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[摘 要]水驱特征曲线是人工注水开发或天然气水驱开发油田的特定固有规律,是研究油田含水规律、预测开采指标和标定可采储量最基础的方法。利用水驱曲线法对油田数据进行分析,对制定最优油田开发方案,科学、经济、合理地开发气藏具有极为重要的意义。
[关键词]水驱特征曲线;采收率;可采储量;产量递减
中图分类号:TE327 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)25-0009-01
1、几种水驱特征曲线分析
通过第三章的推导,可以整理出目前我国矿场上最常用的四种水驱特征曲线:甲型水驱特征曲线;乙型水驱特征曲线;丙型水驱特征曲线;丁型水驱特征曲线。
1.1 水驱特征曲线的适用条件
研究和应用表明,要正确应用水驱曲线,必须遵守以下3条原则。(1) 稳定水驱原则:关于水驱曲线的适用条件,我国和俄罗斯的研究者有一个共同的看法,即水驱特征曲线只适用于稳定水驱的条件;(2) 直线段原则:水驱曲线大多数是兩个系数的线性方程,用线性回归求得直线段的参数并外推预测指标是水驱曲线应用的基本方法;(3) 含水率界限原则:水驱曲线只有在含水率达到某一值时,才出现直线段,称为初始含水率,因此水驱曲线必须在初始含水率出现以后才能应用。
1.1.1水驱特征曲线只适用于注水开发油田的某个阶段
影响油田开发效果的因素有两个,一个是自然因素,一个是人为因素。虽然可以看出这些规律的变化的总体趋势,但是想进行统一的描述却很难。经研究表明,所有的水驱特征曲线都很难描述油田开发的全部过程,无一例外都是只能适用于油田含水的某一个特定阶段。这既与在生产过程中不断调整油田生产措施有关,又与油田含水上升的基本规律相关联。
对于水驱特征曲线来说,水驱特征曲线的适用条件就是要明确适用的含水范围。对于甲型(马克西莫夫—董宪章曲线)和乙型(沙卓洛夫曲线)水驱特征曲线来说,在高含水后期会产生上翘。在油田含水率达到94%~95%或者水油比达到15.7~19.0的时候,甲型和乙型曲线都有可能会发生上翘,这主要是因为在这两种水驱曲线推导的过程中,都用到了一个假设,那就是油水相对渗透率比值与出口端含水饱和度存在常数递减的指数关系:
由上式可以看出,在半对数坐标系中与呈线性关系。在油田注水开发中,这一关系在中高含水期阶段具有很好的代表性。但是到了高含水阶段,上式推导结果的理论数值要明显高于在实际中的油水相对渗透率比值,这就是水驱特征曲线上翘的主要原因。
因此,在利用甲型和乙型水驱特征曲线对油田进行预测时,如果将极限含水率确定为95%或者油水比为19,那么推出来的结果是可靠的。但是如果将外推的经济极限确定为98%时,预测出来的结果就会明显偏高。
1.1.2不同原油的粘度对应不同的水驱特征曲线
影响油田含水上升最主要的因素是原油粘度。当原油粘度较高时,油田开发初期含水上升较慢,在开发后期含水上升较快。这是主要因为,原油的粘度越低,水驱油的活塞性越强。从分流量公式
可以看出,粘度越高,含水率越高。实际上,影响油田含水上升规律还有很多自然因素和人为因素的影响,包括油水相对渗透、油层非均质性等等。
由于每一个水驱特征曲线都对应着不同的RD—fw关系,而实际油田生产过程中,原油的粘度不同时也对应着不同的RD—fw关系。因此,对同一个油田使用不同的水驱特征曲线时,出现直线段的含水率的高低是不相同的,计算的结果同样也是有差异的。因此,水驱特征曲线与原油的粘度有关,不同的原油粘度对应着不同的水驱特征曲线。
2、水驱特征曲线系统分类研究
面对如此众多的水驱特征曲线,进行分类划分并且形成多层的组织结构是非常有必要的。这不仅能够反映各曲线间的关系,还能在生产应用中避免选择不同形式的同种曲线。因此,学者们通过对已有的相关文献的综合研究和分析,建立了水驱特征曲线方法系统分类图。
2.1系统分类原则及系统分类图的编制
为了使系统分类图既能反映水驱特征曲线的发展历程,又能揭示出各种水驱特征曲线之间的相互关系,在划分水驱特征曲线的分类过程中坚持了下面3个原则:
(1) 划分具有相似的函数关系式的水驱特征曲线为同一类,对参数去特殊值以后能够得到的水驱特征曲线作为下一层,对经过变化形式后得到的水驱特征曲线作为同一层。
(2) 尽可能多的覆盖目前国内外提出的水驱特征曲线。
(3) 水驱曲线分类图要有一定的时空性和拓展性。
2.2系统分类原则及系统分类图的编制水驱特征曲线水驱反演图的编制
有时在生产中,为了计算同时可采储量,要将水驱特征曲线转化为相应的采出程度与含水率关系曲线,这个转换的过程称为水驱反演。具体过程为:
(1) 对所得水驱特征曲线两端的时间进行求导:
(2) 结合,(或)和分流量公式(或),将水驱特征曲线转换为累积产油量与含水率的关系。
(3) 利用式子,通过变形,将得到与水驱特征曲线对应的采出程度与含水率fw关系曲线。
通过重复上面的过程,最终就能得出图4.1中各种水驱特征曲线所对应的采出程度RD与含水率fw关系曲线。
仔细对比下面两图可以看出,图4.1与图4.2的基本结构是一致的,在相同位置上的水驱特征曲线与RD—fw曲线互相对应。这样做主要是为实际中的应用提供便利:即利用所选定的水驱特征曲线对生产数据进行拟合,得到的待定系数值a、b、m、n或(A、B、m、n),直接带到对应的RD—fw关系式中,就可以可得到RD—fw曲线。
3、结论与认识
水驱特征曲线是人工注水开发或天然气水驱开发油田的特定固有规律,是研究油田含水规律、预测开采指标和标定可采储量最基础的方法。在应用水驱特征曲线的时候应注意,水驱特征曲线只适用于注水开发油田的某一个阶段,不同的水驱特征曲线对应不同的原油粘度。利用水驱特征曲线可以确定活塞式驱程度指数,增加在开发过程中对油藏的整体认识。建立产量递减规律与水驱特征曲线之间的联系,可以分别弥补两者在预测方面的不足,使我们对油田的动态预测结果更为可靠。
参考文献
[1]俞启泰.一种广义水驱特征曲线[J].石油学报,石油勘探与开发,1998,25(5):48~50
[2]俞启泰.水驱特征曲线研究(一)[J].新疆石油地质,1996,17(4):364~369
[3]俞启泰.水驱特征曲线研究(二)[J].新疆石油地质,1997,18(1):62~66
[关键词]水驱特征曲线;采收率;可采储量;产量递减
中图分类号:TE327 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)25-0009-01
1、几种水驱特征曲线分析
通过第三章的推导,可以整理出目前我国矿场上最常用的四种水驱特征曲线:甲型水驱特征曲线;乙型水驱特征曲线;丙型水驱特征曲线;丁型水驱特征曲线。
1.1 水驱特征曲线的适用条件
研究和应用表明,要正确应用水驱曲线,必须遵守以下3条原则。(1) 稳定水驱原则:关于水驱曲线的适用条件,我国和俄罗斯的研究者有一个共同的看法,即水驱特征曲线只适用于稳定水驱的条件;(2) 直线段原则:水驱曲线大多数是兩个系数的线性方程,用线性回归求得直线段的参数并外推预测指标是水驱曲线应用的基本方法;(3) 含水率界限原则:水驱曲线只有在含水率达到某一值时,才出现直线段,称为初始含水率,因此水驱曲线必须在初始含水率出现以后才能应用。
1.1.1水驱特征曲线只适用于注水开发油田的某个阶段
影响油田开发效果的因素有两个,一个是自然因素,一个是人为因素。虽然可以看出这些规律的变化的总体趋势,但是想进行统一的描述却很难。经研究表明,所有的水驱特征曲线都很难描述油田开发的全部过程,无一例外都是只能适用于油田含水的某一个特定阶段。这既与在生产过程中不断调整油田生产措施有关,又与油田含水上升的基本规律相关联。
对于水驱特征曲线来说,水驱特征曲线的适用条件就是要明确适用的含水范围。对于甲型(马克西莫夫—董宪章曲线)和乙型(沙卓洛夫曲线)水驱特征曲线来说,在高含水后期会产生上翘。在油田含水率达到94%~95%或者水油比达到15.7~19.0的时候,甲型和乙型曲线都有可能会发生上翘,这主要是因为在这两种水驱曲线推导的过程中,都用到了一个假设,那就是油水相对渗透率比值与出口端含水饱和度存在常数递减的指数关系:
由上式可以看出,在半对数坐标系中与呈线性关系。在油田注水开发中,这一关系在中高含水期阶段具有很好的代表性。但是到了高含水阶段,上式推导结果的理论数值要明显高于在实际中的油水相对渗透率比值,这就是水驱特征曲线上翘的主要原因。
因此,在利用甲型和乙型水驱特征曲线对油田进行预测时,如果将极限含水率确定为95%或者油水比为19,那么推出来的结果是可靠的。但是如果将外推的经济极限确定为98%时,预测出来的结果就会明显偏高。
1.1.2不同原油的粘度对应不同的水驱特征曲线
影响油田含水上升最主要的因素是原油粘度。当原油粘度较高时,油田开发初期含水上升较慢,在开发后期含水上升较快。这是主要因为,原油的粘度越低,水驱油的活塞性越强。从分流量公式
可以看出,粘度越高,含水率越高。实际上,影响油田含水上升规律还有很多自然因素和人为因素的影响,包括油水相对渗透、油层非均质性等等。
由于每一个水驱特征曲线都对应着不同的RD—fw关系,而实际油田生产过程中,原油的粘度不同时也对应着不同的RD—fw关系。因此,对同一个油田使用不同的水驱特征曲线时,出现直线段的含水率的高低是不相同的,计算的结果同样也是有差异的。因此,水驱特征曲线与原油的粘度有关,不同的原油粘度对应着不同的水驱特征曲线。
2、水驱特征曲线系统分类研究
面对如此众多的水驱特征曲线,进行分类划分并且形成多层的组织结构是非常有必要的。这不仅能够反映各曲线间的关系,还能在生产应用中避免选择不同形式的同种曲线。因此,学者们通过对已有的相关文献的综合研究和分析,建立了水驱特征曲线方法系统分类图。
2.1系统分类原则及系统分类图的编制
为了使系统分类图既能反映水驱特征曲线的发展历程,又能揭示出各种水驱特征曲线之间的相互关系,在划分水驱特征曲线的分类过程中坚持了下面3个原则:
(1) 划分具有相似的函数关系式的水驱特征曲线为同一类,对参数去特殊值以后能够得到的水驱特征曲线作为下一层,对经过变化形式后得到的水驱特征曲线作为同一层。
(2) 尽可能多的覆盖目前国内外提出的水驱特征曲线。
(3) 水驱曲线分类图要有一定的时空性和拓展性。
2.2系统分类原则及系统分类图的编制水驱特征曲线水驱反演图的编制
有时在生产中,为了计算同时可采储量,要将水驱特征曲线转化为相应的采出程度与含水率关系曲线,这个转换的过程称为水驱反演。具体过程为:
(1) 对所得水驱特征曲线两端的时间进行求导:
(2) 结合,(或)和分流量公式(或),将水驱特征曲线转换为累积产油量与含水率的关系。
(3) 利用式子,通过变形,将得到与水驱特征曲线对应的采出程度与含水率fw关系曲线。
通过重复上面的过程,最终就能得出图4.1中各种水驱特征曲线所对应的采出程度RD与含水率fw关系曲线。
仔细对比下面两图可以看出,图4.1与图4.2的基本结构是一致的,在相同位置上的水驱特征曲线与RD—fw曲线互相对应。这样做主要是为实际中的应用提供便利:即利用所选定的水驱特征曲线对生产数据进行拟合,得到的待定系数值a、b、m、n或(A、B、m、n),直接带到对应的RD—fw关系式中,就可以可得到RD—fw曲线。
3、结论与认识
水驱特征曲线是人工注水开发或天然气水驱开发油田的特定固有规律,是研究油田含水规律、预测开采指标和标定可采储量最基础的方法。在应用水驱特征曲线的时候应注意,水驱特征曲线只适用于注水开发油田的某一个阶段,不同的水驱特征曲线对应不同的原油粘度。利用水驱特征曲线可以确定活塞式驱程度指数,增加在开发过程中对油藏的整体认识。建立产量递减规律与水驱特征曲线之间的联系,可以分别弥补两者在预测方面的不足,使我们对油田的动态预测结果更为可靠。
参考文献
[1]俞启泰.一种广义水驱特征曲线[J].石油学报,石油勘探与开发,1998,25(5):48~50
[2]俞启泰.水驱特征曲线研究(一)[J].新疆石油地质,1996,17(4):364~369
[3]俞启泰.水驱特征曲线研究(二)[J].新疆石油地质,1997,18(1):62~66