洗油與波及潛力定量表征

馮 陽，張繼成

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洗油與波及潛力定量表征

馮 陽，張繼成

（東北石油大學 石油工程學院， 黑龍江 大慶 163318）

通過室內(nèi)水驅(qū)油實驗測定真實巖心，可得到某油田含水從0到99.99%不同注水倍數(shù)下的洗油程度。根據(jù)線性插值理論，運用注水倍數(shù)下洗油程度的現(xiàn)場測試巖心資料，對實際注水倍數(shù)進行插值求其對應的洗油程度。研究洗油程度與波及程度對采出程度貢獻值的大小，剖析這兩個參數(shù)對提高采出程度的潛力（）?；谑覂?nèi)實驗及礦場實際測試資料，相同采出程度下，當≤-15%時，后續(xù)調(diào)整方向為擴大波及程度；當-15%<<15%時，后續(xù)調(diào)整方向為擴大波及程度和提高洗油程度兼顧；當≥15%時，后續(xù)調(diào)整方向為提高洗油程度。某油田14口井分別對應射開5個層位在后續(xù)調(diào)整中，潛力在于提高洗油程度的比例為36.67%，潛力在于擴大波及程度的比例為26.67%，潛力在于擴大波及程度和提高洗油程度兼顧的比例為36.66%。該研究成果為油田后續(xù)調(diào)整提供了方向和依據(jù)。

采出程度；注水倍數(shù)；洗油程度；波及程度；潛力

目前，大部分油田已進入高含水階段，局部區(qū)塊甚至進入了特高含水階段，但由于油藏非均質(zhì)性、開發(fā)方式等原因，使得層間非均質(zhì)性油藏層間干擾嚴重[1-5]，導致儲量水驅(qū)波及系數(shù)低、動用程度低[6-8]，仍然存在未被波及或動用程度較少的剩余油富集區(qū)[9-12]，而研究剩余油分布規(guī)律則是重中之重，一直是油藏工程師和礦場工作人員關注的焦點[13]。目前對于水驅(qū)體積波及系數(shù)的研究，仍集中于多層長巖心驅(qū)油實驗[14-17]、應用圖版和經(jīng)驗公式等方面[18-20]，但是以這些方法只能得到一個數(shù)值，不能深入認識到波及系數(shù)與洗油程度對采出程度的貢獻大小，因而對采出程度規(guī)律的認識還不夠明確。為了解決上述問題并進一步認識波及程度與洗油程度對采出程度的貢獻值大小，本文根據(jù)線性插值理論，運用現(xiàn)場測試巖心資料注水倍數(shù)下的洗油程度，編制輔助計算程序，對實際注水倍數(shù)進行插值求其對應的洗油程度，研究波及程度與洗油程度對采出程度貢獻值的大小，進而剖析兩個指標對提高采出程度的潛力，為油田后續(xù)調(diào)整提供方向和依據(jù)。

1 關于“程度”和“率”的定義

目前，大部分油田已經(jīng)進入高含水階段，有的甚至進入特高含水階段，但是由于油藏非均質(zhì)性以及開發(fā)方式不同，地下仍然存在未波及或動用程度較少的剩余油富集區(qū)，采收率低。運用各種技術手段，可有效提高剩余儲量控制程度以及采收率。

油藏最終采收率為洗油效率與波及效率的乘積，見公式（1）。

R=A×D×100% （1）

式中：R——最終采收率，%；

A——波及效率，%；

D——洗油效率，%。

采出程度成為油藏開發(fā)效果評價的重要依據(jù)之一，它可以反映剩余油的多少，確定最終采收率，從而為指導油田開發(fā)方案的調(diào)整提供依據(jù)。因此，采出程度影響因素以及影響程度大小的研究對油田開發(fā)具有重要的意義。

采出程度是指油田某時間的累積產(chǎn)油量占地質(zhì)儲量的百分數(shù)。采出程度計算公式則可用現(xiàn)階段洗油程度與波及程度的乘積求得，見公式（2）。

ER=EA×ED×100% （2）

式中：ER——油田開發(fā)到時期采出程度，%；

EA——油田開發(fā)到時期波及程度，%；

ED——油田開發(fā)到時期洗油程度，%。

采出程度大小可由波及程度與洗油程度大小判斷，通過判斷這兩個影響因素的影響程度大小來研究其對采出程度貢獻值的大小，進而研究波及程度與洗油程度對提高采出程度的潛力。

2 洗油程度與注水倍數(shù)的關系

洗油程度及驅(qū)油效率一般是測算采收率、分析油田開發(fā)趨勢以及油田開發(fā)評價的重要參數(shù)。用MS井取出巖樣進行室內(nèi)實驗，通過實驗室的水驅(qū)油實驗測定真實巖心，到含水為99.99%時實驗停止，巖樣基本參數(shù)見表1。

