1、2008年開發(fā)室培訓(xùn)教案砂巖油藏水驅(qū)開發(fā)規(guī)律變化特點第一節(jié)、水驅(qū)特征曲線的基本關(guān)系式 一 、甲型水驅(qū)特征曲線1、甲型水驅(qū)特征曲線表述累積產(chǎn)水量與累積產(chǎn)油量成半對數(shù)線性關(guān)系。Wp累積產(chǎn)水量；Np累積產(chǎn)油量A1 0LgWp Np B1 甲型水驅(qū)特征曲線示意圖2.關(guān)系式 式中： 采出程度； 累積產(chǎn)水量，104t或104m3; 累積產(chǎn)油量，104t或104m3; 油田的地質(zhì)儲量，104t或104m3; 、 分別為原油和地層水的粘度，mPa.s; 、 分別為原油和地層水的體積系數(shù)；、 分別為地面脫氣原油和地層水的密度，t/m3;、 分別為地層束縛水飽和度和原始含油飽和度，f; 、 取決于儲層潤濕性和孔隙

2、結(jié)構(gòu)的相對滲透率曲線的常數(shù)， 、 分別為油相和水相的相對滲透率，f; 巖心出口端的含水飽和度，f.在甲型水驅(qū)曲線關(guān)系式中，特征直線段截距的大小主要取決于油田的地質(zhì)儲量和油水粘度比；而直線段斜率的大小主要取決于油田的地質(zhì)儲量。對于地質(zhì)儲量相同而地層油水粘度比不同的油田，甲型水驅(qū)曲線特征直線段的斜率相同，但地層油水粘度比大的油田，具有較大的截距。B1與N的統(tǒng)計關(guān)系式 童憲章： 陳元千修正式： 二 、乙型水驅(qū)特征曲線1.曲線 乙型水驅(qū)特征曲線表述水油比與累積產(chǎn)油量成半對數(shù)線性關(guān)系。WOR水油比；Np累積產(chǎn)油量A2 0lgWORNp B2 乙型水驅(qū)特征曲線示意圖2.關(guān)系式 或 式中： 水油比 ; 采出

3、程度 乙型水驅(qū)曲線的水油比（）與累積產(chǎn)油量()在半對數(shù)坐標(biāo)紙上呈直線關(guān)系，直線的斜率主要取決于油田的地質(zhì)儲量，直線的截距主要取決于地層油水粘度比，當(dāng)?shù)刭|(zhì)儲量相同時，地層油水粘度比大的油田，具有較大的截距。3.甲型與乙型水驅(qū)曲線之間的關(guān)系比較甲型和乙型水驅(qū)曲線的關(guān)系式可以得到： 三 、丙型水驅(qū)特征曲線1.曲線 2.關(guān)系式 其中: 四 、新型水驅(qū)特征曲線1.曲線 累積產(chǎn)液量和累積產(chǎn)油量的一種新型水驅(qū)特征曲線關(guān)系式。 大慶油田南二、三區(qū)的水驅(qū)曲線2.關(guān)系式 或 式中 累積產(chǎn)液量，, ； 截距； 斜率，； ; ; 采液程度，%； 采油程度，%。第二節(jié)、實際的lgWpNp關(guān)系曲線 一、三段式水驅(qū)曲線一般

4、來說，半對數(shù)坐標(biāo)關(guān)系圖上的累積產(chǎn)水量和累積產(chǎn)油量呈現(xiàn)出三個線段區(qū)間. IIIIIINplgWp前期線段 特征直線段 后期線段 I.前期線段曲線向累計產(chǎn)油量軸彎曲，反 映的是油田開發(fā)初期，油井逐 漸投產(chǎn)，陸續(xù)受效 見水，水驅(qū)動力還不夠穩(wěn)定的情況。（低含水階段非特征直線段）II.特征直線段反映油田進入全面水驅(qū)狀態(tài) （表示水驅(qū)動力作用階段）III.后期階段反映油田開發(fā)后期產(chǎn)水量大幅 度增長的情況。（產(chǎn)水量突然升高的情況）二、水驅(qū)曲線特征直線段出現(xiàn)的條件1.必須為水驅(qū)開發(fā)的油田2.油藏開發(fā)已進入穩(wěn)定生產(chǎn)階段3.含水率達到一定程度并正在逐步上升中4.必須繪制在半對數(shù)坐標(biāo)系中三、水驅(qū)曲線特征直線段出現(xiàn)時間

