注水油田驱油效率和波及系数研究

　第30卷　　　　　　　　　　内蒙古石油化工

135

注水油田驱油效率和波及系数研究

张利红, 李涛, 蔡蓉, 李天哓, 盖春华, 范朝晖

(中原石油勘探局地球物理测井公司)

　　摘　要:利用水驱特征曲线计算出来的油水相对相渗曲线计算驱油效率, 可以消除油田非均质的影响, 从而找到了计算一个注水开发油田驱油效率与波及系数随含水率变化的方法和关系公式。通过研究取得如下的认识:①驱油效率变化一般分为两个阶段:在含水率0. 7～0. 8以前, 驱油效率随含水率的变化极为缓慢, 在含水率0. 7～0. 8以后, 驱油效率上升很快。②波及系数变化一般呈阶段性变化, 这主要是受人为开发调整的影响。③人们要提高注水开发油田采收率, 所做的措施都应以提高波及系数为目的, 特别是注水开发的早期和中期即含水率为0. 7～0. 8之前。

关键词:水驱特征曲线; 相渗曲线; 驱油效率; 波及系数前言

注水油田的驱油效率和波及系数是人们经常关心的两个指标, 它们直接影响油田水驱采收率值, 油效率越高, 波及系数越大, 则水驱采收率就高。既然这两个指标如此重要, 那么如何确定和计算它们的值也就显得很重要了。中外学者提出了许多的方法, 但都不尽人意, 主要的问题是对油田的非均质性影响无法充分考虑。对不同油田来讲:驱油效率受渗透率、油水粘度比、油层非均质性的影响, 是油层的固有性质。波及系数受油层厚度、流度比、油层非均质性(韵律性) 等油层固有因素的影响, 还受到人为开发因素的影响, 如井网选择、层系划分以及措施调整, 但对具体的一个油田来说, 驱油效率与含水涨、以、率有关, 是一个随含水率变化的值, 目前还没有一个油田说, 驱油效率与含水率有关, 是一个随含水率变化的值, 目前还没有一个可用的描述驱油效率随含水率变化关系曲线。而波及系数的变化主要受人为开发决策的影响, 它的变化趋势是评价油田开发决策是否合适的重要参考。下面的研究就是为了解决对一个具体油田如何求得不同含水率下的驱油效率值, 并观测波及系数的油田开发过程中的变化趋势。1　研究方法1. 1　驱油效率

我们知道在不考虑油田非均质性的条件下, 驱油效率可用油水相渗曲线计算。假若我们能找到考虑油田非均质性的油水相渗曲线并用它来计算驱油效率, 就可以消除非均质性对驱油效率的

影响, 这样问题就可以解决。水驱特征曲线是油田天然因素和人为因素共同作用所反映出来的油田开发特征, 这些因素当然包括了油田的非均质因素, 用水驱特征曲线计算出的油水相渗曲线应该是满足上述条件的油水相渗曲线, 这样问题就解决了。

用水驱特征曲线(甲型) 计算油水相渗曲线的

(2) 。方法参考文献(1) 、用油水相渗曲线计算驱油

效率的公式如下:

θ(1) E d =

1-S or

θ(2) S w =S w e +

f ′

　　含水率与含水饱和度的关系公式如下:

(3) f =+

1Λk r w w

大量的实验资料表明, 油水相对渗率的比值的对数与含水饱和度之间呈直线关系, 即:

=ce -k r w

dS w

(4)

　　系数c , d 可通过线形回归求得:

把公式(4) 代入公式(3) 变形得:

) (5) S w e =ln (c

d Λo 1-f

　　又

(6) f ′=d ×f (1-f )

(6) 代入公式(2) 、(1) 得到驱油效　　把公式(5) 、率和含水率的关系式:

136

ln (c E d =

注水油田驱油效率和波及系数研究　　　　　　　第30卷　

) +

d (1-S or )

　　分析曲线趋势可以看出:(1) 驱油效率随含水

(7)

1. 2　波及系数

知道了不同含水率下的驱油效率值, 那么不同含水率下的波及系数可由下面的公式计算

E v =

E d

(8)

2　计算实例

中原油田卫城某区块地质储量725×104t , 束缚水饱和度0. 2562, 残余油饱和度0. 3578, 原油

3

密度0. 8g c m , 粘度3. 85M Pa . S , 水粘度0.

