一種水驅(qū)曲線直線段合理性判斷新方法

劉英憲，馬奎前，穆朋飛，鄧 琪

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300452)

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一種水驅(qū)曲線直線段合理性判斷新方法

劉英憲，馬奎前，穆朋飛，鄧 琪

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300452)

針對(duì)目前常用水驅(qū)曲線合理直線段的選擇容易出現(xiàn)多解性，導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果不確定的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)丙型水驅(qū)曲線求導(dǎo)，提出了含水率與累計(jì)油液比平方的關(guān)系式。研究表明：在穩(wěn)定水驅(qū)條件下，含水率與累計(jì)油液比平方值呈直線變化，且在理論上，其斜率的絕對(duì)值等于丙型水驅(qū)曲線的截距，以此為基礎(chǔ)，提出了確定穩(wěn)定水驅(qū)直線段的輔助方法。應(yīng)用實(shí)例表明，通過(guò)分析含水率與累計(jì)油液比之間的直線關(guān)系，能夠快速評(píng)價(jià)穩(wěn)定水驅(qū)階段，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水驅(qū)曲線合理直線段的快速選擇，預(yù)測(cè)結(jié)果更加貼近油田實(shí)際。該方法為同類(lèi)型油藏水驅(qū)曲線直線段合理性的判斷提供了借鑒。

水驅(qū)曲線；丙型曲線；穩(wěn)定水驅(qū)；直線段；采收率

0 引 言

水驅(qū)曲線法在中國(guó)水驅(qū)油田開(kāi)發(fā)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中占有極為重要的地位[1-12]。目前，國(guó)內(nèi)甲、乙、丙、丁型水驅(qū)曲線應(yīng)用范圍最廣，并被列入可采儲(chǔ)量標(biāo)定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)水驅(qū)曲線的應(yīng)用條件做出了詳細(xì)規(guī)定，要求被評(píng)價(jià)油田必須有穩(wěn)定的水驅(qū)規(guī)律[12]，然而識(shí)別穩(wěn)定的水驅(qū)并選擇合理的直線段的方法并未給出。由于水驅(qū)曲線相關(guān)參數(shù)均為累計(jì)產(chǎn)量，因此，穩(wěn)定水驅(qū)直線段難以確定。翟廣福[13]提出利用采出程度與含水率的理論關(guān)系確定甲型水驅(qū)曲線穩(wěn)定直線段，但該方法首先需要求解含水率與采出程度的理論關(guān)系，再利用實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，過(guò)程較為繁瑣且結(jié)果不夠直觀；劉英憲[14]曾提出評(píng)價(jià)因子確定穩(wěn)定水驅(qū)直線段，但公式中參數(shù)較多，應(yīng)用較為不便。為此，提出了一種較為簡(jiǎn)單的穩(wěn)定水驅(qū)直線段選擇方法，以便于水驅(qū)曲線的準(zhǔn)確應(yīng)用。

1 理論基礎(chǔ)

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文獻(xiàn)中，丙型水驅(qū)曲線為[8]：

Lp/Np=a+bLp

(1)

式中：Lp為累計(jì)產(chǎn)液量，104m3；Np為累計(jì)產(chǎn)油量，104m3；a、b為系數(shù)。

即：

Lp=aNp+bLpNp

(2)

將式(2)兩端對(duì)時(shí)間進(jìn)行求導(dǎo)，可得：

Ql=aQo+bQoLp+bQlNp

(3)

式中：Ql為年產(chǎn)液量，104m3/a；Qo為年產(chǎn)油量，104m3/a。

式(3)可變形為：

1-fw=(1-bNp)/(a+bLp)

(4)

式中：fw為含水率。

將式(1)代入式(4)，得：

fw=1-a(Np/Lp)2

(5)

式(5)為丙型水驅(qū)曲線的變形，當(dāng)油田達(dá)到穩(wěn)定水驅(qū)時(shí)，含水率與累計(jì)油液比的平方呈直線關(guān)系，且在理論上其斜率的絕對(duì)值為丙型水驅(qū)曲線的截距。

2 實(shí)例應(yīng)用

S油田位于渤海遼東灣海域，主要儲(chǔ)層為東營(yíng)組下段，埋深為1 175～1 605 m，沉積類(lèi)型為湖相三角洲沉積，平均滲透率大于2 000×10-3μm2，屬高孔、高滲油田，地層原油黏度為35～420 mPa·s。油田分2期開(kāi)發(fā)，I期于1993年開(kāi)發(fā)，Ⅱ期于2001年開(kāi)發(fā)。以油田Ⅱ期2001至2015年開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)(表1)為基礎(chǔ)，可繪制丙型水驅(qū)曲線(圖1)。

表1 渤海S油田Ⅱ期開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)