表1 MS井巖樣實驗基礎資料表

根據(jù)實驗可得到某油田含水從0到99.99%不同注水倍數(shù)下的洗油程度關系，關系曲線如圖1所示。

圖1 不同含水率下洗油程度與注入倍數(shù)關系曲線圖

由圖1可知，注水倍數(shù)在10以內(nèi)洗油程度及含水率變化迅速，注水倍數(shù)繼續(xù)增長洗油程度與含水率變化幅度很小基本趨于平緩。

根據(jù)該測試結果及油田每口井對應射開層位注水倍數(shù)，運用線性插值方法，可求得該油田每口井射開層位現(xiàn)階段的洗油程度。

假設直線上有一點（，），設直線段=P（）為=a+b， 則可得=P（）的表達式，見公式（3）。

式中1和2為實驗測得相鄰兩個注水倍數(shù)值，1和2為實驗測得與1和2相對應的洗油程度值；為油田實際注水倍數(shù)，此時值滿足1≤≤2，應用公式（3）即可求得實際注水倍數(shù)下的P（）值即洗油程度。

由此可知，洗油程度與注水倍數(shù)間的函數(shù)關系為（），根據(jù)此關系及油田每口井對應射開層位注水倍數(shù)實際值，可得該油田每口井射開層位現(xiàn)階段的實際洗油程度。

3 波及程度的定量計算

油田開發(fā)的根本目的是從地下采出盡可能多的原油，使地層原油的采收率達到最大，而波及程度是定量評價地下石油采出程度的重要指標，是衡量采收率的重要指標。

式中：EA——現(xiàn)階段井波及程度，%；

ER——現(xiàn)階段井采出程度，%；

ED——現(xiàn)階段井洗油程度，%。

根據(jù)波及程度計算公式及各井射開層位采出程度，對某油田14口井射開的5個層位進行了波及程度的計算，計算結果見表2。

4 提高洗油與波及程度的潛力評價

4.1 潛力評價方法

通過室內(nèi)實驗可測得含水99.99%時波及效率與洗油效率，定義波及效率與目前的波及程度之差為ΔV，最終洗油效率與目前洗油程度之差為ΔD，體積波及系數(shù)和洗油效率的潛力（）,見公式（5）。

式中：EA——某階段第層波及程度，%；

ER——某階段第層采出程度，%；

ED——某階段第層洗油程度，%。

基于室內(nèi)實驗及礦場實際測試資料，相同采出程度下，當≤-15%時，后續(xù)調(diào)整方向為擴大波及程度；當-15%<<15%時，后續(xù)調(diào)整方向為擴大波及程度和提高洗油程度兼顧；當≥15%時，后續(xù)調(diào)整方向為提高洗油程度。

4.2 實例剖析

根據(jù)某油田巖心測試數(shù)據(jù)可知某油田驅(qū)油效率為73.02%，波及程度為100%，據(jù)基礎數(shù)據(jù)求得的油井各層洗油程度和波及程度結果，做洗油與波及潛力評價圖，如圖2所示。

圖2 某油田洗油與波及潛力評價圖

由上圖可知，隨著采出程度的增加洗油程度和波及程度都增加，ΔV和ΔD值也隨之減小且其減小幅度也不相同。通過研究ΔV和ΔD變化幅度，分析其對采出程度影響的大小，確定洗油程度與波及程度對提高采收率的潛力。

相同采出程度下，當≤-15%時，后續(xù)調(diào)整方向為擴大波及程度；當-15%<<15%時，后續(xù)調(diào)整方向為擴大波及程度與提高洗油程度兼顧；當≥15%時，后續(xù)調(diào)整方向為提高洗油程度，結果見表2。