(2) 提供的4M Pa . S , 体积系数1. 26。用文献(1) 、

方法对该油田1998. 6～2003. 2的实际数据进行处理得到的相渗曲线如图1

。

率的变化可分为两个阶段, 在含水率0. 7-0. 8以前, 驱油效率随含水率的变化极为缓慢; 在含水率0. 7-0. 8以后, 驱油效率上升很快。(2) 波及系数呈现了明显的阶段性变化, 第一阶段(1994-1999) , 波及系数从0. 46提高到0. 69, 这主要是因为块在1990年先后实施了油藏压裂改造和注采完善方案, 提高了波及系数; 第二阶段(2000-2003) , 波及系数从0. 66提高到0. 88, 该区块从1999年以来开展了一系列的油藏精细描述, 剩余油分布规律研究以及差层动用研究工作, 随着认识的提高, 一些提高注水波及系数的措施相继实施, 这说明提高波及系数, 人为干扰因素所起的作用很大。

　　表1用油水相渗曲线计算的驱油效率值表

S w e 0. 25600. 28200. 30800. 33300. 35900. 38500. 4110

K ro 10. 90170. 80680. 71550. 62800. 54430. 46480. 38950. 31880. 25300. 19250. 13770. 08940. 04870. 01720

K r w 00. 00970. 02240. 03640. 05140. 06720. 08370. 10070. 11810. 13610. 15440. 17310. 19220. 21160. 23120. 2512

f 00. 09200. 20640. 32300. 43430. 53650. 62790. 70780. 77650. 83450. 88270. 92180. 95270. 97600. 99211. 0000

S w 均0. 38490. 40200. 41920. 43630. 45350. 47060. 48780. 50500. 52210. 53930. 55640. 57360. 59070. 60790. 62500. 6422

E d 0. 17300. 19610. 21910. 24220. 26520. 28830. 31140. 33440. 35750. 38060. 40360. 42670. 44980. 47280. 49590. 5190

图1　卫城某区块油水相对渗透率曲线0. 43600. 46200. 48800. 51400. 53900. 56500. 59100. 61600. 6420

用油水相渗曲线计算驱油效率的结果如表1:

用表(1) 进行插值可以计算不同含水率下的驱油效率值。另根据相渗曲线所拟和的c , d 值分别为11159, 16. 8。代入公式(7) 得到了该油田的驱油效率和含水率的关系公式:

) +ln (11159

(9) E d =

16. 8(1-S or )

(8) 计算了该区块含水率为0. 　　利用公式(9) 、

32以后(对应生产时间是1989以后) 的驱油效率和波及系数, 其变化情况如图(2)

:

3　结论

图2　卫城某区块驱油效率和波及系数随含水率变化趋势图

通过研究, 我们提供了对一个注水开发油田, 在开发过程中计算驱油效率和波及系数随含水率变化的方法及有关的关系公式, 并取得如下的认识结论:

3. 1　驱油效率变化一般分为两个阶段, 在含水率0. 7～0. 8以前, 驱油效率随含水率的变化极为缓慢; 在含水率0. 7～0. 8以后, 驱油效率上升很快。3. 2　波及系数变化一般呈阶段性变化, 这主要是受人为开发调整的影响。

3. 3　从驱油效率和波及系数变化的规律看, 人们要提高注水开发油田采收率, 改善其开发效果, 所

　第30卷　　　　　　　　　　内蒙古石油化工

137

文濮结合部沙三段构造研究和增储评价

程东风, 张剑峰, 朱召锋, 姬彦庆

(中原油田分公司采油二厂)

　　摘　要:文濮结合部的储量背景很大。但由于它是复杂断块油藏, 对它的构造精确认识和开发有一定的困难。本文利用多种技术手段从对构造的再认识入手, 精细描述剩余分布, 根据新的滚动开发井的资料, 落实了大块含油面积和滚动储量, 为复杂断块油田的滚动勘探开发提供了很好的参考例证。

关键词:文濮; 构造; 复杂断块油藏; 滚动开发; 储量1　概况

濮城油田文濮结合部位于河南省濮阳市户部寨乡境内, 区域构造位于东濮凹陷中央隆起带文留构造与濮城构行的结合部, 东邻前犁园洼陷, 南接文16断块区, 西靠文101断区, 北连卫79断块区。本文主要研究该区域沙三段。目前该区沙三段已开发区块从西到东包括文90、濮85、文213、濮92断块、濮65块, 主要含油层位为沙三中3-7, 北部沙三上6-8为濮65气藏。文濮结合部整体构造东西约6. 3km , 南北约8. 0km , 构造面积约为48. 0km 2。2　油藏地质特征2. 1　地层特征

