注水开发是一种常用的二次采油手段,适应性非常广泛,而且成本较低,怎样保持水驱油田高效稳产是油田开发的重要任务之一。渗透率的平面非均质性导致注水方向性强,水驱不均衡,开发效果受到严重影响。从已有的生产经验来看,油藏开发效果的好坏与水驱的均衡程度密切相关。水驱老油田可以通过注采液量的调整使注入水在地下驱替得更加均衡,达到改善开发效果的目的。在此基础上,先明确了均衡驱替的定义,提出含油饱和度方差做为均衡驱替标准,以此为目标函数进行优化。在以往优化方法中,计算目标函数的方法主要有两种,一种是完全用数模计算,优化过程需要大量调用数值模拟,耗费时间较多;另一种是用油藏工程方法计算,计算误差较大,对优化结果影响比较大。针对这个问题,我们提出一种新的方法,结合数值模拟和油藏工程方法对目标函数进行求解,后面简称线性化方法。先划分注采控制单元,计算各控制单元内的平均属性值得到各控制单元内初始含油饱和度。用流线模拟得到的生产井各控制单元内产油量折算成各控制面积内的含油饱和度变化量,再求得优化后各控制面积的平均含油饱和度,进而求得含油饱和度方差。根据流线模拟计算所得某一解下各注采井对间液量关系,用公式计算得到以该解为中心适当半径内其他任意解对应的产油量,此过程只需运行一次数模即可求得部分解集对应的目标函数值,因此大大减少了优化所需计算时间。用一个概念模型对该方法进行验证,结果显示方法是可行的。将该方法应用到矿场实例中,深入对比并且分析了优化前后水驱开发效果。