圖1 渤海S油田Ⅱ期丙型水驅(qū)曲線

由圖1可知，無(wú)論是選擇2008至2015年還是2012至2015年數(shù)據(jù)回歸，所得直線段相關(guān)性都達(dá)到了0.990以上，計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 渤海S油田Ⅱ期丙型水驅(qū)曲線計(jì)算結(jié)果

由表2可知，2種計(jì)算結(jié)果可采儲(chǔ)量相差約1 000×104m3，因此，需要結(jié)合油田開(kāi)發(fā)歷史分析水驅(qū)曲線直線段的代表性，并判斷2012至2015年數(shù)據(jù)回歸結(jié)果的合理性。

為解決以上問(wèn)題，繪制fw與-(Np/Lp)2關(guān)系曲線，如圖2所示。

圖2 渤海S油田Ⅱ期fw與-(Np/Lp)2關(guān)系曲線

由圖2可知，無(wú)論是2008至2015年還是2012至2015年，fw與-(Np/Lp)2的整體線性關(guān)系并不強(qiáng)，2012至2015年數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)性僅為0.302 6，因此，表2的預(yù)測(cè)結(jié)果并不可靠，僅供參考使用。但在2007至2009年呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，表明在該階段油田進(jìn)入穩(wěn)定水驅(qū)，該時(shí)間段內(nèi)水驅(qū)曲線計(jì)算結(jié)果最為可靠。

分析油田開(kāi)發(fā)歷史可知，自2010年年底開(kāi)始，S油田Ⅱ期陸續(xù)投產(chǎn)調(diào)整井，穩(wěn)定水驅(qū)狀態(tài)被打破，2011年數(shù)據(jù)點(diǎn)開(kāi)始出現(xiàn)跳躍，這與油田開(kāi)發(fā)歷史相符，而2011至2015年數(shù)據(jù)點(diǎn)具有一定的線性規(guī)律，其線性規(guī)律明顯好于2012至2015年(圖3)。

圖3 渤海S油田Ⅱ期fw與-(Np/Lp)2關(guān)系曲線

因此，利用2011至2015年數(shù)據(jù)回歸計(jì)算丙型曲線結(jié)果應(yīng)比2012至2015年數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果可靠。按照上述思路，重新選取丙型水驅(qū)曲線直線段(圖4)，丙型水驅(qū)曲線預(yù)測(cè)結(jié)果及相應(yīng)開(kāi)發(fā)階段數(shù)值模擬預(yù)測(cè)結(jié)果如表3所示。

圖4 渤海S油田Ⅱ期丙型水驅(qū)曲線

由圖3及表3可知，在2007至2009年，fw與-(Np/Lp)2線性關(guān)系很好，水驅(qū)曲線預(yù)測(cè)的結(jié)果最為可靠，該階段預(yù)測(cè)的結(jié)果與數(shù)值模擬相差不大。而2011至2015年，雖然fw與-(Np/Lp)2也具有較為明顯的線性關(guān)系，但由于其相關(guān)性不強(qiáng)(相關(guān)系數(shù)只有0.667 5)，因此，水驅(qū)曲線的結(jié)果仍處于參考范疇。這也充分表明了文中所推薦的方法不僅對(duì)水驅(qū)曲線直線段的選擇具有較好的指導(dǎo)作用，對(duì)水驅(qū)曲線預(yù)測(cè)結(jié)果是否可靠也能夠做出定性判斷，從而幫助油藏工程師在對(duì)油田開(kāi)發(fā)情況不甚了解的背景下，能夠十分便捷的選取合理的水驅(qū)直線段，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性做出判斷。

表3 丙型水驅(qū)曲線預(yù)測(cè)結(jié)果與數(shù)模結(jié)果對(duì)比

3 結(jié) 論

(1) 運(yùn)用水驅(qū)曲線評(píng)價(jià)油田采收率時(shí)，應(yīng)首先確定油田處于穩(wěn)定水驅(qū)狀態(tài)，否則評(píng)價(jià)結(jié)果將發(fā)生較大偏差。

(2) 根據(jù)提出的fw與-(Np/Lp)2關(guān)系式，能夠較為快速地選取水驅(qū)曲線合理直線段，以便于油藏工程師對(duì)油田開(kāi)發(fā)指標(biāo)進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，特別是對(duì)于開(kāi)發(fā)過(guò)程存在調(diào)整等重大措施的油田而言，該方法能夠直觀地判別水驅(qū)曲線結(jié)果是否可靠。

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編輯 劉 巍

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.05.020

20160217；改回日期：20160720

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”子課題“海上油田叢式井網(wǎng)整體加密及綜合調(diào)整油藏工程技術(shù)應(yīng)用研究”(2011ZX05024-002-007)

劉英憲(1979-)，男，高級(jí)工程師，2006年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開(kāi)發(fā)方面的科研工作。

TE33

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1006-6535(2016)05-0086-03