官志銳

（中石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦124010）

引 言

國內(nèi)水驅(qū)已開發(fā)油田除低滲透油藏外，其他類型油藏均已進(jìn)入“雙高”開發(fā)階段，以喇薩杏為代表的中高滲透注水砂巖油藏含水超過90%，以任丘為代表的裂縫性碳酸巖油藏含水、可采儲(chǔ)量采出程度都在90% 左右，主力油藏向開采后期演化。隨著越來越多的油田進(jìn)入特高含水期，準(zhǔn)確合理預(yù)測含水率指標(biāo)對(duì)與制定相關(guān)調(diào)整對(duì)策，改善油藏開發(fā)效果，提升整體經(jīng)濟(jì)效益顯得越來越重要。

目前，關(guān)于含水率的預(yù)測方法主要有數(shù)值模擬法、水驅(qū)特征曲線法、模型預(yù)測法等。在特高含水期，許多含水率預(yù)測方法適應(yīng)性差，例如甲型和乙型水驅(qū)特征曲線在含水率超過90% 以后開始上翹，使預(yù)測精度大大降低。影響含水率上升速度的因素很多，本文從油藏滲流規(guī)律出發(fā)，分析了無因次采油、采液指數(shù)變化規(guī)律，并且利用丙型水驅(qū)曲線，建立了基于液油比的含水率預(yù)測理論公式。

1 采油采液指數(shù)變化規(guī)律分析

采液、采油指數(shù)是衡量油井生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)，也是油田進(jìn)行產(chǎn)能預(yù)測和抽油機(jī)選型的重要依據(jù)之一。無因次采液指數(shù)為某一含水下的采液指數(shù)與含水為零時(shí)的采液指數(shù)之比，是評(píng)價(jià)不同含水條件下油井采液能力的指標(biāo)，它只與儲(chǔ)層類型和油藏流體性質(zhì)有關(guān)。無因次采液指數(shù)與相對(duì)滲透率的關(guān)系為:

實(shí)驗(yàn)及礦場分析表明，油藏進(jìn)入特高含水階段后儲(chǔ)層的孔隙度滲透率潤濕性等均發(fā)生顯著的變化，而這些也是影響相對(duì)滲透率的主要因素。

以遼河油區(qū)歡喜嶺油田錦16塊中高滲透油藏為例，利用計(jì)算公式以及相對(duì)滲透率曲線的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出無因次采油采液指數(shù)，并繪制曲線（見圖1）。

圖1 不同含水階段含水率和無因次采液／采油指數(shù)的關(guān)系曲線

由圖1可知，錦16塊隨著含水率的上升，無因次采液指數(shù)逐漸升高，無因次采油指數(shù)逐漸降低，呈現(xiàn)3個(gè)變化階段:在中含水期（含水率20%～60% ）以前，采液、采油指數(shù)變化幅度不大；高含水期（含水率60%～90% ），采油指數(shù)大幅度下降，采液指數(shù)開始快速上升；特高含水期（含水率大于90% ），無因次采液指數(shù)出現(xiàn)上升拐點(diǎn)后急劇上升，無因次采油指數(shù)下降幅度進(jìn)一步變大。

對(duì)比各含水階段采油（液）指數(shù)與含水的關(guān)系曲線，隨著油田處于的含水階段不同，無因次采液采油指數(shù)變化幅度均呈上升趨勢，尤其是進(jìn)入特高含水階段以后，無因次采液指數(shù)變化幅度明顯高于無因次采油指數(shù)，也就是說，油田在進(jìn)入特高含水期后，對(duì)含水率變化敏感的液油比這項(xiàng)指標(biāo)更能反映這一時(shí)期的指標(biāo)變化趨勢。因此，建立液油比與含水率關(guān)系模型預(yù)測含水率變化具有重要意義。

2 液油比預(yù)測模型的理論推導(dǎo)

基于油田常用的西帕切夫水驅(qū)特征曲線，通過累積產(chǎn)油量和累積產(chǎn)液量等指標(biāo)對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)，得到基于年的產(chǎn)油量、產(chǎn)液量等指標(biāo)，再根據(jù)液油比的定義推導(dǎo)出數(shù)學(xué)模型。

西帕切夫水驅(qū)特征曲線形式為:

將式（4）變化形式得:

將式（5）等號(hào)兩邊對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)數(shù)，得:

由式（6）可知:

由式（8）可知，液油比與累積產(chǎn)液量呈二項(xiàng)式關(guān)系。

根據(jù)含水率與液油比關(guān)系可知:

將式（8）代入式（9），得到含水率與累積產(chǎn)液量的關(guān)系式:

式（10）即為本次建立的基于丙型水驅(qū)曲線液油比的含水率預(yù)測模型。不難看出，式（10）是一個(gè)單調(diào)遞減的函數(shù)，隨著累積產(chǎn)液量的增加，含水上升速度逐漸減緩，符合進(jìn)入穩(wěn)定水驅(qū)油藏中后期含水率變化規(guī)律。

3 實(shí)例應(yīng)用

錦16塊構(gòu)造上位于遼河盆地西部凹陷西斜坡歡喜嶺油田中部，開發(fā)目的層為沙河街組興隆臺(tái)油層，是一個(gè)層狀砂巖邊底水稀油油藏。斷塊于1979年4月開始注水開發(fā)，1992年含水率達(dá)到83%，1999年進(jìn)入特高含水開發(fā)階段。