5、一般來說，水驅(qū)曲線特征直線 段均出現(xiàn)在水油比WOR1之后，或含水率大于或等于50%之后。WOR與fw換算關(guān)系所以：或當(dāng)fw=50%時，WOR=0.5/（1-0.5）=1四、lgWpNp曲線特征直線段A1和B1含義1.斜率B1:(若A1=constant時) A1 B1 (N)B1 (N)Np lgWp 根據(jù)油藏工程專家統(tǒng)計得出: N=7.5/B1所以N與B1是成反比的，若B1N , 即隨著斜率B1的減少，動態(tài)地質(zhì)儲量增大，水排驅(qū)油效果明顯。因為最大采出程度公式為：Rmax=(1.69-A1-lg2.303B1)/7.5=(constant-lg2.303B1)/7.5從此公式可知，Rmax與B

6、1成反比，若B1Rmax說明系數(shù)B1（斜率）是一個直接反映水驅(qū)動態(tài)地質(zhì)儲量（N）大小的值，同時，它也影響著以動態(tài)地質(zhì)儲量計算的最終采收率。2.截距A1:(若B1=constant時) A1 B1 B1 Np lgWp A1 根據(jù)水油比WOR含義得：(1)其中：、分別為油和水的相對滲透率,f; 、 分別為地面脫氣原油和地層水的密度，t/m3;、 分別為原油和地層水的粘度，mPa.s; 、 分別為原油和地層水的體積系數(shù)；(1)式兩邊取對數(shù)：（2）又由乙型水驅(qū)曲線數(shù)學(xué)表達式得知：（3）（2）=（3）：從上式可看出： A1受影響，當(dāng)增大，則A1增大；反之， 當(dāng)減小，則A1減小。 A1受影響，當(dāng)增大，則

7、A1增大；反之， 當(dāng)減小，則A1減小?？傊瑢τ诘刭|(zhì)儲量相同而地層油水粘度比不同的油田來說，甲型水驅(qū)曲線特征直線段的斜率相同，而地層油水粘度比大的油田，具有較大的截距。另外A1也受影響，而反映油藏對水驅(qū)過程傳導(dǎo)性，由相滲透率曲線知道，隨增大，水驅(qū)油的傳導(dǎo)性增強，油飽和度減少。第三節(jié) 水驅(qū)特征曲線的應(yīng)用一、應(yīng)用水驅(qū)特征曲線的工作步驟獲取實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)繪制半對數(shù)坐標(biāo)散點圖選取特征直線段列直線段回歸方程動態(tài)開發(fā)指標(biāo)計算二、水驅(qū)特征曲線的應(yīng)用利用水驅(qū)特征曲線的回歸方程，可以預(yù)測水驅(qū)油田的地質(zhì)儲量、可采儲量、采收率、綜合含水率以及地層平均含水飽和度等 1.預(yù)測水驅(qū)油田的地質(zhì)儲量(N)此處指的為水驅(qū)動態(tài)地質(zhì)

