注采比与产水率的关系研究

彭得兵唐 海朱健辉吕栋梁吕渐江万永刚

（1.塔里木油田公司，新疆 库尔勒 841000；2.西南石油大学，四川 成都 610500；3.辽河油田分公司欢喜岭工程技术处，辽宁 盘锦 124114；4.大港油田分公司勘探开发研究院，天津 300280）

注采比与产水率的关系研究

彭得兵1唐 海2朱健辉3吕栋梁2吕渐江2万永刚4

（1.塔里木油田公司，新疆 库尔勒 841000；2.西南石油大学，四川 成都 610500；3.辽河油田分公司欢喜岭工程技术处，辽宁 盘锦 124114；4.大港油田分公司勘探开发研究院，天津 300280）

为了改进钟德康推导的砂岩油田注采比曲线的通用预测公式，基于王怒涛关于甲乙型和丙丁型综合水驱特征曲线的研究成果，结合注水开发砂岩油田的注采关系曲线，推导出了预测注采比变化规律的甲乙型和丙丁型注采比曲线。两类曲线方程均表明注采比变化全过程是水油比（含水率）的单值函数，根据方程可以预测油藏开发后期的注采比或产水率。实例应用研究结果表明，丙丁型注采比曲线有时并不适用。此外将实际注采比曲线与理论图版进行拟合，得到拟合效果较好的n值，从而可以反过来确定哪一种水驱特征曲线可更好地描述油藏的开发动态。

注采关系曲线；水驱特征曲线；注采比；产水率

注采比是表征油田注水开发过程中注采平衡状况，反映产液量、注水量与地层压力之间联系的一个综合性指标，是合理配置注水量的重要依据［1-2］。目前注采比的预测方法主要包括：地层压力与注采比关系法、注采比与水油比法、多元回归法、物质平衡法［3-5］和最优化方法［6］等。

钟德康［1］在推导砂岩油田注采比曲线的通用预测公式时，所用的水驱特征曲线为甲型或其修正式，具有一定的片面性。笔者根据王怒涛［7］的研究成果，对钟德康［1］的理论进行改进，并结合实例进行论证。

1 注采比曲线的预测公式

1.1 注采关系曲线

注水开发砂岩油田的注采关系可表示为

注采比的定义式为

其中

对式（1）求导数，整理后连同式（1）代入式（2），得

1.2 甲乙型注采比曲线

甲乙型综合水驱特征曲线的表达式为

当n从0变化到1，水驱特征曲线从甲型变化到乙型。

联立式（3）和式（5），可得

将式（6）代入式（4），整理得

其中

式（7）即为甲乙型注采比曲线的预测公式。

1.3 丙丁型注采比曲线

丙丁型综合水驱特征曲线的表达式为

当n从0变化到1，水驱特征曲线从丁型变化到丙型。

联立式（3）和式（8），可得

将式（9）代入式（4），整理得

其中

式（10）即为丙丁型注采比曲线的预测公式。

2 实例应用

X油田为一砂岩油田，生产近20 a，目前处于中高含水开发阶段，地下原油体积系数为1.036，地面原油密度为0.918 g·cm-3，最近几年的生产动态统计数据如表1所示。

表1 某油田生产动态数据

根据式（1）、（5）和（8），对表1中的生产动态数据进行曲线回归，回归得到的系数及相关系数见表2。

表2 注采、水驱特征曲线回归系数

由表2中的系数值，再结合式（7）和（10）可以计算各种曲线下产水率和注采比的对应值（见表3），绘制出曲线图版（见图1，2）。

图1曲线形态表明：对于给定的n值，产水率越大，注采比越大；当产水率低于0.8时，注采比的变化幅度不大，而当产水率从0.9增至0.98时，注采比的上升幅度很大；当产水率介于0.75～0.95时，任意两条曲线之间均存在两个交点，在此区间以外，产水率一定，n值越大，注采比越大。

图2曲线形态表明：注采比随产水率的变化趋势是先增大再减小，且在产水率为0.9左右时取得最大值；当产水率介于0.65～0.8时，任意两条曲线之间均存在两个交点，在此区间以外，产水率一定，n值越大，注采比越大。

表3 不同n值下2类水驱特征曲线的注采比与含水率的对应关系

对比甲乙型和与丙丁型注采比和产水率曲线可以发现：除产水率在0.8～0.9这一区间以外，同一产水率条件下，无论n值多大，甲乙型水驱特征曲线计算得到的注采比都要大于丙丁型的。

3 结论

1）对实际生产动态数据进行回归得到其注采比曲线，可以用来预测油藏开发后期的注采比或产水率。

2）随着注采比的增加，地层压力和产水率（水油比）都有增加的趋势，因此丙丁型注采比曲线有时候并不适用。

3）根据实际注采比和产水率的关系曲线，对照理论图版进行拟合，得到拟合效果好的n值，从而可以反过来确定哪一种水驱特征曲线可用于描述油藏的开发动态。

4 符号注释

WI为累计注水量，104m3；Lp为累计产液量，104t；Wp为累计产水量，104m3；Np为累计产油量，104t；A1，A2，B1，B2，C，D，F为回归系数；G1，G2，H1，H2为综合系数；IPR为注采比；WOR为水油比；fw为含水率；Bo为地层原油体积系数；ρo为地面原油密度，t·m-3；n为甲乙型或丙丁型水驱特征曲线的形态系数，取值0～1。

［1］ 钟德康.注采比变化规律及矿场应用［J］.石油勘探与开发，1997，24（6）：65-69.