文濮结合部断块区地层层序与东濮凹陷其它地区相同, 自上而下钻遇地层为第四系的平原组、上第三系的明化镇组和馆组、下第三系的东营组和沙河街组。沙河街组又分为沙一段、沙二段、沙做的措施应以提高波及系数为目的, 特别是注水开发的早期和中期即含水率为0. 7～0. 8之前。4　符号注释

E d ——驱油效率, 小数E v ——波及系数, 小数E R ——采出程度, 小数θS w ——平均含水饱和度, 小数S w e ——含水饱和度, 小数S o r ——残余油饱和度, 小数

—油水粘度, M Pa . S o , Λw —Λ

水相对渗透率, 无因次k ro 、k r w ——油、

三段、沙四段。

2. 2　文濮结合部构造断裂系统由文西、文东断层、濮南断层组成, 以NN E 向最为发育。断层倾向以NW 为主, SE 倾向次之。NW 向的断层发育较早。文濮结合部整体构造主要受文西、文东和濮南断裂系列控制, 自西向东又分为文卫地垒带南端(文90北块) 、文东断带一部分、濮卫环洼带南部、濮南构造带等四个构造单元。

3　开发状况及开发中存在的主要问题3. 1　开发状况

2002年, 文濮结合累积产油59. 1623×104t ,

采油速度1. 95%, 地质采出程度14. 39%累积注水165. 2375×104m 3, 累积注采比1. 15, 平均动液1365m 。自然递减为19. 7%, 综合递减为10. 8%。濮65块年采气速度0. 74%, 累计采气9732×104m 3, 地质采出程度22. 12%。3. 2　开发中存在的主要问题

f ——含水率, 小数c , d ——拟和常数

〔参考文献〕

〔1〕　蒋明. 利用水驱特征曲线计算相对渗透率曲

线. 新疆石油地质, 1999. 20(5) 〔2〕　闫静华等. 计算相渗曲线新方法——甲型水曲线法. 断块油气田, 2001. (1) 〔3〕　黄炳光、刘蜀知. 石油大学出版社, 1994. 5〔4〕　俞启泰. 油田开发论文集. 石油工业出版社,

1999. 12

收稿日期:2003年10月25日

　第30卷　　　　　　　　　　内蒙古石油化工

135

注水油田驱油效率和波及系数研究

张利红, 李涛, 蔡蓉, 李天哓, 盖春华, 范朝晖

(中原石油勘探局地球物理测井公司)

　　摘　要:利用水驱特征曲线计算出来的油水相对相渗曲线计算驱油效率, 可以消除油田非均质的影响, 从而找到了计算一个注水开发油田驱油效率与波及系数随含水率变化的方法和关系公式。通过研究取得如下的认识:①驱油效率变化一般分为两个阶段:在含水率0. 7～0. 8以前, 驱油效率随含水率的变化极为缓慢, 在含水率0. 7～0. 8以后, 驱油效率上升很快。②波及系数变化一般呈阶段性变化, 这主要是受人为开发调整的影响。③人们要提高注水开发油田采收率, 所做的措施都应以提高波及系数为目的, 特别是注水开发的早期和中期即含水率为0. 7～0. 8之前。

关键词:水驱特征曲线; 相渗曲线; 驱油效率; 波及系数前言

注水油田的驱油效率和波及系数是人们经常关心的两个指标, 它们直接影响油田水驱采收率值, 油效率越高, 波及系数越大, 则水驱采收率就高。既然这两个指标如此重要, 那么如何确定和计算它们的值也就显得很重要了。中外学者提出了许多的方法, 但都不尽人意, 主要的问题是对油田的非均质性影响无法充分考虑。对不同油田来讲:驱油效率受渗透率、油水粘度比、油层非均质性的影响, 是油层的固有性质。波及系数受油层厚度、流度比、油层非均质性(韵律性) 等油层固有因素的影响, 还受到人为开发因素的影响, 如井网选择、层系划分以及措施调整, 但对具体的一个油田来说, 驱油效率与含水涨、以、率有关, 是一个随含水率变化的值, 目前还没有一个油田说, 驱油效率与含水率有关, 是一个随含水率变化的值, 目前还没有一个可用的描述驱油效率随含水率变化关系曲线。而波及系数的变化主要受人为开发决策的影响, 它的变化趋势是评价油田开发决策是否合适的重要参考。下面的研究就是为了解决对一个具体油田如何求得不同含水率下的驱油效率值, 并观测波及系数的油田开发过程中的变化趋势。1　研究方法1. 1　驱油效率

