基于水驅特征曲線確定油田綜合遞減規(guī)律

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■研究與探討

基于水驅特征曲線確定油田綜合遞減規(guī)律

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中國石油大慶油田有限責任公司第一采油廠（黑龍江大慶163000）

油田開發(fā)動態(tài)分析中，當油田產量進入遞減階段后，需要根據已有的生產數據，確定遞減指數，判斷遞減類型，利用遞減率分析油田的遞減情況和開發(fā)變化規(guī)律，預測油田未來的發(fā)展趨勢。通過甲型水驅曲線和丙型水驅曲線，計算油藏的可采儲量采出程度；根據綜合遞減率定義，聯(lián)立求解得到綜合遞減率與可采儲量采出程度、含水率的關系式。根據建立的綜合遞減率與含水率公式，可以形成不同遞減指數下綜合遞減率與含水率的理論變化圖版；依據BH油藏實際的生產動態(tài)，利用建立的方法，確定了不同區(qū)塊的遞減規(guī)律。研究表明，基于水驅特征曲線建立的遞減規(guī)律分析方法，能夠更好地反映油藏整體的運行規(guī)律和生產趨勢，可以更準確地分析和評價油田的遞減情況。

水驅曲線；遞減指數；遞減率；理論圖版

在油田開發(fā)動態(tài)分析、配產配注和開發(fā)生產規(guī)劃中，用遞減率來分析油區(qū)、油田、區(qū)塊以及注采井組或單井的開發(fā)變化規(guī)律并預測未來發(fā)展趨勢[1-3]。因此，遞減率的概念運用極為廣泛。準確預測遞減規(guī)律的關鍵是判斷遞減類型，即確定遞減指數[4]。以往確定遞減指數的方法如圖解法、試湊法、曲線位移法、典型曲線擬合法、廣義遞減曲線擬合法以及迭代法，人為因素影響很大，結果精度也較差[5-6]。

而水驅曲線利用油田開發(fā)過程中的累產數據來評價開發(fā)效果，可以忽略局部數據的影響，更好地反映油藏整體運行規(guī)律和生產趨勢[7-8]。因此，考慮通過水驅曲線，計算采出程度，聯(lián)立遞減率公式，求解得到遞減率與可采采出程度、含水率的關系，建立不同遞減指數下的遞減率與含水率的變化圖版，據此分析和評價油田的遞減情況。

1 利用水驅特征曲線確定遞減規(guī)律的方法

目前較常用的水驅曲線是甲型和丙型水驅曲線。甲型曲線的適用性較廣[9]，丙型水驅曲線更適合在高、特高含水期使用[10]。以下主要介紹根據甲型和丙型水驅曲線確定遞減率的方法。

1.1利用甲型水驅曲線確定遞減率的方法甲型水驅曲線公式為[11]：

式中：Wp為累積產水量，104m3；Np為累積產油量，104m3；a為直線段截距；b為直線段斜率。

由甲型水驅曲線參數a、b，可計算油藏的可采儲量為[12]：

式中：NR為可采儲量，108m3；fwmax為極限含水率。

進而，可得到不同含水率下可采采出程度：

式中：Rf為可采采出程度；fw為含水率。

根據遞減率定義：

將上式代入可采采出程度與遞減率公式[13]：

可得遞減率與采出程度公式：

式中：Dt為t時刻的遞減率；Di為初始遞減率；n為遞減指數。

聯(lián)立公式（3），可以得到遞減率與含水率的關系式（7）：

根據公式（7），選取不同的遞減指數，可計算不同遞減指數下遞減率與含水率的變化圖版。

1.2利用丙型水驅曲線確定遞減率的方法丙型水驅曲線公式為[14]：

式中：Lp為累積產液量，104m3；a為直線段截距；b為直線段斜率。

由丙型水驅曲線參數a、b，可計算油藏的可采儲量為[15-16]：

進而，可得到不同含水率下的可采出程度公式：

聯(lián)立公式（6），可以得到遞減率與含水率的關系式（11）：

根據公式（11），選取不同的遞減指數，可計算不同遞減指數下遞減率與含水率的變化圖版。

1.3方法應用步驟

根據上述研究方法，確定實際油田的遞減情況，采取以下步驟：首先分析油藏的生產動態(tài)，確定油藏的初始遞減率。初始遞減率通過油田實際生產動態(tài)變化分析來確定，一般是在油田正常生產情況下，當產量出現(xiàn)穩(wěn)定、持續(xù)下降以后，取此時的遞減率為初始遞減率。然后根據油藏的實際生產情況，選用適宜的水驅曲線，得到相應的水驅曲線參數。最后根據公式（7）和（11）建立不同遞減指數下遞減率與含水率圖版,對照實際油藏生產數據,確定油藏的遞減指數。

理論圖版制作時需注意的問題：當0＜n＜1時為雙曲遞減，取不同的遞減指數，直接計算制圖；當n= 0時為指數遞減，遞減率恒等于初始遞減率，為便于對比分析，取n=0.05計算制圖；當n=1時為調和遞減，公式（7）和（11）的指數的分母為零，為了便于計算對比，n=0.95計算制圖[17]。

