延長(zhǎng)油田注水效果評(píng)價(jià)方法研究

高 濤 劉 濱 黨海龍

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院， 西安 710075)

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延長(zhǎng)油田注水效果評(píng)價(jià)方法研究

高 濤 劉 濱 黨海龍

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院， 西安 710075)

延長(zhǎng)油田屬于典型的低壓低孔低滲巖性油藏，大部分儲(chǔ)層為油水同層，傳統(tǒng)的注水評(píng)價(jià)方法在延長(zhǎng)油田適用性較差。通過結(jié)合甲型水驅(qū)特征曲線和巖心相滲曲線，將童氏圖版的統(tǒng)計(jì)常數(shù)7.5修正為9.5，在此基礎(chǔ)上建立適合延長(zhǎng)油田注水開發(fā)評(píng)價(jià)圖版。

童氏圖版；含水上升率；水驅(qū)特征曲線；相滲曲線；注水評(píng)價(jià)

繼2015年第一個(gè)“5年注水大會(huì)戰(zhàn)”結(jié)束后，延長(zhǎng)油田正在進(jìn)行新一輪的“3年注水大會(huì)戰(zhàn)” (2016 — 2018年)。目前整個(gè)延長(zhǎng)油田完成了注上水階段的工作，其中西部主力采油廠部分區(qū)塊完成了注夠水階段的工作，正在邁向精細(xì)化高效注水階段。中國(guó)水驅(qū)砂巖油田含水變化整體呈凸型曲線特征，近70%的可采儲(chǔ)量應(yīng)在油田進(jìn)入高含水階段之后采出。其中，高含水期是提高采收率最為關(guān)鍵的時(shí)期，約50%的可采儲(chǔ)量要在此階段采出[1]。近年來，國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)砂巖油藏水驅(qū)特征曲線、水驅(qū)可采儲(chǔ)量作了大量研究，水驅(qū)油田的采收率不斷提高[2-7]。

延長(zhǎng)油田屬于低壓低孔特低滲巖性油藏，局部為小幅度鼻狀構(gòu)造，存在一定的邊底水，大部分儲(chǔ)層為油水同層，開井即見水。油田注水相對(duì)滯后，以張岔一區(qū)水驅(qū)采收率22%為例，其注入曲線嚴(yán)重失真，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)累計(jì)產(chǎn)水量基本大于累計(jì)注水量。造成這一結(jié)果的主要原因是，沒有考慮水侵量問題。針對(duì)水侵量問題，注采比修正、歷史數(shù)據(jù)擬合、驅(qū)動(dòng)指數(shù)處理的效果均不理想，與注入曲線有關(guān)的指標(biāo)和圖版存在很大誤差，存水率圖版、水驅(qū)指數(shù)圖版適應(yīng)性很差。本次研究將重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與采出曲線相關(guān)的耗水率圖版、童氏圖版及含水上升率圖版的建立與修正。童氏圖版來源于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，不同油田之間存在差異是正常的，只需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正即可。甲型水驅(qū)特征曲線是根據(jù)區(qū)塊實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)而得，相對(duì)滲透率曲線通過實(shí)際區(qū)塊巖心室內(nèi)實(shí)驗(yàn)得出，具有可靠性。

1 基礎(chǔ)理論公式

甲型水驅(qū)特征曲線如下：

lgWP=a+b甲NP

式中：NP——累計(jì)產(chǎn)油量，104m3；

WP—— 累計(jì)產(chǎn)水量，104m3；

b甲—— 甲型水驅(qū)特征曲線斜率；

a—— 甲型水驅(qū)特征曲線截距。

由此得到含水率上升率公式：

式中：N—— 水驅(qū)動(dòng)態(tài)地質(zhì)儲(chǔ)量，104m3；

fw—— 綜合含水率，%；

R—— 采出程度，%；

由油水兩相相對(duì)滲透率曲線可以得到：

式中：Swc—— 初始含水飽和度，%；

b相—— 相對(duì)滲透率曲線擬合斜率。

計(jì)算油水兩相相對(duì)滲透率比值：

式中：Kro—— 油相滲透率；

Krw—— 水相滲透率；

Sw—— 含水飽和度，%；

a相—— 相對(duì)滲透率曲線擬合截距。

聯(lián)立甲型水驅(qū)特征曲線和相對(duì)滲透率曲線，得：

2.303b甲Nfw(1-fw)=b相(1-Swc)fw(1-fw)

