楊智剛，張宸愷，阿布都艾尼，劉旺東，哈蘭·哈依白，潘國(guó)華，葉勇

（1.中國(guó)石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000; 2.中國(guó)石油哈薩克斯坦公司PK項(xiàng)目，哈薩克斯坦克孜洛爾達(dá)州120001）

水驅(qū)油田影響采油速度的因素

楊智剛1，2，張宸愷2，阿布都艾尼1，劉旺東1，哈蘭·哈依白1，潘國(guó)華1，葉勇1

（1.中國(guó)石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000; 2.中國(guó)石油哈薩克斯坦公司PK項(xiàng)目，哈薩克斯坦克孜洛爾達(dá)州120001）

針對(duì)采油速度的影響因素，收集了130個(gè)國(guó)內(nèi)外中高滲碎屑巖油田及碳酸鹽巖油田的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，其中大部分采用注水開發(fā)方式開采。按照原油黏度和儲(chǔ)集層滲透率將油田分為低黏高滲、低黏中滲、中黏中滲、中黏中高滲、中黏特高滲、中高黏特高滲油田。針對(duì)不同類型的油田，開展了不同開發(fā)階段在不同原油黏度、儲(chǔ)集層滲透率、油藏儲(chǔ)量豐度、井網(wǎng)密度、注采井?dāng)?shù)比下的采油速度影響因素的分析。分析結(jié)果表明，原油黏度、油藏儲(chǔ)量豐度、儲(chǔ)集層滲透率主要影響開發(fā)初期的采油速度，對(duì)開發(fā)后期影響較小；井網(wǎng)密度和注采井?dāng)?shù)比主要影響開發(fā)中后期的采油速度，對(duì)開發(fā)初期影響不大。

水驅(qū)油田；含水率；采油速度；采收率；影響因素

影響采油速度的因素主要為油藏的地質(zhì)因素、開發(fā)技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素、開發(fā)年限等。構(gòu)造的復(fù)雜性、儲(chǔ)集層非均質(zhì)性、滲透率差異、原油黏度、井網(wǎng)密度、國(guó)家政策調(diào)控、油價(jià)等都會(huì)影響采油速度[1-4]。關(guān)于影響采油速度的因素，學(xué)者們從不同方面開展過(guò)研究：文獻(xiàn)［5］研究了底水、裂縫、地層壓力對(duì)油藏采油速度的影響；文獻(xiàn)［6］研究了在不同穩(wěn)產(chǎn)期不同采出程度下采油速度與儲(chǔ)集層滲透率、原油黏度的關(guān)系；文獻(xiàn)［7］研究了流度、井網(wǎng)密度與采油速度的關(guān)系；文獻(xiàn)［8］研究了油藏的含水率、產(chǎn)量遞減率、儲(chǔ)采比和采油速度的關(guān)系；文獻(xiàn)［9］研究了儲(chǔ)集層物性差異、遞減率與采油速度的關(guān)系；文獻(xiàn)［10］研究了地層流動(dòng)系數(shù)、井網(wǎng)密度與采油速度關(guān)系；文獻(xiàn)［11］重點(diǎn)研究了含水率與采油速度關(guān)系。本文選擇儲(chǔ)集層滲透率、原油黏度、油藏儲(chǔ)量豐度、井網(wǎng)密度、注采井?dāng)?shù)比等5個(gè)油田開發(fā)常規(guī)因素來(lái)研究它們對(duì)不同類型油藏在不同開發(fā)階段對(duì)采油速度的影響。

通常，油田開發(fā)根據(jù)含水率劃分為4個(gè)階段：含水率小于20%為低含水采油初期；含水率20%~60%為中含水采油中期;含水率60%~90%及含水率大于90%為高含水及特高含水階段的采油后期。本文選取含水率為20%，60%和90%時(shí)的采油速度，分別代表開發(fā)初期、中期和后期的采油速度并研究其主要的影響因素。

1　分析方法

1.1定性對(duì)比法

在所調(diào)研的國(guó)內(nèi)外油田中，從中選取開發(fā)效果好的油田，把各個(gè)油田的采油速度峰值由低到高依次排列，分別對(duì)比各個(gè)油田的儲(chǔ)集層滲透率、原油黏度以及儲(chǔ)量豐度（表1）。從整體開發(fā)效果看，開發(fā)效果好的油田多符合儲(chǔ)量豐度高、儲(chǔ)集層滲透率高、原油黏度低的特點(diǎn)，或具備其中的1~2項(xiàng)。