8、儲量N,即水驅(qū)動力影響范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量。經(jīng)驗公式：童憲章：陳元千修正式：2.求水驅(qū)油田的可采儲量和采收率I.甲型水驅(qū)曲線確定可采儲量的關(guān)系式為：當(dāng)最終含水率取為時，最大水油比為,則： II.乙型水驅(qū)曲線 所以可采儲量的關(guān)系式為：當(dāng)最終含水率取為時，最大水油比為,則：III.新型水驅(qū)曲線 IV.雙對數(shù)水驅(qū)曲線 當(dāng)最終含水率取為 時，最大水油比為,則：3.預(yù)測油田的綜合含水率綜合含水率與累積產(chǎn)油量的關(guān)系式為：4.求儲集層的平均含水飽和度儲集層平均含水飽和度與累積產(chǎn)油量有如下關(guān)系而與有如下關(guān)系 5.利用油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)求Kro/Krw第四節(jié)、甲型水驅(qū)曲線直線段的校正方法 一.甲型水驅(qū)曲線直線段的校正意義

9、甲型水驅(qū)曲線的有效應(yīng)用，有賴于直線段的出現(xiàn)，根據(jù)我國大量水驅(qū)油田經(jīng)驗和理論上的研究表明，油田一般在含水率達到50%之后水驅(qū)曲線才出現(xiàn)有代表性的直線段，而在此之前則是一條曲線。為了擴大水驅(qū)曲線的應(yīng)用范圍，需要對甲型水驅(qū)曲線進行校正。 當(dāng)油田開發(fā)進入中期，含水率達到50%以后，且 的數(shù)值比較大，常數(shù) 的影響可以忽略不計。因此，如果要在油田開發(fā)早期，能夠應(yīng)用甲型水驅(qū)曲線求解問題，就要確定常數(shù) 二.甲型水驅(qū)曲線直線段的校正方法I.利用早期生產(chǎn)數(shù)據(jù)求C值法在未校正的水驅(qū)曲線上，取兩個端點的數(shù)值為（ , ）和( , ),第三點的值由算術(shù)平均確定：在校正后的水驅(qū)曲線直線上,上述三點的相應(yīng)數(shù)據(jù)為( , ) ,

10、( , )和( , )根據(jù)求直線斜率的兩點法,得: II.曲線位移法 式中: ，III.利用水油比與累積產(chǎn)油量的關(guān)系確定C值法 三種校正方法的優(yōu)缺點第一種方法受隨機因素的影響較大，易人為地產(chǎn)生誤差； 第二種方法易于操作，但需要大量做圖運算，易于漏掉的最優(yōu)值，另外試湊的初值不易確定 第三種方法簡單、適用，但是該方法必須要在水油比和累積產(chǎn)水量有良好線性關(guān)系的條件下才行 三.利用校正水驅(qū)曲線估算油田可采儲量和采收率第五節(jié)、利用水驅(qū)曲線推出的規(guī)律一.水驅(qū)油藏的水驅(qū)曲線近似疊加規(guī)律近似的曲線疊加規(guī)律說明： 在多油層合采的情況下，應(yīng)用總的油、水產(chǎn)量繪制的水驅(qū)曲線基本上代表了各層的總和 (2)不同的水驅(qū)開采

11、油藏，只要它們各自的曲線都具有代表性的直線段，它們的疊加曲線一般也會出現(xiàn)直線段，其值近似地等于各個單獨值的總和。二.水驅(qū)油藏含水率隨采出程度變化規(guī)律當(dāng)水油比為49時，即含水率為98%時，由乙型水驅(qū)曲線得：水驅(qū)油藏采出程度與含水率關(guān)系曲線不同類型的水驅(qū)油藏，含水率與采出程度的關(guān)系有以下規(guī)律：所有曲線都是S形，當(dāng)改變一個數(shù)值時，相應(yīng)曲線沿著水平方向平移一段和相當(dāng)?shù)木嚯x； 曲線的形態(tài)表現(xiàn)為兩端平緩，中間陡峭，這一點為曲線的中心點， 通過這一點所作切線為曲線最大斜率， 其斜率值為4.3%。它代表每采出1%地質(zhì)儲量含水率上升的最大值，對每個水驅(qū)油藏都是這一個常數(shù)。 值較低的油田，開始產(chǎn)油后在最初一個短時

