并研究了曲线的图形特点。这类关系可以反映不同的含水上升规律, 但由于采用了瞬时含水率参数, 影响了参数求取的准确程度, 而采用产油量、产水量、产液量、注水量的累积值, 就消除了这一缺陷。     

一种简单实用的新型水驱特征曲线

在进行水驱特征曲线的拟合过程中发现一种新型水驱特征曲线,通过变形后发现是西帕切夫水驱特征曲线的修正。经过理论推导给出了新型水驱特征曲线预测不同含水率下油田的采油速度以及技术可采储量的计算公式,利用现场的实际数据进行了可采储量的计算,并与其他5 种常用的水驱特征曲线的计算结果进行对比,结果表明,该曲线预测值可达到较高的精度。     

油田开发中后期合理注采比确定方法

注水开发油田在长期水之后，不可避免地产生一部分无效注水，本文运用理论推导和实际资料相结合的方法，引入了“有效注采比”的概念，通过对一个油田无效注水比例的测算，确定出在不同压力保持水平。不同采液速度下的注采比及在合理压力保持水平。     

水驱特征曲线研究（四）

广义水驱特征曲线即可对应多条f_w—R~*关系的水驱特征曲线.本文介绍了九种广义水驱特征曲线,推导了相应的N_p—f_w、f_w—R~*、df_w/dR~*—R~*和递减曲线的Q_t—t和N_p—t关系式.用图形主要研究了它们的f_w—R~*关系的变化特点.在这些广义水驱特征曲线中,第32种曲线有着良好的f_w—R~*关系,并已在油田实际中应用,它的缺点是水驱特征曲线表达式较繁复.其他最有价值的水驱曲线是第24种和第25种广义水驱特征曲线.第24四种广义水驱特征曲线即N_p=a-b/L_p~m关系式,当m从∞到0变化时,它对应的递减线正好在Arps递减指数从0 到1之间变化,即指数、双曲、调和递减曲线,具有广泛的代表性,特别适用于水驱层状油田.第25种广义水驱特征曲线.N_p=a-b/W_p~m,在f_w—R~*图上为凹形曲线,特别适用底水驱灰岩油田.     

关于水驱特征曲线的讨论

国内外学者先后提出了４０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。对于各类表达式,都应给出自变量的适用范围,使之在数学上有意义,在应用中有条件。