我们知道在不考虑油田非均质性的条件下, 驱油效率可用油水相渗曲线计算。假若我们能找到考虑油田非均质性的油水相渗曲线并用它来计算驱油效率, 就可以消除非均质性对驱油效率的

影响, 这样问题就可以解决。水驱特征曲线是油田天然因素和人为因素共同作用所反映出来的油田开发特征, 这些因素当然包括了油田的非均质因素, 用水驱特征曲线计算出的油水相渗曲线应该是满足上述条件的油水相渗曲线, 这样问题就解决了。

用水驱特征曲线(甲型) 计算油水相渗曲线的

(2) 。方法参考文献(1) 、用油水相渗曲线计算驱油

效率的公式如下:

θ(1) E d =

1-S or

θ(2) S w =S w e +

f ′

　　含水率与含水饱和度的关系公式如下:

(3) f =+

1Λk r w w

大量的实验资料表明, 油水相对渗率的比值的对数与含水饱和度之间呈直线关系, 即:

=ce -k r w

dS w

(4)

　　系数c , d 可通过线形回归求得:

把公式(4) 代入公式(3) 变形得:

) (5) S w e =ln (c

d Λo 1-f

　　又

(6) f ′=d ×f (1-f )

(6) 代入公式(2) 、(1) 得到驱油效　　把公式(5) 、率和含水率的关系式:

136

ln (c E d =

注水油田驱油效率和波及系数研究　　　　　　　第30卷　

) +

d (1-S or )

　　分析曲线趋势可以看出:(1) 驱油效率随含水

(7)

1. 2　波及系数

知道了不同含水率下的驱油效率值, 那么不同含水率下的波及系数可由下面的公式计算

E v =

E d

(8)

2　计算实例

中原油田卫城某区块地质储量725×104t , 束缚水饱和度0. 2562, 残余油饱和度0. 3578, 原油

3

密度0. 8g c m , 粘度3. 85M Pa . S , 水粘度0.

(2) 提供的4M Pa . S , 体积系数1. 26。用文献(1) 、

方法对该油田1998. 6～2003. 2的实际数据进行处理得到的相渗曲线如图1

。

率的变化可分为两个阶段, 在含水率0. 7-0. 8以前, 驱油效率随含水率的变化极为缓慢; 在含水率0. 7-0. 8以后, 驱油效率上升很快。(2) 波及系数呈现了明显的阶段性变化, 第一阶段(1994-1999) , 波及系数从0. 46提高到0. 69, 这主要是因为块在1990年先后实施了油藏压裂改造和注采完善方案, 提高了波及系数; 第二阶段(2000-2003) , 波及系数从0. 66提高到0. 88, 该区块从1999年以来开展了一系列的油藏精细描述, 剩余油分布规律研究以及差层动用研究工作, 随着认识的提高, 一些提高注水波及系数的措施相继实施, 这说明提高波及系数, 人为干扰因素所起的作用很大。

　　表1用油水相渗曲线计算的驱油效率值表

S w e 0. 25600. 28200. 30800. 33300. 35900. 38500. 4110

K ro 10. 90170. 80680. 71550. 62800. 54430. 46480. 38950. 31880. 25300. 19250. 13770. 08940. 04870. 01720

K r w 00. 00970. 02240. 03640. 05140. 06720. 08370. 10070. 11810. 13610. 15440. 17310. 19220. 21160. 23120. 2512

f 00. 09200. 20640. 32300. 43430. 53650. 62790. 70780. 77650. 83450. 88270. 92180. 95270. 97600. 99211. 0000

S w 均0. 38490. 40200. 41920. 43630. 45350. 47060. 48780. 50500. 52210. 53930. 55640. 57360. 59070. 60790. 62500. 6422

E d 0. 17300. 19610. 21910. 24220. 26520. 28830. 31140. 33440. 35750. 38060. 40360. 42670. 44980. 47280. 49590. 5190

图1　卫城某区块油水相对渗透率曲线0. 43600. 46200. 48800. 51400. 53900. 56500. 59100. 61600. 6420

用油水相渗曲线计算驱油效率的结果如表1:

用表(1) 进行插值可以计算不同含水率下的驱油效率值。另根据相渗曲线所拟和的c , d 值分别为11159, 16. 8。代入公式(7) 得到了该油田的驱油效率和含水率的关系公式:

) +ln (11159

(9) E d =

16. 8(1-S or )

(8) 计算了该区块含水率为0. 　　利用公式(9) 、

32以后(对应生产时间是1989以后) 的驱油效率和波及系数, 其变化情况如图(2)

:

3　结论

图2　卫城某区块驱油效率和波及系数随含水率变化趋势图

通过研究, 我们提供了对一个注水开发油田, 在开发过程中计算驱油效率和波及系数随含水率变化的方法及有关的关系公式, 并取得如下的认识结论:

3. 1　驱油效率变化一般分为两个阶段, 在含水率0. 7～0. 8以前, 驱油效率随含水率的变化极为缓慢; 在含水率0. 7～0. 8以后, 驱油效率上升很快。3. 2　波及系数变化一般呈阶段性变化, 这主要是受人为开发调整的影响。

3. 3　从驱油效率和波及系数变化的规律看, 人们要提高注水开发油田采收率, 改善其开发效果, 所

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文濮结合部沙三段构造研究和增储评价

程东风, 张剑峰, 朱召锋, 姬彦庆

(中原油田分公司采油二厂)

　　摘　要:文濮结合部的储量背景很大。但由于它是复杂断块油藏, 对它的构造精确认识和开发有一定的困难。本文利用多种技术手段从对构造的再认识入手, 精细描述剩余分布, 根据新的滚动开发井的资料, 落实了大块含油面积和滚动储量, 为复杂断块油田的滚动勘探开发提供了很好的参考例证。

关键词:文濮; 构造; 复杂断块油藏; 滚动开发; 储量1　概况

濮城油田文濮结合部位于河南省濮阳市户部寨乡境内, 区域构造位于东濮凹陷中央隆起带文留构造与濮城构行的结合部, 东邻前犁园洼陷, 南接文16断块区, 西靠文101断区, 北连卫79断块区。本文主要研究该区域沙三段。目前该区沙三段已开发区块从西到东包括文90、濮85、文213、濮92断块、濮65块, 主要含油层位为沙三中3-7, 北部沙三上6-8为濮65气藏。文濮结合部整体构造东西约6. 3km , 南北约8. 0km , 构造面积约为48. 0km 2。2　油藏地质特征2. 1　地层特征

文濮结合部断块区地层层序与东濮凹陷其它地区相同, 自上而下钻遇地层为第四系的平原组、上第三系的明化镇组和馆组、下第三系的东营组和沙河街组。沙河街组又分为沙一段、沙二段、沙做的措施应以提高波及系数为目的, 特别是注水开发的早期和中期即含水率为0. 7～0. 8之前。4　符号注释

E d ——驱油效率, 小数E v ——波及系数, 小数E R ——采出程度, 小数θS w ——平均含水饱和度, 小数S w e ——含水饱和度, 小数S o r ——残余油饱和度, 小数

—油水粘度, M Pa . S o , Λw —Λ

水相对渗透率, 无因次k ro 、k r w ——油、

三段、沙四段。

2. 2　文濮结合部构造断裂系统由文西、文东断层、濮南断层组成, 以NN E 向最为发育。断层倾向以NW 为主, SE 倾向次之。NW 向的断层发育较早。文濮结合部整体构造主要受文西、文东和濮南断裂系列控制, 自西向东又分为文卫地垒带南端(文90北块) 、文东断带一部分、濮卫环洼带南部、濮南构造带等四个构造单元。

3　开发状况及开发中存在的主要问题3. 1　开发状况

2002年, 文濮结合累积产油59. 1623×104t ,

采油速度1. 95%, 地质采出程度14. 39%累积注水165. 2375×104m 3, 累积注采比1. 15, 平均动液1365m 。自然递减为19. 7%, 综合递减为10. 8%。濮65块年采气速度0. 74%, 累计采气9732×104m 3, 地质采出程度22. 12%。3. 2　开发中存在的主要问题

f ——含水率, 小数c , d ——拟和常数

〔参考文献〕

〔1〕　蒋明. 利用水驱特征曲线计算相对渗透率曲

线. 新疆石油地质, 1999. 20(5) 〔2〕　闫静华等. 计算相渗曲线新方法——甲型水曲线法. 断块油气田, 2001. (1) 〔3〕　黄炳光、刘蜀知. 石油大学出版社, 1994. 5〔4〕　俞启泰. 油田开发论文集. 石油工业出版社,

1999. 12

收稿日期:2003年10月25日