12、間內(nèi), 值很快升到一定值，然后循 曲線上升 如果以作為一般油藏的采收率下限，那么從 開始，所有油藏的值隨值的變化是一樣的,值的差異，主要是在以前形成的 三.水驅(qū)油藏含水率上升率隨含水率的變化規(guī)律含水率上升率又稱為含水上升率，指每采出1%地儲值上升百分?jǐn)?shù)，油田通常采用含水上升率來標(biāo)志水驅(qū)油田開發(fā)效果。通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可以得到含水上升率與含水率的關(guān)系式：通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可以得到含水上升率與含水率的關(guān)系式：應(yīng)用含水上升率與含水率的關(guān)系，在水驅(qū)曲線出現(xiàn)直線段后，可以從含水率值估算出含水上升率的變化趨勢，從而估計出油田的開發(fā)形勢。第六節(jié)、水驅(qū)油藏開采過程中分段規(guī)律 一、第一階段低含水階段這一階段含水率較低，

13、一般不會因為產(chǎn)水而顯著影響油井的產(chǎn)油能力；總產(chǎn)水量和總產(chǎn)油量相比不會很大,油藏的穩(wěn)產(chǎn)不致受到威脅。油藏采收率的差別主要在這一階段顯示出來，具體表現(xiàn)在這一階段末的總采出程度上，它和最終采收率的大致關(guān)系如下： 上式說明，時的采出程度，直接反映了油藏最終采收率的高低，也就是說，此時的采出程度加上29，即大致等于該油藏的最終采收率。這一階段的含水上升率 受到很多因素影響，不容易用簡單的規(guī)律說明。二 、第二階段中含水階段不管是什么樣的水驅(qū)油藏，一般情況下，在這一階段，曲線都表現(xiàn)為相同斜率的近似直線.總的講，這一階段的總采水體積大致和采油體積相等，這對油田開采來說，是一個不小的負(fù)擔(dān)。三、第三階段高含水階段

14、與前一階段相比，這一階段的產(chǎn)水量和產(chǎn)油量的比值要大得多，同時，注水量也要大量增加，最后造成采油成本的上升。四 、 第四階段特高含水階段這一階段為水驅(qū)油的晚期，進入了水洗油的階段。雖然含水率只上升8%，但總的采出程度卻達到9.8，對于一個最終采收率只有3O的油田來說，幾乎占了全部可采儲量的三分之一。這種現(xiàn)象一般常發(fā)生在原油粘度很高的油田，很大一部分原油必須在高含水階段采出。這一階段的生產(chǎn)特點是含水率高而穩(wěn)定，但平均每采出一噸油所需采水量達到23.7噸。第七節(jié)、水驅(qū)油藏油井含水產(chǎn)油動態(tài)規(guī)律 一.水驅(qū)油藏油井含水產(chǎn)油的動態(tài)規(guī)律1.基本概念(1)采油指數(shù)單位生產(chǎn)壓差下的日產(chǎn)油氣量。 (2)單位采油指數(shù)

15、采油指數(shù)與地層生產(chǎn)厚度之比。(3)無因次采油指數(shù)油井不同含水率時采油指數(shù)(4)采液指數(shù)與無水期采油指數(shù)的比值。單位生產(chǎn)壓差下的日產(chǎn)液量。JL=QL /P Jo=Qo /P(5)井底流動壓力 式中:井底流動壓力； 井口壓力（油管壓力）; 井筒里流動流體柱壓力； 井筒里流體流動所損耗的壓力.(6)井口壓力井口壓力又稱為油壓。它是表示油氣從井底流到井口后的剩余壓力，可以通過井口油壓表測出。油壓在數(shù)值上的表示為油壓=（流動壓力）-（油氣混合液柱重力）-（摩擦阻力）(7)原始地層壓力原始地層壓力是指油層在未開采前，從探井中測得的油層中部壓力。用它可以衡量油田驅(qū)動能力大小和油井自噴能力的強弱。原始地層壓力

