廣式水驅(qū)特征曲線特征參數(shù)q值確定方法探討

張 偉 耿站立 張 鵬 王守磊

(1. 海洋石油高效開發(fā)國家重點實驗室， 北京 100028； 2. 中海油研究總院， 北京 100028)

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廣式水驅(qū)特征曲線特征參數(shù)q值確定方法探討

張 偉1,2耿站立1,2張 鵬1,2王守磊1,2

(1. 海洋石油高效開發(fā)國家重點實驗室， 北京 100028； 2. 中海油研究總院， 北京 100028)

張金慶提出的廣式水驅(qū)特征曲線比傳統(tǒng)的水驅(qū)曲線預(yù)測精度更高，該曲線表達式中特征參數(shù)q的確定非常重要。根據(jù)油田實際數(shù)據(jù)，討論快速確定參數(shù)q的幾種方法，如擬合法、類比法、可動油儲量標(biāo)定法等。

廣式水驅(qū)特征曲線；水驅(qū)特征參數(shù)；技術(shù)極限可采儲量；可動油儲量

水驅(qū)特征曲線常用于描述和預(yù)測水驅(qū)油田生產(chǎn)中含水變化、產(chǎn)油水情況、可采儲量。我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦使用甲型、乙型、丙型、丁型4 種水驅(qū)曲線，但這4 種水驅(qū)曲線的含水上升特征各不相同，且只能描述某一類型或某一階段的含水上升規(guī)律，其適用范圍窄、預(yù)測精度相對較低[1]。張金慶提出的廣式水驅(qū)特征曲線預(yù)測精度高于傳統(tǒng)的水驅(qū)曲線，應(yīng)用廣泛。該曲線表達式中多了一個特征參數(shù)q，使得該曲線在提高準(zhǔn)確性的同時也存在多解性，因此用好該曲線的關(guān)鍵是快速準(zhǔn)確地確定q值。本次研究中，將根據(jù)該曲線推廣應(yīng)用過程中的實際油田數(shù)據(jù)，探討快速確定q值的3種方法。

1 張金慶廣式水驅(qū)特征曲線

由指數(shù)形式的相滲曲線和分流量方程推導(dǎo)得出近視理論水驅(qū)特征曲線，令p=2，簡化得到廣式水驅(qū)曲線。當(dāng)no和nw取值為2～4時，任何水油流度比下的含水率與含水上升率的變化規(guī)律都可以被精確描述[1]。

近視理論水驅(qū)特征曲線：

(1)

廣式水驅(qū)曲線表達式：

(2)

累計產(chǎn)油量與累計產(chǎn)液量的關(guān)系式：

(3)

式中：Np—— 累計產(chǎn)油量，104m3；

NR——可動油儲量(極限可采)，104m3；

Wp——累計產(chǎn)水量，104m3；

Lp—— 累計產(chǎn)液量，104m3；

a、p、q—— 水驅(qū)特征參數(shù)。

2 擬合實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)法確定q值

3 類比其他水驅(qū)曲線法確定q值

根據(jù)上述擬合方法的應(yīng)用情況，可知該方法對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度要求較高，出現(xiàn)多解的可能性也較大。在對某組數(shù)據(jù)進行擬合求解時發(fā)現(xiàn)，取不同的q值時，曲線擬合程度相差無幾。 但NR值差異很大時，需要類比其他常用水驅(qū)曲線來進行確定q值，即用類比法來確定。

圖1 06H井水驅(qū)曲線及累計產(chǎn)水量、含水率擬合曲線

對于選定的擬合數(shù)據(jù)段，采用其他水驅(qū)曲線預(yù)測出含水98%的可采儲量為定值。類比法是指利用給定液量預(yù)測得到不同q值下含水率為98%時的可采儲量，與選定的類比水驅(qū)曲線預(yù)測值接近者即為確定的q值。相比于其他常用水驅(qū)曲線，甲型水驅(qū)曲線更適用于描述各類油田的含水上升規(guī)律。但含水率超過98%以后曲線會上翹，導(dǎo)致可采儲量預(yù)測值偏大[1]，而預(yù)測含水率低于98%時結(jié)果是可靠的。通常與甲型曲線預(yù)測值進行類比，以確定q值。

以A油田為例，利用類比法得到的18口單井q值及水驅(qū)特征參數(shù)。表1為A油田單井水驅(qū)特征參數(shù)。由表1可知，廣式曲線與甲型曲線預(yù)測98%的可采誤差基本低于5%，表明類比甲型水驅(qū)曲線來確定q值的方法有效可行。