Zhong Dekang.Change pattern of injection-production ratio and its application in oilfields［J］.Petroleum Exploration and Developent，1997，24（6）：65-69.

［2］ 李结实，葛云凤，张扬凡.敖包塔油田合理注采比研究［J］.大庆石油地质与开发，2002，21（2）：17-20.

LiJieshi，Ge Yunfeng，Zhang Yangfan.Reasonable injectionproduction ratio in Aobaota Oilfield ［J］.Petroleum Geology& Oilfield Development in Daqing，2002，21（2）：17-20.

［3］ 袁迎中，张烈辉，何磊，等.注采比多元回归分析及合理注采比的确定［J］.石油天然气学报，2008，30（1）：299-302.

Yuan Yingzhong，Zhang Liehui，He Lei，et al.Multiple regression analysis and determination of reasonable injection-production ratio［J］.Journal of Oil and Gas Technology，2008，30（1）：299-302.

［4］ 田建刚，窦让林，郝振宪.高饱和压力、高油气比油藏注采比的计算方法［J］.断块油气田，1999，6（3）：40-41.

Tian Jiangang，Dou Ranglin，Hao Zhenxian.The calculating method of injection-production ratio in high saturation pressure-high oil-gas ratio reservoir［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，1999，6（3）：40-41.

［5］ 范姝.注采压力系统及合理注采比研究的一种方法［J］.断块油气田，2009，16（5）：72-74.

Fan Shu.A new method of research on injection-production pressure system and reasonable injection-production ratio［J］.Fault-Block Oil &Gas Field，2009，16（5）：72-74.

［6］ 王洪峰.水侵油藏水侵量预测与注采比确定方法研究［D］.成都：西南石油学院，2004：34-48.

Wang Hongfeng.The research on forecast of water invasion and determination of injection production ratio in water invasion reservoir［D］.Chengdu：Southwest Petroleum Institute，2004：34-48.

［7］ 王怒涛，罗志锋，黄炳光，等.简单实用的新型水驱特征曲线［J］.新疆石油地质，2006，27（5）：572-574.

Wang Nutao，Luo Zhifeng，Huang Bingguang，et al.New and practical waterdrive characteristic curves［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2006，27（5）：572-574.

Research on relationship between injection-production ratio and water cut

Peng Debing1Tang Hai2Zhu Jianhui3Lv Dongliang2Lv Jianjiang2Wan Yonggang4
(1.Tarim Oilfield Company,PetroChina,Korla 841000,China;2.Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China; 3.Huanxiling Project Engineering Department of Liaohe Oilfield Company,PetroChina,Panjin 124114,China;4.Exploration and Development Research Institute of Dagang Oilfield Company,PetroChina,Tianjin 300280,China)

In order to improve the universal prediction equation derived by Zhong Dekang for injection-production ratio curve of sandstone oilfield,this paper derives AB and CD injection-production ratio curve to predict the change pattern of injectionproduction ratio based on Wang Nutao's research results on AB and CD water drive characteristic curve and combined with the injection-production relational curve of water injection development for sandstone oilfield.The two types of curve equations indicate that the change of injection-production ratio is a function of the single value of water-oil ratio(water cut).The injection-production ratio or water cut at the late stage of reservoir development can be predicted according to the equations.The results of example application indicate that CD injection-production ratio curve is not applicable sometimes.In addition,we can get the best value n by matching the practical injection-production ratio curve with the theoretical one,conversely determining which type of water drive characteristic curve can be used to describe the reservoir development performance preferably.

relational curve of injection-production,characteristic curve of water drive,injection-production ratio,water cut.

TE33+1

A

2009-12-10；改回日期：2010-07-14。

彭得兵，男，1985年生，2010年毕业于西南石油大学油气田开发工程专业，获硕士学位，主要从事油气藏工程方面的研究。E-mail：pengdebing@163.com。

（编辑 滕春鸣）

1005-8907（2010）05-593-03

彭得兵，唐海，朱健辉，等.注采比与产水率的关系研究［J］.断块油气田，2010，17（5）：593-595，604.

Peng Debing，Tang Hai，Zhu Jianhui，et al.Research on relationship between injection-production ratio and water cut［J］.Fault-Block Oil& Gas Field，2010，17（4）：593-595，604.