16、一般隨油層埋藏深度的增加而增加，即原始地層壓力與油層的海拔位置大體上成正比例關(guān)系。油層投入開發(fā)以后，由于地層壓力的變化，原始地層壓力無法直接測量，但知道了油層中部海拔，就可以求出。 (8)油層壓力是指油井在關(guān)井后，待壓力恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)時，所測得的油層中部的壓力，簡稱靜壓。在油田開發(fā)過程中，靜壓是衡量地層能量的標(biāo)志。靜壓的變化與注入和采出油、氣、水體積有關(guān)。如果采出的體積大于注入體積時，油層產(chǎn)生了虧空，靜壓就會比原始地層壓力低。(9)靜水柱壓力指井口到油層中部的水柱壓力。(10)生產(chǎn)壓差又稱為采油壓差或工作壓差。油井關(guān)井時，油層壓力處于平衡狀態(tài)，當(dāng)油井開井生產(chǎn)后，井底壓力下降；靜壓與流壓之差就形

17、成了生產(chǎn)壓差。 流度（）是油層對某一流體的滲透率除以該流體的粘度（）。它是反映流體流動性能力的一個參數(shù)。2.水驅(qū)油藏油井含水產(chǎn)油的動態(tài)規(guī)律(1)隨著油井含水率上升，造成井底流壓（）上升(2)隨著油井含水率增加，產(chǎn)油量遞減(3)隨著油井含水率上升，采油指數(shù)（Jo）下降(4)井周圍油層內(nèi)滲濾阻力的變化實驗資料表明，上述油水混合物的流動性，當(dāng)含水飽和度大于3040%之后，隨著含水飽和度的增大而增大，也就是說滲濾阻力隨之減少。因而油井見水后，采液指數(shù)逐漸增加，而采油指數(shù)則由于油相滲濾阻力的加大而逐漸減少。(5)水油比隨油層內(nèi)含水飽和度的變化油井見水后，水油比隨油層內(nèi)含水飽和度的增加而增加。二.放大生產(chǎn)

18、壓差，提高產(chǎn)液量，保持油田穩(wěn)產(chǎn)1.放大生產(chǎn)壓差，提高產(chǎn)液量的意義若要使油量（）增加或穩(wěn)定，必須提高產(chǎn)液量（），或者降低含水率（） 但是水驅(qū)開發(fā)油田，隨著采出程度的增加，含水率不斷上升是自然現(xiàn)象，所以當(dāng)油田進入高含水期開采階段后，需要大幅度提高產(chǎn)液量。生產(chǎn)壓差是地層壓力和井底流壓的差值 隨著采出程度的增加，含水率不斷上升，井底流壓不斷增加，使得生產(chǎn)壓差不斷下降。通過降低井底流壓，放大生產(chǎn)壓差，提高采液量。這樣可以從油層中低滲透率薄層和比較小的孔道中采油，使一些在低壓下不工作的小層投入開發(fā)，從而提高油井最終采收率。2.生產(chǎn)壓差不能無限制進行放大放大生產(chǎn)壓差，一般采用降低井底流壓的方法，而井底流壓又不能降的太低。井底流壓降的太低可引起井壁坍塌、油層出砂，當(dāng)油井的流壓降到低于飽和壓力時，井底附近油層脫氣嚴(yán)重，形成油氣水三相流動，使油相滲透率降低，采油指數(shù)大幅度下降，油井生產(chǎn)能力降低；從而提液效果變差，放大生產(chǎn)壓差變得毫無意義了。3.在不同沉積相帶，放壓提液效果不同在不同沉積相帶，放大生產(chǎn)壓差，提高產(chǎn)液量效果不同。一般在河口壩放壓提液效果較好，而