利用丙型水驅(qū)曲線含水率預(yù)測方法及本文提出的含水率預(yù)測方法對(duì)比，選取1992－2004年穩(wěn)定水驅(qū)階段數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合，再用2005－2010年數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

根據(jù)式（4）和繪制丙型水驅(qū)曲線（見圖2），得到錦16塊丙型水驅(qū)曲線公式為:

由文獻(xiàn)得到含水率預(yù)測公式為:

圖2 錦16塊丙型水驅(qū)曲線圖

根據(jù)式（8）繪制液油比與累積產(chǎn)液量關(guān)系曲線（見圖3），得到錦16塊液油比與累積產(chǎn)液量二項(xiàng)關(guān)系式為:LOR＝0.00000044Lp2＋0.00324864Lp＋13.02367107 （13）

則由式（10），得到含水率預(yù)測公式為:

圖3 錦16塊液油比與累積產(chǎn)液量關(guān)系曲線圖

根據(jù)錦16塊2005－2010年實(shí)際累積產(chǎn)油和累積產(chǎn)液量，利用式（12）、（14）兩種模型，分別預(yù)測含水率變化情況（見表1）。

表1 兩種方法預(yù)測結(jié)果與實(shí)際值對(duì)比

從表1可以看出，本文建立的基于液比的含水率預(yù)測方法得到的預(yù)測結(jié)果相對(duì)誤差在0.8% 以內(nèi)，而基于丙型水驅(qū)曲線的傳統(tǒng)含水率預(yù)測模型預(yù)測結(jié)果相對(duì)誤差在2.4%～3.9% 之間，與實(shí)際值偏差較大，說明本文建立的新模型在特高含水期含水率預(yù)測具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。

4 結(jié)論

1）傳統(tǒng)水驅(qū)特征曲線一般為累積量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，在高／特高含水期，累積產(chǎn)油或累積產(chǎn)液等參數(shù)已經(jīng)很大，含水率對(duì)累積量的細(xì)微變化不敏感，相關(guān)含水率預(yù)測公式不適應(yīng)特高含水階段的要求。

2）在特高含水期，含水率對(duì)液油比變化較為敏感，對(duì)比預(yù)測結(jié)果表明，利用本文建立的基于液油比的含水率預(yù)測模型更加符合油藏生產(chǎn)實(shí)際，具有較強(qiáng)的推廣意義。

［1］王鳳蘭，石成方，田曉東，等.大慶油田“十一五”期間油田開發(fā)主要技術(shù)對(duì)策研究［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，6（02）:62－65.

［2］王秋語.國外高含水砂巖油田提高水驅(qū)采收率技術(shù)進(jìn)展［J］.巖性油氣藏，2012，24（03）:123－128.

［3］周光敏.應(yīng)用含水率與累積產(chǎn)油量關(guān)系評(píng)價(jià)油田可采儲(chǔ)量［J］.價(jià)值工程，2012，（09）:39.

［4］王作乾，黃淑女.累積存水率和累積水驅(qū)指數(shù)與含水率的理論關(guān)系［J］.新疆石油地質(zhì)，2011，（01）:57－59.

［5］田鴻照，彭彩珍，王雪荔.一種預(yù)測水驅(qū)油田含水率的新模型［J］.石油地質(zhì)與工程，2011，（01）:71－72.

［61］計(jì)秉玉.油田開發(fā)指標(biāo)預(yù)測方法綜述［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，1999，18（02）:19－22.

［7］張?jiān)姷?，楊宇，呂新東，田禾茂.含水率上升規(guī)律預(yù)測新方法［J］.石油地質(zhì)與工程，2009，（04）:54－55.

［8］郭粉轉(zhuǎn)，唐海，呂棟梁，曹峰.油藏合理地層壓力保持水平與含水率關(guān)系［J］.石油鉆采工藝，2010，（02）:51－53.

［9］李祖友，朱義東，唐堅(jiān)，楊白書，榮寧.廣義S增長曲線預(yù)測油田含水率［J］.新疆石油地質(zhì)，2006，（01）:62－63.

［10］陳元千，陶自強(qiáng).高含水期水驅(qū)曲線的推導(dǎo)及上翹問題的分析［J］.斷塊油氣田，1997，4（03）:19－24.

［11］何更生.油層物理［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1993.

［22］張學(xué)文，尹家宏.低滲透砂巖油藏油水相對(duì)滲透率曲線特征［J］.特種油氣藏，1999，6（02）:27－31.

［13］王曙光，趙國忠，余碧君.大慶油田油水相對(duì)滲透率統(tǒng)計(jì)規(guī)律及其應(yīng)用［J］.石油學(xué)報(bào)，2005，26（03）:79－85.

［14］林江，李志芬，張琪.不同含水條件下采液指數(shù)的預(yù)測方法研究［J］.石油鉆探技術(shù)，2003，31（04）:43－45.

［15］陳元千，王惠芝.丙型水驅(qū)曲線的擴(kuò)展推導(dǎo)及其在埕北油田的應(yīng)用［J］.中國海上油氣，2004，（06）:33－35.