即

b甲N=b相(1-Swc)2.303

令

X=b甲N=b相(1-Swc)2.303

式中：X—— 水驅(qū)特征系數(shù)。

由典型的童氏圖版統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到水驅(qū)特征系數(shù)，X=b甲N=7.5。得到X后，即可對(duì)童氏圖版和耗水率圖版進(jìn)行修正，得到水驅(qū)采收率預(yù)測(cè)結(jié)果。最后，計(jì)算出水驅(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量及相對(duì)滲透率曲線的殘余油飽和度。

圖1所示為張岔一區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層巖心相對(duì)滲透率歸一化曲線。圖2所示為張岔一區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層巖心相對(duì)滲透率歸一化曲線。選取具有區(qū)塊代表性且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的杏1008井、杏1032井、杏1051井、杏1059井、杏1011井等探井的相對(duì)滲透率曲線，對(duì)平均相對(duì)滲透率曲線進(jìn)行歸一化處理。化子坪長(zhǎng)6儲(chǔ)層童氏圖版中統(tǒng)計(jì)常數(shù)由7.5修正為12.16比較合理，化子坪長(zhǎng)2儲(chǔ)層童氏圖版中統(tǒng)計(jì)常數(shù)由7.5修正為8.88比較合理。張岔一區(qū)同時(shí)開采長(zhǎng)6、長(zhǎng)2儲(chǔ)層，以長(zhǎng)2儲(chǔ)層為主力層，通過產(chǎn)量劈分系數(shù)將張岔一區(qū)的童氏圖版中統(tǒng)計(jì)常數(shù)由7.5修正為9.5。

圖1 張岔一區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層巖心相對(duì)滲透率歸一化曲線

圖2 張岔一區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層巖心相對(duì)滲透率歸一化曲線

2 水驅(qū)特征曲線分析

進(jìn)行可采儲(chǔ)量標(biāo)定時(shí)均應(yīng)保持直線段起始點(diǎn)不變，應(yīng)用不同水驅(qū)特征曲線分析時(shí)直線段起始點(diǎn)不變，甲、乙、丙、丁水驅(qū)特征曲線擬合段均選自2014年1月至2015年12月的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。表1所示為典型水驅(qū)特征曲線計(jì)算結(jié)果。圖3所示為典型水驅(qū)特征曲線。張岔一區(qū)采油廠儲(chǔ)量標(biāo)定為630.77×104t，若統(tǒng)計(jì)常數(shù)取7.5，則根據(jù)甲型曲線計(jì)算所得地質(zhì)儲(chǔ)量為512×104t，儲(chǔ)量誤差為18.83%；若統(tǒng)計(jì)常數(shù)取9.5，則根據(jù)甲型曲線計(jì)算所得地質(zhì)儲(chǔ)量為648×104t，儲(chǔ)量誤差為2.7%。統(tǒng)計(jì)常數(shù)取9.5時(shí)，乙型水驅(qū)曲線計(jì)算水驅(qū)可采儲(chǔ)量的誤差偏大。其主要原因是，近年來高含水井的關(guān)停導(dǎo)致含水率降低，該曲線不能反映油藏的真實(shí)變化情況。甲型曲線計(jì)算結(jié)果最準(zhǔn)確，丙型曲線計(jì)算結(jié)果略小，丁型曲線計(jì)算結(jié)果略大。舍去乙型計(jì)算結(jié)果，取甲、丙、丁三者的平均值做為標(biāo)準(zhǔn)值。張岔一區(qū)最大含水率按95%計(jì)算，可采儲(chǔ)量為149.1×104m3，采收率為19.1%；最大含水率按98%計(jì)算，可采儲(chǔ)量為173×104m3，采收率為22.2%。

表1 典型水驅(qū)特征曲線計(jì)算結(jié)果

圖3 典型水驅(qū)特征曲線

3 注水效果評(píng)價(jià)圖版修正

童氏圖版理論公式為：

fw=1-1(1+10X(R-ER)+1.69)

式中：ER—— 水驅(qū)采收率，%。

對(duì)公式進(jìn)行修正，X分別取值7.5、9.5、11.5，預(yù)測(cè)所得水驅(qū)采收率分別為26.5%、22.1%、19.5%，可見X取值9.5比較合理。水驅(qū)采收率22.1%，與水驅(qū)特征曲線法計(jì)算出的采收率22.2%之間誤差為0.1%。圖4所示為童氏圖版的修正結(jié)果。