2 實際油田開發(fā)應用

2.1油藏特征

BH油田的平均滲透率為3 500×10-3μm2，孔隙度為0.32，原油黏度為153 mPa·s。投產后進行水驅開發(fā)，見水較快，含水率高。BH油田的2個區(qū)塊BH-1和BH-2，BH-1區(qū)塊的生產數據更符合甲型水驅曲線，BH-2區(qū)塊符合丙型水驅曲線。

2.2BH-1區(qū)塊

BH-1區(qū)塊2001年10月投入開發(fā)，2002年12月進行水驅，該區(qū)塊開發(fā)動態(tài)見圖1。

圖1 BH-1區(qū)塊開發(fā)動態(tài)

根據圖1可知：BH-1區(qū)塊在2001年底進入遞減期，初始遞減率Di=15%。

根據BH-1區(qū)塊生產特點和整體水驅動態(tài)分析，油藏開發(fā)動態(tài)整體符合甲型水驅規(guī)律。BH-1區(qū)塊水驅特征曲線見圖2。

圖2 BH-1區(qū)塊甲型水驅曲線

由圖2可知，BH-1區(qū)塊甲型水驅曲線參數a= 2.327 2，b=0.001 4。

根據公式（7），分別計算出不同遞減指數下遞減率與含水率變化，建立理論圖板。加入BH-1區(qū)塊實際動態(tài)數據，結果如圖3所示。

圖3 BH-1區(qū)塊遞減率隨含水率的變化

根據圖3可以看出：遞減率隨含水率的增大而降低，其中遞減指數越大，遞減率隨含水率下降的越快；當遞減指數等于0.70時，遞減率隨含水率的變化基本呈直線遞減；當遞減指數小于0.70時，遞減率隨含水率的變化呈凸型遞減；當遞減指數大于0.70時，遞減率隨含水率的變化呈凹型遞減；BH-1油田的遞減指數比較接近0.70。根據遞減率圖版，可以預測以后BH-1區(qū)塊的遞減率情況。

2.3BH-2區(qū)塊

BH-2區(qū)塊2002年5月投入開發(fā)，2004年5月進行水驅，該區(qū)塊開發(fā)動態(tài)見圖4。

根據圖4可知：BH-2區(qū)塊在2002年6月進入遞減期，初始遞減率為10%。

根據BH-2區(qū)塊生產特點和整體水驅動態(tài)分析，油藏開發(fā)動態(tài)整體符合丙型水驅規(guī)律。BH-2區(qū)塊水驅特征曲線見圖5。

由圖5可知，BH-2區(qū)塊丙型水驅曲線參數a= 1.623，b=0.006。

圖4 BH-2區(qū)塊開發(fā)動態(tài)

圖5 BH-2區(qū)塊丙型水驅曲線

根據公式（11），分別計算出不同遞減指數下遞減率與含水率變化，建立理論圖版。加入BH-2區(qū)塊實際動態(tài)數據，結果如圖6所示。

圖6 BH-2區(qū)塊遞減率隨含水率的變化

根據圖6可以看出：遞減率隨含水率的增大而降低，其中遞減指數越大，遞減率隨含水率下降的越快；當遞減指數等于0.65時，遞減率隨含水率的變化基本呈直線遞減；當遞減指數小于0.65時，遞減率隨含水率的變化呈凸型遞減；當遞減指數大于0.65時，遞減率隨含水率的變化呈凹型遞減；BH-2區(qū)塊的遞減指數比較接近0.80。根據遞減率n=0.80時的理論變化，可以預測以后BH-2區(qū)塊的遞減率情況。

3 結論與認識

通過研究，可以得出以下認識：

1）根據水驅曲線參數，聯(lián)立求解可采采出程度和遞減率公式，得到綜合遞減率與含水率的公式，據此建立不同遞減指數下，綜合遞減率與含水率的理論變化圖版。

2）針對BH油藏不同區(qū)塊的實際生產情況，選用符合的水驅曲線，利用已建立的方法分析油藏的遞減規(guī)律。該方法能夠更好地反映油藏整體運行規(guī)律和生產趨勢，準確地分析和評價油田的遞減情況。

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In the dynamic analysis of oilfield development,it is necessary to determine the decline exponent and the decline type according to existing production data,analyze oilfield decline state and development varying regularity by means of the decline rate and forecast oilfield future development trend when the output of oil field is in the decline stage.The recovery percent of recoverable reserves of the reservoirs can be calculated by the first type of waterflooding curve and the third type of water drive curve;the relationship between the comprehensive decline rate and the recovery percent of the recoverable reserves and the water cut is obtained based on the definition of the comprehensive decline rate;the theoretical chart of the comprehensive decline rate-water cut can be obtained according to the formulas of the comprehensive decline rate and the water cut.Based on the actual production of BH reservoir,the decline laws of different blocks were determined by using the established theoretical chart.The research shows that the decline rate analysis method established based on water-flooding characteristic curve can better reflect the overall operation rule and the production trend of reservoir,and it can be used for the more accurate analysis and evaluation of oilfield decline.

waterflooding curve;decline exponent;decline rate;theoretical chart

尉立崗

2017-03-01

攝影/施兆國

國家科技重大專項課題子課題“西非深水油田注采優(yōu)化及高效開發(fā)模式研究”（編號：2011ZX05030-005-05）。

蓋建（1990-），女，現(xiàn)主要從事油藏工程、油藏數值模擬等領域研究。