表1　國(guó)內(nèi)外部分油田物性相關(guān)性對(duì)比

1.2定量分析法

對(duì)不同開發(fā)階段油田動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析[12-13]，研究?jī)?chǔ)集層滲透率、原油黏度、井網(wǎng)密度、單井控制儲(chǔ)量、儲(chǔ)量豐度、注采井?dāng)?shù)比對(duì)采油速度的影響。根據(jù)不同類型油藏分組數(shù)據(jù)，分別求出各組油田不同開發(fā)階段，采油速度與儲(chǔ)集層滲透率、原油黏度、井網(wǎng)密度、單井控制儲(chǔ)量、儲(chǔ)量豐度、注采井?dāng)?shù)比之間的相關(guān)系數(shù)。同一開發(fā)階段根據(jù)采油速度與各影響因素之間的相關(guān)系數(shù)作圓環(huán)圖。

將不同開發(fā)階段的圓環(huán)圖放到一起，得到各因素對(duì)采油速度的影響程度變化趨勢(shì)。分析在不同開發(fā)階段影響采油速度的主要因素。

2　采油速度影響因素分析

2.1采油速度峰值與采收率關(guān)系

通過(guò)與國(guó)內(nèi)外油田預(yù)測(cè)采收率和采油速度直方圖可以看出（圖1，圖2），預(yù)測(cè)采收率與采油速度并未出現(xiàn)很好的相關(guān)關(guān)系，中高滲油田高速開采不一定影響采收率[14-15]。如典型的國(guó)內(nèi)中高滲河灘油田，國(guó)外的高滲庫(kù)姆克爾南油田、蘇賽克斯、阿納斯塔油田等為采油速度峰值高且采收率高。從統(tǒng)計(jì)的整體數(shù)據(jù)來(lái)看，國(guó)外的中高滲油田采用高速開采對(duì)最終采收率的影響不大。

圖1　國(guó)內(nèi)部分油田采收率與采油速度峰值對(duì)比

圖2　國(guó)外部分油田采收率與采油速度峰值對(duì)比

2.2分類油田采收率影響因素分析

把130個(gè)油田按照儲(chǔ)集層滲透率和原油黏度分類，黏度小于5mPa·s為低黏油田，5~20mPa·s為中黏油田，20~150mPa·s為高黏油田；滲透率10~100mD為中滲油田，100~1 000mD為高滲油田，大于1 000mD為特高滲油田[16-17]。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上分為以下6類油田，并對(duì)不同類型油田采油速度影響因素進(jìn)行分析。

（1）低黏高滲油田首先利用22個(gè)低黏高滲油田實(shí)際數(shù)據(jù)，求出不同含水階段的采油速度與各影響因素間的相關(guān)系數(shù)（圖3）。在開發(fā)初期，油田綜合含水率為20%時(shí)，影響采油速度的主要因素為原油黏度，其次為儲(chǔ)集層滲透率；隨著開發(fā)進(jìn)行，原油黏度和儲(chǔ)集層滲透率對(duì)采油速度的影響不斷減??；在開發(fā)中期，油田綜合含水率為60%時(shí)，影響采油速度的較大因素為單井控制面積，其次為注采井?dāng)?shù)比，儲(chǔ)量豐度影響因素加大；在開發(fā)后期，含水率為90%時(shí)，影響采油速度的主要因素為單井控制面積，其次為注采井?dāng)?shù)比和儲(chǔ)量豐度。

圖3　低黏高滲油田不同含水階段采油速度影響因素分析

（2）低黏中滲油田利用24個(gè)低黏中滲油田的實(shí)際數(shù)據(jù)，求出在不同含水階段的采油速度與各影響因素間的相關(guān)系數(shù)（圖4）。在開發(fā)初期，含水率為20%時(shí)，影響采油速度主要因素為儲(chǔ)量豐度，其次為單井控制面積；在開發(fā)中期，含水率為60%時(shí)，影響采油速度主要因素為儲(chǔ)量豐度，其次為原油黏度；在開發(fā)后期，含水率為90%時(shí)，影響采油速度主要因素為單井控制面積（井網(wǎng)密度），其次為注采井?dāng)?shù)比（注采強(qiáng)度）。

圖4　低黏中滲油田不同含水階段采油速度影響因素分析

（3）中黏中滲油田利用33個(gè)中黏中滲油田實(shí)際數(shù)據(jù)，求出在不同含水階段采油速度與各影響因素間的相關(guān)系數(shù)（圖5）。在開發(fā)初期，含水率為20%時(shí)，影響采油速度的主要因素為儲(chǔ)量豐度和儲(chǔ)集層滲透率，其次為注采井?dāng)?shù)比；含水率為60%時(shí)，影響采油速度的主要因素為單井控制面積，其次為儲(chǔ)量豐度；含水率為90%時(shí)，影響采油速度主要因素為注采井?dāng)?shù)比。