圖4 童氏圖版的修正結(jié)果

耗水率圖版理論公式為

h=fw(1-fw)=10X(R-ER)+1.69

式中：h—— 耗水率。

對(duì)其進(jìn)行修正，X分別取值7.5、9.5、11.5，預(yù)測(cè)得到水驅(qū)采收率分別為26.5%、22.1%、19.5%，可見X取值9.5比較合理。耗水率圖版與童氏圖版本質(zhì)是一樣的，預(yù)測(cè)的采收率必然一致。耗水率圖版反映的是每產(chǎn)出單位噸油所采出污水量的大小變化規(guī)律，耗水率越大意味著地下原油越難采出。圖5所示為耗水率圖版的修正結(jié)果。

4 含水上升率分析

張岔一區(qū)水驅(qū)采收率為22.2%，含水率整體略高于理論值。2014年9月，注采比有所降低，含水率也隨之下降。目前注采比定為1.16非常合理，含水率低于理論值逐漸上升。含水上升率不穩(wěn)定，正負(fù)值交替出現(xiàn)，但是含水上升率平均值低于理論值，注水效果好。圖6所示為張岔一區(qū)含水上升率分析結(jié)果。

圖5 張岔一區(qū)耗水率圖版的修正

圖6 張岔一區(qū)含水上升率分析結(jié)果

5 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合區(qū)塊相對(duì)滲透率曲線和甲型水驅(qū)特征曲線，可將童氏圖版統(tǒng)計(jì)常數(shù)由7.5修正為適應(yīng)各區(qū)塊的常數(shù)值，使水驅(qū)儲(chǔ)量計(jì)算、注水效果評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單化。修正了適用于延長(zhǎng)油田注水效果評(píng)價(jià)的童氏圖版和耗水率圖版，結(jié)合含水上升率圖版進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示張岔一區(qū)目前注水效果較好。標(biāo)定張岔一區(qū)水驅(qū)采收率為22.2%，比之前的標(biāo)定采收率(17.5%)高出4.7個(gè)百分點(diǎn)。這說明杏子川采油廠在精細(xì)化注水后水驅(qū)采收率大幅提升，精細(xì)化注水工作取得了顯著成效。

[1] 鄒存友,于立君.中國(guó)水驅(qū)砂巖油田含水與采出程度的量化關(guān)系[J].石油學(xué)報(bào),2012,33(2):288-292.

[2] 宋兆杰,李治平,賴楓鵬,等.高含水期油田水驅(qū)特征曲線關(guān)系式的理論推導(dǎo)[J].石油勘探與開發(fā),2013,40(2):201-208.

[3] 高文君,徐君.常用水驅(qū)特征曲線理論研究[J].石油學(xué)報(bào),2007,28(3):89-92.

[4] 崔傳智,徐建鵬,王端平,等.特高含水階段新型水驅(qū)特征曲線[J].石油學(xué)報(bào),2015,36(10):1267-1271.

[5] 劉春林,肖偉.油田水驅(qū)開發(fā)指標(biāo)系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)分析[J].石油勘探與開發(fā),2010,37(3):344-348.

[6] 陳元千，鄒存友.預(yù)測(cè)油田產(chǎn)量和可采儲(chǔ)量模型的典型曲線及其應(yīng)用[J].石油學(xué)報(bào)，2014,35(4)：750-752.

[7] 陳元千,唐瑋.油氣田剩余可采儲(chǔ)量、剩余可采儲(chǔ)采比和剩余可采程度的年度評(píng)價(jià)方法[J].石油學(xué)報(bào),2016,37(6): 796-801.

Study on Water Flooding Evaluation Method of Yanchang Oilfield

GAOTaoLIUBinDANGHailong

(Research Institution of Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Co. Ltd., Xi′an 710075, China)

Yanchang Oilfield is a typical low voltage, low porosity and low permeability lithology reservoir, and 80% of the reservoir is oil and water reservior, so the traditional water injection assessment method is not adaptable in Yanchang Oilfield. Combined water flooding curves with core relative permeability curves, when changing statistical constant of Tong′s chart to 9.5 from original 7.5, the revised Tong′s chart is set up and suitable to evaluate water injection of Yanchang Oilfield. Key words:Tongs Chart; water cut; water flooding characteristic curve; relative permeability curve; injection evaluation

2016-10-11

陜西省青年科技新星計(jì)劃項(xiàng)目“延長(zhǎng)油田西部長(zhǎng)7油層組儲(chǔ)層特征研究” (2016KJXX-42)；延長(zhǎng)石油集團(tuán)項(xiàng)目“延長(zhǎng)西部油田開發(fā)階段劃分評(píng)價(jià)方法研究”(YCSY2016KY-A-12)

高濤(1988 — )，男，助理工程師，研究方向?yàn)橛蜌馓镩_發(fā)。

TE341

A

1673-1980(2017)02-0038-04