4 可動油儲量標(biāo)定法確定q值

從圖1可以看出，選取了擬合段數(shù)據(jù)后線性回歸的截距即為單井的可動油儲量NR。當(dāng)q值確定時，NR也是確定的；反之，當(dāng)通過其他方式能夠首先確定合理的NR，即也能確定q值?？蓜佑蛢α恳鉃楹?00%時的可采儲量，即技術(shù)極限可采儲量，通?？衫肁rps遞減法或者井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系法預(yù)測油田區(qū)塊的技術(shù)極限可采儲量。

4.1 Arps遞減法

Arps遞減法的計算公式如下：

(4)

式中：Npo—— 累計產(chǎn)油量，104m3；

n—— 遞減指數(shù)，無因次；

Npd—— 未來累計產(chǎn)油量，104m3；

Qi—— 遞減初期月產(chǎn)油量，104m3；

Q—— 遞減期末月產(chǎn)油量，104m3。

根據(jù)式(4)可知,當(dāng)Q=0時，即為技術(shù)極限可采儲量。

表1 A油田單井水驅(qū)特征參數(shù)

4.2 井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系法

NR=N·ES·EV·ED

(5)

ED=0.388 4(Kaμ0)0.069 71

(6)

(7)

式中:N—— 動用地質(zhì)儲量,104m3；

ED—— 驅(qū)油效率；

EV—— 波及系數(shù)；

ES—— 水驅(qū)控制程度；

Ka—— 空氣滲透率，10-3μm2；

μ0—— 地下原油黏度，MPa·s；

d—— 井距，m；

dm—— 砂體規(guī)模中值，m；

a、b、c—— 水驅(qū)控制程度與井距關(guān)系曲線形態(tài)參數(shù)。

以渤海B油田為例，該油田動用地質(zhì)儲量1.8×108m3，目前累計產(chǎn)油量為2 665×104m3，初始月遞減率為1.38%，遞減指數(shù)為0.488，砂體規(guī)模中值為250 m。計算得到,ED=0.5，ES=0.7，含水率100%時EV=1，技術(shù)極限可采儲量為6 428×104m3時，反推得到q值為1.635。實際應(yīng)用中，該方法的遞減率、遞減指數(shù)及水驅(qū)控制程度確定過程相對復(fù)雜；但對于進入開發(fā)中后期的油田，該方法的優(yōu)勢是砂體展布明確、井網(wǎng)控制程度高。

5 結(jié) 語

廣式水驅(qū)特征曲線得以合理應(yīng)用的關(guān)鍵，是快速確定合理的q值。擬合法簡單直接，但具有多解性；類比法對于標(biāo)桿曲線的準(zhǔn)確性要求較高；可動油儲量標(biāo)定法對于油田各種參數(shù)的取值要求較高。3種方法各有利弊，在實踐中可以靈活使用，互為參考。

[1] 張金慶.水驅(qū)油田產(chǎn)量預(yù)測模型[M].北京:石油工業(yè)出版社,2013：20-30.

[2] 張金慶,安桂榮,許家峰,等.廣適水驅(qū)曲線適應(yīng)性分析及推廣應(yīng)用[J].中國海上油氣,2013,25(6):56-60.

[3] 張金慶,許家峰,安桂榮,等.高含水油田適時產(chǎn)液結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整計算方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2013,32(6):76-79.

[4] 耿站立,安桂榮,周文勝,等.水驅(qū)砂巖油藏開發(fā)調(diào)整全過程井網(wǎng)密度與采收率關(guān)系[J].中國海上油氣, 2015,27(6):57-62.

[5] 俞啟泰,羅洪.我國陸上油田采收率與波及系數(shù)評價[J].油氣采收率技術(shù),2000,7(2):33-37.

[6] 陳元千,郭二鵬.預(yù)測水驅(qū)油田體積波及系數(shù)和可采儲量方法[J].中國海上油氣,2000,19(6):387-389.

Methods of Determining the Value of Characteristic Parameterqof Eurytopic Water-Drive Characteristic Curve

ZHANGWei1,2GENGZhanli1,2ZHANGPeng1,2WANGShoulei1,2

(1.State Key Laboratory of Offshore Oil Exploitation, Beijing 100028, China; 2.CNOOC Research Institute, Beijing 100028, China)

Compare with the conventional water drive curve, the eurytopic curve proposed by Zhang Jinqing has higher prediction accuracy, while it is critical to determine the value of parameterqin adopting this curve. Based on the actual data, there are three methods to determine the value ofq:fitting method，analogy method and movable oil reserves calibration method.

eurytopic water drive characteristic curve; characteristic parameterq; technical limit recoverable reserves; movable oil reserves

2016-09-26

國家科技重大專項“國內(nèi)油氣開發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略研究”(2016ZX05016-006)

張偉(1984 — )，男，碩士，工程師，研究方向為海上油田動態(tài)分析及開發(fā)規(guī)劃。

TE319

A

1673-1980(2017)02-0022-03