（4）中黏高滲油田利用26個(gè)中黏中滲油田實(shí)際數(shù)據(jù)，求出在不同開發(fā)階段采油速度與各影響因素間的相關(guān)系數(shù)（圖6）。開發(fā)初期，含水率為20%時(shí)，影響采油速度主要因素為儲(chǔ)集層滲透率，其次為原油黏度；開發(fā)中期，含水率為60%時(shí)，影響采油速度主要因素為注采井?dāng)?shù)比和儲(chǔ)集層滲透率；開發(fā)后期，含水率90%為時(shí)，影響采油速度的主要因素為注采井?dāng)?shù)比。

圖5　中黏中滲油田不同含水階段采油速度影響因素分析

圖6　中黏高滲油田不同含水階段采油速度影響因素分析

（5）中黏特高滲油田利用15個(gè)中黏特高滲油田實(shí)際數(shù)據(jù)，求出在不同含水階段采油速度與各影響因素間的相關(guān)系數(shù)（圖7）。開發(fā)初期，含水率為20%時(shí)，影響采油速度的主要因素為注采井?dāng)?shù)比和單井控制面積；開發(fā)中期，含水率為60%時(shí)，影響采油速度的主要因素為注采井?dāng)?shù)比，其次為單井控制面積；開發(fā)后期，含水率為90%時(shí)，影響采油速度的主要因素為單井控制面積，其次為注采井?dāng)?shù)比（圖7）。

圖7　中黏特高滲油田不同含水階段采油速度影響因素分析

（6）中高黏特高滲油田利用10個(gè)中高黏特高滲油田實(shí)際數(shù)據(jù)，求出在不同開發(fā)階段采油速度與各因素間的相關(guān)系數(shù)（圖8）。開發(fā)初期，含水率為20%時(shí)，影響采油速度的主要因素為注采井?dāng)?shù)比，其次為單井控制面積；在開發(fā)中期，含水率為60%時(shí)，影響采油速度的主要因素為單井控制面積，其次為儲(chǔ)量豐度；在開發(fā)后期，含水率為90%時(shí)，影響采油速度的主要因素為注采井?dāng)?shù)比，其次為單井控制面積（圖8）。

圖8　中高黏特高滲油田不同含水階段采油速度影響因素分析

3　結(jié)論

（1）從整體開發(fā)效果看，國(guó)內(nèi)外油田采油速度較高且開發(fā)效果好的油田多為儲(chǔ)量豐度高、儲(chǔ)集層滲透率高、原油黏度低或地層能量充足的特點(diǎn)。

（2）儲(chǔ)集層滲透率、原油黏度、儲(chǔ)量豐度對(duì)采油速度的影響主要體現(xiàn)在開發(fā)初期，在開發(fā)后期相關(guān)性越來(lái)越小。

（3）單井控制面積、注采井?dāng)?shù)比對(duì)采油速度的影響主要體現(xiàn)在開發(fā)中后期，其中，注采井?dāng)?shù)比與采油速度之間的相關(guān)性最大。

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Influencing FactorsofOilProduction Rate forW aterflooding Oilfields

YANGZhigang1,2,ZHANGChenkai2,Abuduaini1,LIUWangdong1,Halan Hayibai1,PANGuohua1,YEYong1
(1.Research Institute ofExploration and Development,Xinjiang Oilfield Company,PetroChina,Karamay,Xinjiang 834000,China; 2.PetroChina Kazakhstan Company,Kyzlord 120001,Kazakhstan)

In view ofinfluencing factors ofoil production rate,the production performance data collected from 130mid?high permeability clastic rock oilfieldsathome and abroad are analyzed,amongwhich themostoilfieldsare developed bywater injection process.In terms of crude oil viscosity and reservoirpermeability,the oilfieldswere divided into six types such as low viscosity and high permeability,low vis?cosity and medium permeability,medium viscosity and medium permeability,medium viscosity and high permeability,medium viscosity and extra?high permeability,andmid?high viscosity and extra?high permeability oilfields.For these different oilfields,the influencing fac?tors ofcrude oil viscosity,reservoirpermeability,reserves abundance,well spacing density,injector?producer ratio on the oil production ratewere analyzed.The results indicate that the oilproduction rate atearly stage ofwaterinjection development ismainly influenced by the oil viscosity,reserves abundance and reservoirpermeability rather than thatat late stage ofit;the oil production rate atmid?late stage is mainly influenced bywellspacing density and injector?producerratio,the factorshave little influence on thatatearly stage.

waterflooding oilfield;watercut;oilproduction rate;recovery efficient;influencing factor

TE341

A

1001-3873（2015）05-0588-04

10.7657/XJPG20150517

2015-05-26

2015-06-02

中國(guó)石油集團(tuán)海外重大專項(xiàng)基金（2011E-2506）

楊智剛（1977-），男，新疆額敏人，工程師，石油地質(zhì)，（Tel）18196006353（E-mail）yzhigang@petrochina.com.cn.