表2 某油田14口井各層洗油及波及潛力計算與評價結果表

續(xù)表

油井井號層號注水倍數(shù),%采出程度,%洗油程度,%波及程度,%挖潛技術方向 C392.1710.8052.1220.71提高洗油程度 C437.981.3447.512.83提高洗油程度 M21C5152.8132.7256.2658.17提高洗油程度 M22C130.3420.1540.6449.59提高洗油程度 M36C527.5425.0337.9865.91擴大波及程度和提高洗油程度兼顧 C4224.3125.1758.3643.12提高洗油程度 M39C314.2521.9722.7696.53擴大波及程度 C122.0413.9922.5362.10擴大波及程度和提高洗油程度兼顧 C214.4418.7131.7958.86擴大波及程度和提高洗油程度兼顧 M40C537.951.8417.2910.64提高洗油程度 C19.851.3744.033.11提高洗油程度 M4C39.4713.7016.8481.36擴大波及程度 M5C54.865.7711.3550.78擴大波及程度和提高洗油程度兼顧 M6C540.4331.0545.0169.00擴大波及程度和提高洗油程度兼顧

由挖潛技術方向可知，某油田14口井分別對應射開5個層位在后續(xù)調(diào)整中提高洗油程度占36.67%，擴大波及程度占26.67%，擴大波及程度和提高洗油程度兼顧占36.66%。該研究成果為油田后續(xù)調(diào)整提供方向和依據(jù)。

5 結 論

（1）通過室內(nèi)水驅(qū)油實驗測定真實巖心，得到某油田含水從0到99.99%不同注水倍數(shù)下的洗油程度。根據(jù)線性插值理論，運用注水倍數(shù)下洗油程度的現(xiàn)場測試巖心資料，對實際注水倍數(shù)進行插值求得對應的洗油程度。研究了洗油程度與波及程度對采出程度貢獻值的大小，剖析了這兩個參數(shù)對提高采出程度的潛力（）?；谑覂?nèi)實驗及礦場實際測試資料，相同采出程度下，當≤-15%時，后續(xù)調(diào)整方向為擴大波及程度；當-15%<<15%時，后續(xù)調(diào)整方向為擴大波及程度和提高洗油程度兼顧；當≥15%時，后續(xù)調(diào)整方向為提高洗油程度。

（2）某油田14口井分別對應射開5個層位在后續(xù)調(diào)整中，潛力在于提高洗油程度的比例為36.67%，潛力在于擴大波及程度的比例為26.67%，潛力在于擴大波及程度和提高洗油程度兼顧的比例為36.66%。該研究成果為油田后續(xù)調(diào)整提供了方向和依據(jù)。

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Quantitative Characterization of Oil Displacement and Water Flood

FENG Yang，ZHANG Ji-cheng

（Petroleum Engineering Department, Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China）

The core was determined by indoor oil displacement experiment, the level of degree of oil displacement of an oil field with water cut changing from 0% to 99.99% was obtained under different water injected volume. According to the theory of linear interpolation and applying field core test data of the level of degree of oil displacement under different water injected volume, the level of degree of oil displacement corresponding to actual water injected volume was calculated by interpolation. Contribution value of degree of oil displacement and degree of water flood on degree of reserve recovery was studied; potential () of two parameters for increasing degree of reserve recovery was analyzed. Based on laboratory experiment and actual test data of oil field, under the same condition of degree of reserve recovery, ifis equal or lesser than -15%, subsequent direction of adjustment is expanding degree of water flood; ifis greater than -15% and lesser than 15%, subsequent direction of adjustment is expanding degree of water flood and enhancing degree of oil displacement; and ifis equal and greater than 15%, subsequent direction of adjustment is enhancing degree of oil displacement. In subsequent adjustment of 14 oil wells corresponding to 5 perforation layers in one oil field, potential of enhancing degree of oil displacement is 36.67%, potential of expanding degree of water flood is 26.67%, potential of expanding degree of water flood and enhancing degree of oil displacement is 36.66%.

degree of reserve recovery; water injected volume; degree of oil displacement; degree of water flood

TE 357

A

1671-0460（2016）06-1240-04

東北石油大學研究生創(chuàng)新科研項目，低滲透油田強勢滲流通道表征方法與治理策略研究，項目號：YJSCX2016-014NEYU。

2016-04-27

馮陽（1992-），女，碩士，研究方向：從事石油與天然氣工程方向的學習與研究。E-mail：13069659713@163.com。

張繼成（1972-），男，黑龍江省尚志市人，教授，工學博士，2008年畢業(yè)于東北石油大學油氣田開發(fā)工程專業(yè)，研究方向：從事石油與天然氣工程方向的教學與研究工作。E-mail：zhangjc777@163.com。